體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

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一、試管動(dòng)物技術(shù) 1．含義：指通過(guò) 使卵子和精子在 條件下成熟和，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為 后，再經(jīng) 產(chǎn)生后代的 技術(shù)。 2．應(yīng)用：良種動(dòng)物的 繁殖。 3．技術(shù)手段： 、 和移入母體子宮。 二、體外受精的步驟 1．卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),人工操作,受精,早期胚胎,移植,快速大量,體外受精,早期胚胎的培養(yǎng),體外,2．精子的采集和獲能(2)精子的獲能,獲能液,肝素,化學(xué)藥物,3.體外受精 獲能的精子和 的卵子，一般情況下可以在 或?qū)Ｓ玫? 中完成受精過(guò)程。 三、胚胎的早期培養(yǎng) 1．培養(yǎng)液的成分：一般包括 、 、 、 、 、 等營(yíng)養(yǎng)成分，以及 等物質(zhì)。 2．胚胎早期培養(yǎng)的目的 (1)精子和卵細(xì)胞在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查 和 。 (2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，進(jìn)行受體移植或冷凍保存。,培養(yǎng)成熟,獲能溶液,受精溶液,受精狀況,受精卵的發(fā)育能力,無(wú)機(jī)鹽,有機(jī)鹽類,維生素,激素,氨基酸,核苷酸,血清,3．胚胎的去向 (1)向受體移植：不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。牛、羊一般要培養(yǎng)到 階段或 階段進(jìn)行移植。人的體外受精胚胎，可在 階段移植。 (2) 。,冷凍保存,8～16個(gè)細(xì)胞,桑椹胚,囊胚,一、體外受精 閱讀教材P69～72，分析圖3－14，探討下列問(wèn)題： 1．有些動(dòng)物在采集卵母細(xì)胞時(shí)，為了獲得更多的卵子，應(yīng)用什么激素處理？該激素能否口服？ 提示：用促性腺激素處理雌性動(dòng)物，使其排出更多的卵子。用促性腺激素處理時(shí)，只能注射不能口服，因?yàn)榇傩韵偌に厥请念惢衔?，口服?huì)因消化道的消化作用而失去原有的效應(yīng)。 2．從卵巢中采集的卵子為什么不能與獲能精子直接受精？ 提示：卵巢中卵子不成熟，需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)才具有受精能力。,3．哺乳動(dòng)物體外受精過(guò)程中，需對(duì)精子進(jìn)行離心處理的原因是什么？ 提示：精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，在一般情況下，精液中的精子無(wú)法獲能。 二、早期胚胎培養(yǎng) 1．試比較動(dòng)物胚胎培養(yǎng)液和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的異同。提示：有機(jī)鹽 無(wú)機(jī)鹽 維生素 無(wú)菌,2．完善試管牛工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程。(1)結(jié)果：實(shí)現(xiàn)良種牛的快速、大量繁殖。 (2)所用技術(shù)：________、____________。 提示：體外培養(yǎng) 體外獲能 胚胎移植 卵母細(xì)胞 體外受精 早期胚胎培養(yǎng),控制哺乳動(dòng)物的性別對(duì)于畜牧生產(chǎn)有著十分重要的意義。目前，分離精子技術(shù)是有效的性別控制方法。例如：牛的含X染色體的精子的DNA含量比含Y染色體的精子的DNA含量高出4%左右，利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開(kāi)來(lái)，再通過(guò)胚胎工程技術(shù)就可培育出所需性別的試管牛(如圖所示)。,,,根據(jù)以上信息回答下列相關(guān)問(wèn)題： (1)試管動(dòng)物技術(shù)通常是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下________和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 (2)圖中過(guò)程①采集精子時(shí)，常采用________法。獲得的精子經(jīng)________處理后才能受精。 (3)圖中過(guò)程③通常采用________技術(shù)。在這個(gè)過(guò)程中________的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生________反應(yīng)釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)。防止多精入卵的生理反應(yīng)有_____________________________________________________。 (4)為了確保得到所需性別的試管牛，往往需要對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定，請(qǐng)舉出一種對(duì)早期胚胎進(jìn)行性別鑒定的方法。