PAGE8-體外受精和早期胚胎培育學問點一體外受精1．卵母細胞的采集和培育2.精子的采集和獲能(1)收集精子的方法：假陰道法、手握法和電刺激法等。(2)對精子進行獲能處理方法名稱方法內容適用對象培育法將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培育一段時間嚙齒動物、家兔、豬等化學誘導法將精子放在肯定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物進行誘導牛、羊等家畜3.體外受精哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲得和受精等幾個主要步驟。1．哺乳動物體內胚胎的形成要經過精子和卵細胞的發生、受精、胚胎發育三個階段。事實上體外受精技術也是依據這一過程操作的，唯一不同的是采納了人工操作技術。2．獲得的卵母細胞必需在體外培育到MⅡ中期。3．獲能的精子和培育成熟的卵子的體外受精過程一般在獲能溶液或專用的受精溶液中完成。【典題精練1】采集的卵母細胞，有些須要在體外經人工培育成熟后，才能與獲能的精子受精。以下緣由不正確的是()A．從卵巢中采集的卵母細胞還沒有自然成熟B．采集到的動物卵母細胞成熟程度不同C．體外人工培育至減數其次次分裂中期時，才算成熟D．采集到的卵母細胞還須要進行有絲分裂【解析】從輸卵管中采集的動物卵母細胞，已經達到成熟階段，可以干脆與獲能的精子進行受精；但從卵巢中采集的動物的卵母細胞，還沒有達到成熟階段，須要進一步培育，使其達到減數其次次分裂中期，才算成熟，才能與獲能的精子受精，所以A、B、C選項正確；卵母細胞已經不能進行有絲分裂，只有在受精作用完成后，受精卵才能進行有絲分裂，D錯誤。【答案】D解題歸納精子獲能處理前對精液進行離心處理的緣由精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質，在一般狀況下，精液中的精子無法獲能。因此，在精子獲能前應對精液進行離心處理，除去精清以利于精子獲能。【典題精練2】下列關于體外受精技術的說法中，錯誤的是()A．進行體外受精技術前需對精子進行獲能處理B．體外受精是從初級卵母細胞和初級精母細胞起先的C．體外受精技術已成為一項常規的動物繁殖生物技術D．體外受精技術可用于探討動物生殖細胞的發朝氣制【解析】精子與卵子在體外結合前需對精子進行獲能處理，同時需保證卵子發育至減數其次次分裂中期。【答案】B學問點二胚胎的早期培育1．培育液成分哺乳動物胚胎的培育液成分比較困難，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等養分成分，以及血清等物質。2．胚胎移植時間不同動物胚胎移植的時間不同，如牛、羊一般要培育到桑椹胚階段或囊胚階段才進行移植，小鼠和家兔等試驗動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎，可在8～16個細胞階段移植。幾乎全部動物都不能在原腸胚階段移植，因為此時細胞分化程度高，移植勝利率很低。3．“試管牛”工廠化生產的技術流程圖比較試管牛和克隆牛試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外成熟和受精，并通過培育使受精卵發育為早期胚胎后，再經移植產生后代的技術。其主要技術操作是體外受精和胚胎移植。克隆動物的培育流程如下圖所示：試管牛和克隆牛的培育都屬于胚胎工程的范疇，但從生物生殖的角度看，兩者有著本質的區分。