1、理解教材新知把握命题热点应用落实体验课下综合检测 课堂回扣练习 命题点一 命题点二 知识点一 知识点二 3.2 体外受精和早期胚胎培养 专题3 知识点三 32体外受精和早期胚胎培养1试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。2试管动物技术中，首先要做的是体外受精和早期胚胎培养。3哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。4用超数排卵处理采集的卵母细胞不需培养可直接与获能的精子受精，而从卵巢中采集的卵母细胞都要在体外人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。5收集精子常用的方法有假阴道法、手握法
2、和电刺激法。6精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。7哺乳动物胚胎的培养液中，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。试管动物技术(1)概念：试管动物技术是指通过_使卵子和精子在_下成熟和受精，并通过培养发育为_后，再经移植产生后代的技术。(2)主要技术手段：_、_的培养和胚胎移植。人工操作体外条件早期胚胎体外受精早期胚胎(3)应用：主要用于良种动物的_繁殖。快速大量1试管动物技术属于无性生殖还是有性生殖的范畴？提示：有性生殖。2试管动物就是在试管中产生的动物吗？提示：培育试管动物时，受精作用和早期胚胎培养是在试管中进行的，而胚胎的继续发
3、育是在雌性动物的子宫中完成的，并且最终由雌性动物产出。试管动物技术与克隆(核移植)技术的比较试管动物克隆动物主要技术手段体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植核移植、胚胎移植实例试管牛“多利”羊试管动物克隆动物过程遗传特点 继承了双亲(提供精子和卵子的个体)的遗传性状全部性状几乎与提供细胞核的亲本一致特别提醒 试管动物与克隆动物的不同起点不同：试管动物是受精卵，克隆动物是经核移植后的重组细胞。遗传来源不同：试管动物来源于双亲，克隆动物主要来源于供核一方。生殖方式不同：试管动物为有性生殖，克隆动物为无性生殖。体外受精1卵母细胞的采集和培养采集方法采集过程培养适用动物输卵管冲取法用_处理，使其排出更多的
4、卵子，然后从_中冲取卵子无需体外培养，可直接与获能的精子在体外_实验动物，如_、兔、猪等促性腺激素输卵管受精小鼠采集方法采集过程培养适用动物从已屠宰母畜的卵巢中采集从刚屠宰雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集_采集的卵母细胞需在_培养成熟后，才能与_受精大家畜或大型动物，如牛活体采卵借助_、_或腹腔镜等工具，直接从活体动物的_中吸取卵母细胞卵母细胞超声波探测仪内窥镜卵巢体外获能的精子2.精子的采集和获能(1)精子的采集连线：(2)精子的获能：方法操作过程适用动物培养法将精子放入人工配制的_中使其获能啮齿动物、家兔及猪等动物化学诱导法将精子放在一定浓度的_或钙离子载体A23187溶液中，用化学药
5、物诱导精子获能牛、羊等家畜获能液肝素3.受精(1)过程：(2)场所：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在_或专用的_中完成受精过程。获能溶液受精溶液1由超数排卵处理采集的卵母细胞为什么可直接与获能的精子受精？从卵巢中采集的卵子为什么不能与获能精子直接受精？提示：由超数排卵处理采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培养可直接与获能的精子受精；卵巢中卵子不成熟，需要培养到减数第二次分裂中期时才具有受精能力。提示：因为精液由精子和精清两部分组成，精清中含有抑制精子获能的物质，所以要离心除去精清以利于精子获能。2精子获能处理前为什么要离心处理？精子的采集和获能的区别精子的采集精子获能过程人为地
6、使动物精子从体内射出然后收集采集后的精子进行人工处理，使其获得受精能力方法假阴道法、手握法和电刺激法等放入人工配制的获能溶液中培养或用化学药物诱导特别提醒 精子获能是指精子获得与成熟卵母细胞进行受精的能力，而不是获得能量。胚胎的早期培养1培养液的成分无机盐、_、维生素、_、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。有机盐激素巧学妙记 巧记早期胚胎培养的培养液成分“两盐”：无机盐和有机盐；“两素”：维生素和激素；“两酸”：氨基酸和核苷酸；水和血清。2培养的目的(1)精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查_和_。(2)当胚胎发育到适宜的阶段时，进行_或_。3胚胎移植的
7、时间(1)牛、羊一般在_阶段或_阶段进行移植。(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在816个细胞阶段移植。受精状况受精卵的发育能力受体移植冷冻保存桑椹胚囊胚1胚胎早期培养液(发育培养液)成分与动物细胞培养液成分的比较 项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆2试管牛工厂化生产的技术流程(1)结果：实现良种牛的快速、大量繁殖。(2)所用技术：体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。例1 哺乳动物体外受精的过程是()卵母细胞的采集 精子的采集 卵母细胞的人工培养 精子的获能处理 精子与成熟的卵
8、子在受精溶液中共同培养 用CaCl2溶液处理精子 用一定浓度的肝素溶液处理卵母细胞 体外受精 受精卵培养对体外受精过程的理解ABCD精讲精析 体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获取及获能处理、受精等三个阶段。精子的体外获能可用一定浓度的肝素溶液或钙离子载体处理。CaCl2溶液可用于基因工程中处理细菌细胞，以利于重组载体的导入。答案 B1关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是()A精子和卵子受精后即可移入母牛子宫B采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植D体外受精胚胎的工厂化生产即受精过程和胚胎发育只