____________________________________________。,,,[解析] (1)試管動(dòng)物的產(chǎn)生過(guò)程是通過(guò)人工操作獲取精子和卵子，使它們?cè)隗w外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，經(jīng)胚胎移植而產(chǎn)生后代；(2)采集精子的主要方法有三種：手握法、假陰道法、電刺激法，常采用的方法是假陰道法，且采集后的精子需放到化學(xué)藥物中才能使之獲能；(3)精子和卵子受精發(fā)生一些重要的生理反應(yīng)，如頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用，其中后兩者是防止多精入卵的主要生理過(guò)程；(4)試管動(dòng)物對(duì)早期胚胎進(jìn)行檢測(cè)可以有選擇性地獲得所需性別。 [答案] (1)成熟 (2)假陰道 化學(xué)藥物(一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液)誘導(dǎo) (3)體外受精 獲能 頂體 透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用 (4)分析胚胎細(xì)胞的染色體組型(其他合理答案也可),,,如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,,,(1)克隆動(dòng)物培育過(guò)程與圖示繁殖過(guò)程相比，特有的技術(shù)手段是________技術(shù)，這兩種動(dòng)物繁殖的方式相比，實(shí)質(zhì)性的區(qū)別為前者是________，后者是________。 (2)一般用________激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。人工授精前需對(duì)精子進(jìn)行________處理。 (3)受精卵體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復(fù)雜，除一些________________外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等物質(zhì)。為了防止培養(yǎng)過(guò)程中的污染，通常還需添加一定量的________。 (4)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，可采用____________技術(shù)將藥用蛋白基因?qū)氲絖_______________中，在檢測(cè)受體細(xì)胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時(shí)，常采用的方法是________________技術(shù)，根據(jù)是否顯示出雜交帶進(jìn)行鑒定。,,,【研析】 本題以“純種荷斯坦小奶牛”的工業(yè)化生產(chǎn)為背景材料考查體外受精的操作步驟和動(dòng)物胚胎的早期培養(yǎng)方法。具體解題過(guò)程如下：,,,[審]——提取信息,信息a：由圖示中文字信息“受精卵體外培養(yǎng)”可確定為有性生殖。 信息b：由設(shè)問(wèn)(2)“超數(shù)排卵”可選擇使用促性腺激素。 信息c：由設(shè)問(wèn)(3)培養(yǎng)過(guò)程中“防止污染”可知需加入 抗生素。 信息d：由設(shè)問(wèn)(4)“受體細(xì)胞中的染色體DNA上是否 插入了目的基因”可確定雜交方法。,[析]——解讀信息,解讀信息a：題圖所示的繁殖過(guò)程具有精卵結(jié)合形成受精卵的過(guò)程，應(yīng)為有性生殖。 解讀信息b：促性腺激素能促進(jìn)性激素的分泌，從而促進(jìn)生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成，要使卵巢“超數(shù)排卵”，需注射促性腺激素。 解讀信息d：培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛時(shí)，目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞時(shí)，常用顯微注射法。檢測(cè)受體細(xì)胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時(shí)，需進(jìn)行DNA分子交。,,[答]——解題規(guī)范,設(shè)問(wèn)(1)：第一個(gè)空不能答“胚胎移植”，因?yàn)榭寺?dòng)物和圖示繁殖方式均涉及胚胎移植，不是克隆技術(shù)所特有的。 設(shè)問(wèn)(2)：超數(shù)排卵時(shí)只能使用促性腺激素，答“性激素”不給分。 設(shè)問(wèn)(3)：第一個(gè)空需答出兩種鹽類，否則不給分；第二個(gè)空填抗生素的關(guān)鍵點(diǎn)在于關(guān)鍵詞“防止污染”，不能不審題直接答“血清”。 設(shè)問(wèn)(4)：答第一個(gè)空時(shí)，要通讀后面的關(guān)鍵信息，以免錯(cuò)答為“轉(zhuǎn)基因技術(shù)”。受體細(xì)胞常用全能性較高的細(xì)胞(如受精卵)，不能寫(xiě)成體細(xì)胞。