哺乳動物克隆是對供應體細胞核的動物的無性繁殖，產生的新個體的性別與供核動物相同，因此，培育克隆牛屬于無性生殖；而培育試管牛的過程，涉及有性生殖細胞(精子和卵子)的結合，屬于有性生殖。【典題精練3】下列關于胚胎工程的敘述，錯誤的是()A．體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精B．受精卵發育到原腸胚階段才能進行胚胎移植C．早期胚胎培育與動物細胞培育的培育液通常都需加入血清D．試管嬰兒技術主要包括體外受精、早期胚胎培育和胚胎移植技術【解析】本題考查胚胎工程中的體外受精、早期胚胎培育、胚胎移植等技術，意在考查同學們的分析理解實力。一般要將胚胎培育至桑椹胚或囊胚期時進行胚胎移植，原腸胚階段細胞分化程度高，移植勝利率低。【答案】B解題歸納進行早期胚胎培育的發育培育液，與動物細胞培育液相像，如都含有動物血清等物質。早期胚胎培育在本質上也可看作動物細胞培育。【典題精練4】關于早期胚胎培育的說法，不正確的是()A．發育培育液的成分通常含有血清B．發育培育液的成分較一般動物細胞培育液的成分簡潔C．動物種類不同，進行胚胎移植的早期胚胎所處階段不同D．進行胚胎移植之前，可將培育到相宜時期的早期胚胎進行保存【解析】本題考查動物早期胚胎培育的學問，解題關鍵是駕馭動物早期胚胎培育的培育液的成分、胚胎移植的時期、對早期胚胎的處理等學問。進行胚胎早期培育的發育培育液，與動物細胞培育液相像，但成分稍困難。【答案】B一、選擇題1．下列哪項不是人工授精和體外受精的區分(C)A．人工授精能更有效地發揮公畜的優良特性B．體外受精能更有效地發揮母畜的繁殖潛能C．人工授精和體外受精的本質不同D．人工授精的精卵結合在母畜體內，而體外受精的這一過程在母畜體外解析：人工授精是用人工的方法，使公畜的精液注入到母畜生殖道內，使精卵結合；體外受精是將人工獲得的精子和卵子在體外完成受精。這兩者的本質都是兩性生殖細胞的結合，只不過前者是在體內完成，后者是在體外完成。2．從大型動物體內采集的卵母細胞，都要在體外經人工培育成熟后，才能與獲能的精子受精，以下緣由不正確的是(D)A．卵子從輸卵管中沖出也要經驗類似精子獲能的過程B．動物排出的卵子成熟程度不同C．體外人工培育至減數其次次分裂中期時才算成熟D．沖出的卵子還須要培育一段時間使其由小變大解析：從大型動物體內采集到的卵母細胞都要在體外經過人工培育成熟后，才能與獲能的精子受精。因為剛獲得的卵母細胞還不能完成受精，只有達到減數其次次分裂的中期時，才具備與精子受精的實力。卵子在受精前也要經驗類似精子獲能的過程，動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，有的可能是初級卵母細胞，但它們都要進一步成熟后才能與精子完成受精作用。3．下列有關受精作用的敘述，錯誤的一項是(A)A．受精卵中的全部遺傳物質來自父母雙方且各占一半B．受精時，精子和卵子雙方的原核相互融合C．受精卵中的染色體數與本物種體細胞中的染色體數相同D．受精卵中的染色體來自父母雙方且各占一半解析：當卵子和精子的原核充分發育后，相向移動，彼此接觸，合并，形成一個含二倍染色體的合子，即受精卵，因此受精卵中染色體數與本物種體細胞中的染色體數相同，且受精卵中的染色體來自父母雙方的各占一半。但是，受精卵中的全部遺傳物質不僅包括核遺傳物質，還包括質遺傳物質，質遺傳物質主要來自母方。4．下列關于卵細胞采集的敘述，不正確的是(D)A．有些動物在采集時要用促性腺激素處理B．從輸卵管中取出的卵子，可干脆與獲能的精子在體外受精C．對有些動物可以干脆從活體卵巢中吸取卵母細胞D．從卵巢中采集的卵母細胞，也可干脆與獲能的精子在體外受精解析：采集的卵母細胞，都要在體外經人工培育成熟后，才能與獲能的精子受精。