32體外受精和早期胚胎培養(yǎng)專題專題3胚胎工程胚胎工程學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航專題專題3胚胎工程胚胎工程一、試管動物技術(shù)一、試管動物技術(shù)1概念：概念：指通過指通過_使卵子和精子在使卵子和精子在_下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為_后，再經(jīng)移后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。植產(chǎn)生后代的技術(shù)。2應(yīng)用：應(yīng)用：良種動物的良種動物的_繁殖。繁殖。人工操作人工操作體外條件體外條件早期胚胎早期胚胎快速大量快速大量早期胚胎早期胚胎二、體外受精二、體外受精1基礎(chǔ)步驟基礎(chǔ)步驟(1)_的采集和培養(yǎng)。的采集和培養(yǎng)。(2)精子的獲取和精子的獲取和_。卵母細胞卵母細胞受精受精促性腺激素促性腺激素輸卵管輸卵管獲能獲能卵巢卵巢培養(yǎng)成熟培養(yǎng)成熟3精子的采集和獲能精子的采集和獲能(1)(2)精子體外獲能的方法精子體外獲能的方法獲能獲能方法方法概念概念適用動物適用動物培養(yǎng)培養(yǎng)法法將精子放入人工配制的將精子放入人工配制的_中中培養(yǎng)，使其獲能培養(yǎng)，使其獲能嚙齒動物、嚙齒動物、家兔、豬等家兔、豬等化學(xué)化學(xué)法法將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體載體A23187溶液中，用溶液中，用_誘誘導(dǎo)精子獲能導(dǎo)精子獲能牛、羊等家牛、羊等家畜畜獲能液獲能液化學(xué)藥物化學(xué)藥物4.受精受精獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可在獲能溶液獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可在獲能溶液或?qū)Ｓ玫幕驅(qū)Ｓ玫腳中完成受精過程。中完成受精過程。受精溶液受精溶液2培養(yǎng)目的：培養(yǎng)目的：檢驗檢驗_和和_的發(fā)育能力。的發(fā)育能力。氨基酸氨基酸動物血清動物血清受精狀況受精狀況受精卵受精卵3胚胎去向：胚胎去向：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。體移植或冷凍保存。巧記巧記早期胚胎培養(yǎng)液成分：早期胚胎培養(yǎng)液成分：“兩鹽兩鹽”：無機鹽和有機鹽：無機鹽和有機鹽“兩素兩素”：維生素和激素：維生素和激素“兩酸兩酸”：氨基酸和核苷酸：氨基酸和核苷酸“兩清兩清”：水：水(清清)和血清和血清1判一判判一判(1)試管牛是在試管內(nèi)完成發(fā)育的。試管牛是在試管內(nèi)完成發(fā)育的。( )(2)哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)，精哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)，精子的采集和獲能及受精等步驟。子的采集和獲能及受精等步驟。( )(3)采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細胞才能與獲采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精。能的精子受精。( )(4)精子與卵子的體外受精必須在特定的受精溶液或獲能溶液精子與卵子的體外受精必須在特定的受精溶液或獲能溶液中進行。中進行。( )(5)不同動物胚胎移植時間相同。不同動物胚胎移植時間相同。( )2比一比比一比動物細胞培養(yǎng)液和動物胚胎培養(yǎng)液成分的異同動物細胞培養(yǎng)液和動物胚胎培養(yǎng)液成分的異同比較項比較項培養(yǎng)液成分培養(yǎng)液成分其他條件其他條件不同不同相同相同胚胎的培胚胎的培養(yǎng)液養(yǎng)液_、激素激素_、核苷酸、核苷酸、_、氨基酸、血氨基酸、血清清適宜的酸堿度、滲適宜的酸堿度、滲透壓、溫度透壓、溫度 、二氧、二氧化碳以及嚴格化碳以及嚴格_條條件件動物細胞動物細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)液糖、微量元糖、微量元素、血漿素、血漿有機鹽有機鹽無機鹽無機鹽維生素維生素?zé)o菌無菌試管動物與克隆動物的比較試管動物與克隆動物的比較試管動物試管動物克隆動物克隆動物技術(shù)原理技術(shù)原理或手段或手段實例實例體外受精、早期胚體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植胎培養(yǎng)、胚胎移植細胞核的全能性、核細胞核的全能性、核移植等移植等試管牛試管?！