K12教育学习资料学习学年高中生物 专题3 胚胎工程 32 体外受精和早Word格式文档下载.docx

1、问题：（1）引进一头良种成年奶牛需要35万元。（2）牛的生育率低，一头牛一胎只生一个，一生只能生育45次。牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多1 000倍左右。公牛产生的精子数目就更多了。设想：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，再经过移植产生后代，这就是试管动物技术。实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是（体外受精）和（早期胚胎）的培养。一、试管动物技术与体外受精1试管动物技术（1）概念：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）重要应用良种培

2、育：实现良种动物的快速大量繁殖。（3）技术手段：首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。2体外受精（1）基本步骤：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。（2）卵母细胞的采集和培养采集方法适用范围采集过程采集后的操作举例输卵管冲取法实验动物利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子可直接与获能的精子在体外受精小鼠、兔、猪、羊等已屠宰动物卵巢内采集大型动物或大家畜从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞采集后的卵母细胞都要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精牛活体采卵借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中采集卵母细胞（3）精子的

3、采集和获能收集精子的方法：假阴道法（牛、马等体型大的动物）、手握法（猪、犬等体型较小的动物）、电刺激法（野生或经济动物）。精子体外获能的方法方法操作过程适用动物培养法将精子放入人工配制的获能液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肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能牛、羊等家畜（4）受精：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。归纳总结比较自然受精、人工授精和体外受精的异同点项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精人工获取精子、卵子，

4、在体外培养液中完成受精过程场所不同雌性动物输卵管中体外培养液中相同点（1）精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；（2）都是有性生殖例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A.B.C.D.答案B解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。例2爱德华兹以他在体外受精技术领域做出的开创性贡献

5、而获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。关于体外受精技术的叙述正确的是（）A获取的精子经获能后才能进行体外受精B采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵C精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫D精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵答案A解析卵子必须处于减数第二次分裂中期才能进行受精，直接从卵巢中采集的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；成熟的卵子与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植；防止多精入卵主要通过透明带反应和卵细胞膜反应两道屏障。拓展提升体外受精技术的两个注意点（1）用促性腺激素处理时，只能注射不能饲喂：促性腺激素是肽类

6、化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的效用。（2）精子获能处理前应离心处理：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能处理前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。二、胚胎的早期培养1培养液的成分2胚胎早期培养的目的（1）精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。（2）当胚胎发育到适宜的阶段时可进行受体移植或冷冻保存。3胚胎移植的时间不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植；人的体外受精胚胎，可在816个细胞阶段移植。归纳总结1胚

7、胎的早期培养液与动物细胞培养液的比较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。3试管动物与克隆动物的三个不同（1）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。（2）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。（3）生殖方式不同：试管动物为有性生殖，克隆动物为无性生殖。例3下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是（）A氨基酸、核

8、苷酸、无机盐、激素B血清、激素、维生素、有机盐C核苷酸、维生素、血清、无机盐D有机盐、维生素、氨基酸、生长素答案D解析哺乳动物胚胎的培养液含有水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等，但是不含生长素。例4下图所示为绵羊的两种生殖过程（c为乳腺细胞），下列相关叙述错误的是（）Aa细胞获能后才能与b细胞融合Bae细胞中，只有d存在同源染色体C个体1、2的获得都可能涉及胚胎移植技术D个体1、2的形成过程均会发生细胞的分裂、分化、衰老和凋亡解析a是精子，b是卵细胞，精子必须获能后才能与卵细胞融合；生殖细胞a和b中均不含同源染色体，细胞c、d、e中都存在同源染色体；个体1若是在体外

9、受精形成的，则需要进行胚胎移植，个体2是克隆羊，一定需要胚胎移植；个体1、2的形成过程都会发生细胞分裂、分化、衰老和凋亡。1下列不属于收集精子的方法的是（）A假阴道法 B手握法C促性腺激素处理法 D电刺激法答案C解析收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等，用促性腺激素处理是采集卵子时的方法。2下列化学物质中可使精子获能的是（）A氯化钙溶液 B肝脏提取液C肝素溶液 D氨基酸营养液解析一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液可诱导精子获能。3（2014江苏，19改编）杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述

10、不正确的是（）A为了获得更多的卵母细胞，需用雌性激素对雌性杜泊羊进行处理B卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从处死的雌羊卵巢中获取C从输卵管中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精D绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性解析用促性腺激素促进雌性个体超数排卵，而不是雌性激素，故A错误；采集卵母细胞的方法：用促性腺激素处理母畜，然后从输卵管中冲取卵子；从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，故B正确；从输卵管中采集的卵母细胞，可直接与获能的精子在体外受精，故C正确；同种生物的精子和卵细胞一般可以互相识别，发生融合，故D正确。4发展试管动物技术具有重要意义

11、，下列关于这方面叙述错误的是（）A试管动物技术可解决动物生育率低的问题B试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵母细胞C试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜D试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖解析试管动物技术能够将优良品种的雌雄生殖细胞体外受精并发育成一个个小胚胎，然后将这些小胚胎移植到普通个体子宫内“借腹怀胎”，从而实现家畜的快速繁殖，也能够解决动物生育率低的问题。5根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：（1）体外受精的过程主要包括_、_及受精等几个步骤。（2）使精子获能的方法有_和_。（3）体外采集小鼠的卵子常用（）A超数排卵处理法B活体采卵法C从早期胚胎中采集D从屠宰后的母畜卵巢中

12、采集（4）请用一个流程图表示体外受精过程。答案（1）卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能（2）培养法化学诱导法（3）A（4）如图解析体外受精的步骤主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能以及受精等，使精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法；卵子的采集方法主要有：对小型实验动物采用超数排卵处理法、对大家畜或大型动物采用活体采卵法和从已屠宰母畜的卵巢中采集。 对点训练题组一体外受精1可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期（）AM期 BM（中期）C桑椹胚期 D囊胚期解析卵母细胞培养到M中期时就可以受精了，因为M中期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而M期卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。2从家兔体内获取的精子不能与卵子在体外直接受精，需要对精子进行获能处理。一般宜采用的方法是（）A用化学药物诱导精子获能B将精子放入一定浓度的肝素溶液中获能培养C将精子放入人工配制的获能液中培养获能D采用电刺激法获能解析通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能。3从卵巢中直接采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能