9、需在体外进行解析：卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植，早期胚胎需移植入母体后继续发育形成幼体产出。答案：C 例 2(浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是()良种母山羊 甲 卵母细胞良种公山羊 采集 精子乙 受精卵 丙 早期胚胎 丁代孕母羊 繁育 试管山羊以流程图的形式综合考查试管动物技术A甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内精讲精析 甲为获
10、取卵母细胞的过程，可用促性腺激素处理母山羊，使其超数排卵；乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟到减数第二次分裂中期和使精子获能，而不是使精子成熟；乙过程中使精子获能需要获能溶液，丙过程为培养早期胚胎，需用发育培养液，两者成分不同；丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内。答案 A2(江苏高考)软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH 的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A首先经超数排卵处理后进行体外受精B从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型C根据检测结果筛选基因型为 hh 的胚胎D将胚胎培养至原
11、肠胚期后移植到子宫解析：体外受精时首先要利用相关激素处理雌性个体促进其排出更多的卵子，从而有利于提高体外受精的成功率；由于该对夫妇均为软骨发育不全患者，因此他们的孩子可能患病，也可能正常，因此应从囊胚中分离细胞，培养后检测其基因型，然后根据检测结果选择基因型为 hh 的胚胎进行胚胎移植；进行胚胎移植的最佳时期为桑椹胚期或囊胚期甚至更早，而不能选用原肠胚期的胚胎进行移植(原肠胚细胞已发生细胞分化)。答案：D 课堂回扣练习1体外受精常采用的采卵方法有()用促性腺激素处理后，从输卵管冲取卵子 化学诱导法 电刺激法 从活体动物卵巢中吸取卵母细胞A BCD解析：化学诱导法是精子获能处理的方法，电刺激法是
12、获取精子的方法。答案：C 2关于早期胚胎培养的说法，不正确的是()A发育培养液的成分通常含有血清B发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单C动物种类不同，进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同D进行胚胎移植之前，可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存解析：进行胚胎早期培养的发育培养液，与动物细胞培养液相似，如都含有动物血清等物质。早期胚胎培养在本质上也可看做动物细胞培养。答案：B 3试管婴儿之父爱德华兹因体外受精技术获得 2010 年诺贝尔生理学或医学奖，该体外受精技术又称试管婴儿技术。则下列说法错误的是()A将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能B受精过程防止多精入卵的
13、生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应C进行早期胚胎培养时，培养液中除加入一些必要的营养成分外，还应添加激素和血清D一般将胚胎培养至囊胚或原肠胚时，再进行胚胎移植解析：将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能，精子获能后才能完成受精作用；受精过程中，透明带反应和卵细胞膜反应防止了多精入卵；由于动物培养液的成分到目前为止还没完全弄清楚，所以应加入血清等天然成分；胚胎移植应在囊胚阶段或桑椹胚阶段进行。答案：D 4下列关于试管动物技术的叙述，正确的是()A应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖B两亲本对试管动物核基因的贡献相同C试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术D试管动物技术培育
14、动物的过程全部在体外进行解析：试管动物技术进行的是体外受精、胚胎移植，因为其后代的产生经过了两性生殖细胞的结合，所以属于有性生殖；试管动物的核遗传物质一半来自卵子，一半来自精子。答案：B 5控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如，牛的含 X染色体的精子的 DNA 含量比含 Y 染色体的精子的 DNA 含量高出 4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。根据以上信息回答下列相关问题：(1)图中过程采集精子时，常采用_法，获得的精子经_诱导后才能受精。(2)图中过程通常采
15、用_技术。在这个过程中_的精子与卵子相遇时，首先发生_反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有_。(3)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的 O2 以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法：_。解析：(1)采集精子的方法主要有三种：手握法、假阴道法、电刺激法，对于牛常采用的方法是假阴道法，且采集后的精子需经化学药物诱导使之获能。(2)精子和卵子受精时会发生一些重要的生理反应，如顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应，其中后两者是防止多精入卵的主要生理过程。(3)在体外培养受精卵时，需要提供一定量的 CO2 以维持培养液的 pH。(4)取早期胚胎细胞进行检测，如果含有 Y 染色体，一定是雄性，否则为雌性。答案：(1)假阴道 化学药物(一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 溶液)(2)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应(3)CO2 培养液(基)的 pH(4)分析胚胎细胞的染色体组型(其他合理答案也可)