,巧記早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液的成分 兩“鹽”：無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽；兩“素”：維生素和激素； 兩“酸”：氨基酸和核苷酸；另外有水和動(dòng)物血清等。,[答案] (1)核移植 無(wú)性生殖 有性生殖 (2)促性腺 獲能 (3)無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類 抗生素 (4)顯微注射受精卵 DNA分子雜交,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]填充：①促性腺 ②獲能 ③冷凍保存 ④血清,———————[課堂歸納]—————————,[關(guān)鍵語(yǔ)句] 1．試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 2．試管動(dòng)物技術(shù)中，首先要做的是體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)。 3．哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等幾個(gè)主要步驟。,4．收集精子常用的方法有假陰道法、手握法和電刺激法。 5．精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。 6．哺乳動(dòng)物胚胎的培養(yǎng)液中，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。,1．下列關(guān)于卵母細(xì)胞采集的敘述不正確的是( ) A．有些動(dòng)物在采集時(shí)要用促性腺激素處理 B．從輸卵管中取出的卵子，可直接與獲能的精子在體外受精 C．對(duì)有些動(dòng)物可以直接從活體卵巢中吸取卵母細(xì)胞 D．采集的卵母細(xì)胞都可直接與獲能的精子在體外受精,解析：卵子采集方法有兩種：①先用促性腺激素處理供體，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精；②從屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞或直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞，通過(guò)這種方式獲得的卵母細(xì)胞要在體外人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。,答案：D,2．發(fā)展試管動(dòng)物技術(shù)具有重要意義，下列關(guān)于這方面敘述錯(cuò)誤的是( ) A．試管動(dòng)物技術(shù)可解決動(dòng)物生育率低的問(wèn)題 B．試管動(dòng)物技術(shù)可以更多、更有效地利用動(dòng)物卵母細(xì)胞 C．試管動(dòng)物技術(shù)可以通過(guò)普通家畜繁育良種家畜 D．試管動(dòng)物技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖 解析：試管動(dòng)物技術(shù)能夠?qū)?yōu)良品種的雌雄生殖細(xì)胞體外受精并發(fā)育成一個(gè)個(gè)小胚胎，然后將這些小胚胎移植到普通個(gè)體子宮內(nèi)“借腹懷胎”，從而實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖，也能夠解決動(dòng)物生育率低的問(wèn)題。,答案：D,3．精子獲能的常用化學(xué)物質(zhì)可能是下列哪一種( ) A．氯化鈣溶液 B．肝臟提取液 C．肝素溶液 D．氨基酸營(yíng)養(yǎng)液 解析：精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種?；瘜W(xué)誘導(dǎo)法即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中使精子獲能。,答案：A,4．胚胎早期培養(yǎng)需要用液體培養(yǎng)基，此培養(yǎng)液成分是( ) A．水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、激素、有機(jī)鹽、氨基酸、核苷酸、血清等 B．蔗糖、水、無(wú)機(jī)鹽、激素、維生素等 C．水、無(wú)機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等 D．水、無(wú)機(jī)鹽、維生素、有機(jī)鹽、淀粉等 答案：A,5．據(jù)哺乳動(dòng)物體外受精的過(guò)程回答以下問(wèn)題： (1)體外受精的過(guò)程主要包括________________、_______________及受精等幾個(gè)步驟。 (2)精子采集的方法主要有___ __、_______和_______。獲能的方法有___________和_____________。 (3)體外采集小鼠的卵子常用________。 A．超數(shù)排卵處理法 B．活體采卵法 C．從早期胚胎中采集 D．從屠宰后母畜卵巢中采集 (4)請(qǐng)用一個(gè)流程圖表示體外受精過(guò)程。,答案：(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 精子的采集和獲能 (2)假陰道法 手握法 電刺激法 培養(yǎng)法 化學(xué)誘導(dǎo)法 (3)A (4)如圖,謝謝！,