岸嗬嗬毖蜓蛟嚬軇游镌嚬軇游锟寺游锟寺游镞^程過程遺傳遺傳特點特點繼承了雙親繼承了雙親(提供精子和提供精子和卵子的個體卵子的個體)的遺傳性狀的遺傳性狀全部性狀幾乎與提供細全部性狀幾乎與提供細胞核的親本一致胞核的親本一致 下列關(guān)于下列關(guān)于“克隆羊克隆羊”“”“試管羊試管羊”“”“轉(zhuǎn)基因羊轉(zhuǎn)基因羊”的說法的說法合理的一項是合理的一項是()A在培育過程中，都用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、核移植技在培育過程中，都用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)術(shù)、胚胎移植技術(shù)B它們是通過相同的生殖方式獲得的它們是通過相同的生殖方式獲得的C它們的遺傳物質(zhì)都只來自一個親本它們的遺傳物質(zhì)都只來自一個親本D它們在形成過程中，一般都有卵細胞參與它們在形成過程中，一般都有卵細胞參與D解析解析克隆羊的培育過程：將一只母羊乳腺上皮細胞的細克隆羊的培育過程：將一只母羊乳腺上皮細胞的細胞核，注入另一只母羊的無核卵細胞中，形成重組細胞，在胞核，注入另一只母羊的無核卵細胞中，形成重組細胞，在體外發(fā)育成早期胚胎，然后移植到第三只母羊的子宮內(nèi)繼續(xù)體外發(fā)育成早期胚胎，然后移植到第三只母羊的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。該過程用到了核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎發(fā)育。該過程用到了核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)主要來自供核的一方，屬于無性生殖；移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)主要來自供核的一方，屬于無性生殖；試管羊是指精卵在試管內(nèi)受精形成受精卵，體外發(fā)育成早期試管羊是指精卵在試管內(nèi)受精形成受精卵，體外發(fā)育成早期胚胎，然后移植到母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。該過程用到了動物胚胎，然后移植到母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。該過程用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個親本，屬細胞培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個親本，屬于有性生殖；轉(zhuǎn)基因羊的培育是將目的基因注入受精卵的核于有性生殖；轉(zhuǎn)基因羊的培育是將目的基因注入受精卵的核內(nèi)，然后把經(jīng)過注射的受精卵移植到另一只雌羊的子宮內(nèi)，內(nèi)，然后把經(jīng)過注射的受精卵移植到另一只雌羊的子宮內(nèi)，使受精卵發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動物。該過程用到了胚胎移植技術(shù)。使受精卵發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動物。該過程用到了胚胎移植技術(shù)。遺傳物質(zhì)來自兩個親本，屬于有性生殖。遺傳物質(zhì)來自兩個親本，屬于有性生殖。試管動物與克隆動物的比較試管動物與克隆動物的比較(1)起點不同：試管動物是受精卵，克隆動物是經(jīng)核移植后的起點不同：試管動物是受精卵，克隆動物是經(jīng)核移植后的重組細胞。重組細胞。(2)遺傳物質(zhì)來源不同：試管動物來源于親本雙方，克隆動物遺傳物質(zhì)來源不同：試管動物來源于親本雙方，克隆動物主要來源于供核一方。主要來源于供核一方。(3)生殖方式不同：試管動物為有性生殖，克隆動物為無性生生殖方式不同：試管動物為有性生殖，克隆動物為無性生殖。殖。在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于在生物學(xué)上試管嬰兒技術(shù)屬于()A有性生殖、體外受精有性生殖、體外受精B無性生殖、體內(nèi)發(fā)育無性生殖、體內(nèi)發(fā)育C有性生殖、體內(nèi)受精有性生殖、體內(nèi)受精D無性生殖、體外發(fā)育無性生殖、體外發(fā)育解析：試管嬰兒技術(shù)是精子和卵子在體外培養(yǎng)條件下受精，解析：試管嬰兒技術(shù)是精子和卵子在體外培養(yǎng)條件下受精，屬于有性生殖。屬于有性生殖。A體外受精體外受精1獲取卵母細胞的方法有：獲取卵母細胞的方法有：(1)小動物應(yīng)用促性腺激素誘導(dǎo)超數(shù)排卵。小動物應(yīng)用促性腺激素誘導(dǎo)超數(shù)排卵。(2)大家畜一般從屠宰場屠宰的母畜卵巢獲得。也可以借助超大家畜一般從屠宰場屠宰的母畜卵巢獲得。也可以借助超聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等直接從卵巢吸取。聲波探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等直接從卵巢吸取。2.獲取的卵母細胞必須在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期。獲取的卵母細胞必須在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期。3體外受精用的精子，必須在體外獲能，并且受精過程必須體外受精用的精子，必須在體外獲能，并且受精過程必須在獲能液中完成。在獲能液中完成。4獲能的精子和卵子在獲能液或?qū)Ｓ檬芫芤褐惺芫?，其過獲能的精子和卵子在獲能液或?qū)Ｓ檬芫芤褐惺芫溥^程概括如下：程概括如下：特別提醒特別提醒促性腺激素為肽類化合物，只能注射，不能促性腺激素為肽類化合物，只能注射，不能飼喂或口服，它在消化道內(nèi)會被肽酶消化而失去原有功效。飼喂或口服，它在消化道內(nèi)會被肽酶消化而失去原有功效。 (2014濰坊高二檢測濰坊高二檢測)如圖表示畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種如圖表示畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答下列有關(guān)問題。優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答下列有關(guān)問題。(1)方法方法和方法和方法培育優(yōu)良種牛的本質(zhì)區(qū)別是培育優(yōu)良種牛的本質(zhì)區(qū)別是_。(2)過程過程技術(shù)為技術(shù)為_。(3)過程過程常用常用_激素處理，目的是使激素處理，目的是使B牛牛_，從從B牛體內(nèi)獲得的卵母細胞需要培養(yǎng)到牛體內(nèi)獲得的卵母細胞需要培養(yǎng)到_(時期時期)才能與精子結(jié)合。才能與精子結(jié)合。方法方法的培育為有性生殖過程，方法的培育為有性生殖過程，方法的培育為無性生的培育為無性生殖過程殖過程動物體細胞核移植技術(shù)動物體細胞核移植技術(shù)促性腺促性腺超數(shù)排卵超數(shù)排卵減數(shù)第二次分裂中期減數(shù)第二次分裂中期(M中期中期)(4)A牛的精子必須在牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后，才能與，才能與B牛的卵子結(jié)合，完成受精作用，這個過程叫牛的卵子結(jié)合，完成受精作用，這個過程叫_。卵子受精的標(biāo)志是在卵細胞膜和透明帶。卵子受精的標(biāo)志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到的間隙能夠觀察到_。精子獲能精子獲能兩個極體兩個極體解析解析(1)方法方法是試管牛由受精卵發(fā)育而來，為有性生殖是試管牛由受精卵發(fā)育而來，為有性生殖;方法方法為克隆牛通過核移植方式培育而來，為無性生殖。為克隆牛通過核移植方式培育而來，為無性生殖。(2)圖中圖中過程為體細胞核與去核卵母細胞的融合過程，稱為動過程為體細胞核與去核卵母細胞的融合過程，稱為動物體細胞核移植技術(shù)。物體細胞核移植技術(shù)。(3)過程過程通常用促性腺激素處理，以通常用促性腺激素處理，以達到一次性排出多個卵子的目的，即超數(shù)排卵；卵母細胞需達到一次性排出多個卵子的目的，即超數(shù)排卵；卵母細胞需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期(M期期)才能與精子結(jié)合。才能與精子結(jié)合。(4)精精子必須在母牛的生殖道內(nèi)獲能才能與卵子結(jié)合，卵子受精的子必須在母牛的生殖道內(nèi)獲能才能與卵子結(jié)合，卵子受精的標(biāo)志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到兩個極體。標(biāo)志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到兩個極體。(1)方法方法中精子獲能的方法有哪些？中精子獲能的方法有哪些？(2)方法方法在體外采集卵母細胞常用方法是什么？在體外采集卵母細胞常用方法是什么？提示：提示：(1)培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。(2)卵巢中采集卵母細胞。卵巢中采集卵母細胞。(2014杭州高二質(zhì)檢杭州高二質(zhì)檢)愛德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做愛德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻而獲得出的開創(chuàng)性貢獻而獲得2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。下年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。下列關(guān)于體外受精技術(shù)敘述正確的是列關(guān)于體外受精技術(shù)敘述正確的是()A獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精B采集的卵母細胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形采集的卵母細胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形成受精卵成受精卵C精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮D精子與卵子相遇后，會發(fā)生頂體反應(yīng)，防止多精入卵精子與卵子相遇后，會發(fā)生頂體反應(yīng)，防止多精入卵A解析：解析：B錯誤，卵子必須處于減數(shù)第二次分裂中期才能進行受錯誤，卵子必須處于減數(shù)第二次分裂中期才能進行受精，采集的卵母細胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與精，采集的卵母細胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精；獲能的精子受精；C錯誤，成熟的卵細胞與收集來的精子相錯誤，成熟的卵細胞與收集來的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植；遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植；D錯誤，防止錯誤，防止多精入卵主要通過透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)兩道屏障。多精入卵主要通過透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)兩道屏障。1發(fā)育培養(yǎng)液的用途：發(fā)育培養(yǎng)液的用途：精子與卵子在體外受精后，用于受精子與卵子在體外受精后，用于受精卵的繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力，當(dāng)精卵的繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力，當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植，或冷凍胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。保存。胚胎的早期培養(yǎng)胚胎的早期培養(yǎng)2動物胚胎早期培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的不同點動物胚胎早期培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的不同點(1)二者培養(yǎng)液成分不同：二者培養(yǎng)液成分不同：項目項目動物胚胎培養(yǎng)液動物胚胎培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液鹽類鹽類營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)節(jié)物質(zhì)調(diào)節(jié)物質(zhì)特有成分特有成分無機鹽、有機鹽無機鹽、有機鹽無機鹽、微量元素?zé)o機鹽、微量元素氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸糖、氨基酸糖、氨基酸維生素、激素維生素、激素促生長因子促生長因子血清血清血清、血漿血清、血漿(2)二者培養(yǎng)所依據(jù)的原理不同：二者培養(yǎng)所依據(jù)的原理不同：動物胚胎培養(yǎng)依據(jù)細胞生長、繁殖和分化，而動物細胞培養(yǎng)動物胚胎培養(yǎng)依據(jù)細胞生長、繁殖和分化，而動物細胞培養(yǎng)依據(jù)細胞的生長、繁殖。依據(jù)細胞的生長、繁殖。(3)二者的培養(yǎng)目的不同：二者的培養(yǎng)目的不同：動物胚胎培養(yǎng)目的是：動物胚胎培養(yǎng)目的是：檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力;當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。凍保存。動物細胞培養(yǎng)目的是：動物細胞培養(yǎng)目的是：大規(guī)模生產(chǎn)重要的生物制品；大規(guī)模生產(chǎn)重要的生物制品；用用于檢測有毒物質(zhì)于檢測有毒物質(zhì);用于生理、病理、藥理等方面的研究。用于生理、病理、藥理等方面的研究。3試管牛工廠化生產(chǎn)流程圖試管牛工廠化生產(chǎn)流程圖 (2014濟南高二檢測濟南高二檢測)在體外受精前，要對精子進行在體外受精前，要對精子進行()A純化處理純化處理B獲能處理獲能處理C電刺激電刺激 D超聲波處理超聲波處理解析解析 體外受精需將精子進行獲能培養(yǎng)才能與卵母細胞受精。體外受精需將精子進行獲能培養(yǎng)才能與卵母細胞受精。B胚胎早期培養(yǎng)需要在培養(yǎng)液中，此培養(yǎng)液成分是胚胎早期培養(yǎng)需要在培養(yǎng)液中，此培養(yǎng)液成分是()A水、無機鹽、維生素、激素、有機鹽、氨基酸、核苷水、無機鹽、維生素、激素、有機鹽、氨基酸、核苷酸、血清等酸、血清等B蔗糖、水、無機鹽、激素、維生素等蔗糖、水、無機鹽、激素、維生素等C水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等D水、無機鹽、維生素、有機鹽、淀粉等水、無機鹽、維生素、有機鹽、淀粉等解析：哺乳動物早期胚胎的培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機解析：哺乳動物早期胚胎的培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及水和血清等物質(zhì)。等營養(yǎng)成分，以及水和血清等物質(zhì)。A