5．關于牛體外受精胚胎的工廠化生產，敘述正確的是(C)A．精子和卵子結合形成受精卵后可移入母牛子宮B．采集卵巢的卵母細胞后應馬上將其與精子共同放入培育液才能形成受精卵C．體外培育受精卵時，需供應肯定量的CO2以維持培育液的pHD．體外受精胚胎的工廠化生產過程中胚胎發育和受精過程均在體外進行解析：從卵巢中采集的卵母細胞必需在體外經人工培育成熟后，才能與獲能的精子完成受精作用，受精卵發育到桑椹胚或囊胚階段才能移植，移入母體后接著發育形成新個體，A、B、D錯誤。體外培育受精卵時，需供應肯定量的CO2以維持培育液的pH，C正確。6．下列有關體外受精的敘述錯誤的是(D)A．將收集到的精子放在肯定濃度的肝素溶液中培育是為了誘導精子獲能B．受精過程中防止多精入卵的生理反應包括透亮帶反應和卵細胞膜反應C．進行早期胚胎培育時，培育液中除加入一些必要的養分成格外，還應添加激素和血清D．試管嬰兒細胞中的遺傳物質均等地來自卵細胞和精子解析：精子在受精前，要進行獲能處理，將精子放入肯定濃度的肝素溶液中培育，可使其獲能，A正確；透亮帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障，B正確；進行早期胚胎培育時，培育液中除加入一些必要養分成格外，還應添加激素和血清，C正確；試管嬰兒細胞核中的遺傳物質均等地來自卵細胞和精子，但細胞質中的遺傳物質幾乎全部來自卵細胞，D錯誤。二、非選擇題7．下圖是“試管牛”工廠化生產的技術流程圖，據圖完成問題：(1)依據③(填標號)推斷，此種繁殖方式是有性生殖，其意義在于快速大量繁殖良種牛，提高經濟效益。(2)①過程通常每個卵巢平均可采集10枚可用的卵母細胞，最終可能產下1～2頭犢牛。(3)②過程通常采納化學誘導法。(4)④過程一般最常要經驗哪幾個時期：受精卵、卵裂期、桑椹胚期、囊胚期。解析：此題是學習了體外受精和早期胚胎培育后，結合早期胚胎發育等學問點的一個綜合性的考查。精子和卵細胞在體外培育條件下受精，屬于有性生殖。目前，從屠宰場廢棄的卵巢中，每個卵巢平均可采集10枚左右可用卵母細胞，經體外培育成熟和受精后約可獲4枚可用的胚胎，經過移植給受體母牛，最終可得到1～2頭犢牛。對牛、羊等家畜的精子常采納化學誘導法使其獲能。體外胚胎培育大約培育到囊胚期后移植到母體。8．良種牛繁育的產業化技術的部分過程如圖所示。請據圖回答下列問題：(1)在產生后代E、F的過程中，圖中的A、B、C、D牛中，D牛可以是非良種個體。(2)若①過程表示體外受精，則須要供應發育至減數其次次分裂中期的卵子和已獲能的精子。②過程通過顯微操作獲得無核卵的目的是使重組細胞的核遺傳物質完全來自B供體牛；此外，基因工程中，將目的基因導入動物細胞(操作步驟)也會用到顯微操作技術。③過程中用物理或化學方法處理重構卵的目的是激活重構卵，使其完成細胞分裂和發育進程。(3)用于移植的胚胎須要用發育培育液培育至相宜的階段，在運用合成培育基培育時，通常還需加入血清等自然物質。在培育過程中，須要適時更換培育液，以清除代謝產物，防止代謝產物積累對早期胚胎造成危害。(4)與F相比，E更具有多樣性，其緣由是E是通過有性生殖產生的后代，其親代減數分裂過程中發生基因重組。解析：(1)要繁育良種牛，A、B、C供體牛要具有優良的遺傳特性，D受體牛只須要具有正常的繁殖實力即可，不須要具有優良的遺傳特性。(2)體外受精時，須要供應成熟(處于減數其次次分裂中期)的卵子和已獲能的精子。②過程通過顯微操作獲得無核卵的目的是使重組細胞的核遺傳物質完全來自B供體牛；基因工程中，將目的基因導入動物細胞也會用到顯微操作技術。③過程用物理或化學方法處理重構卵的目的是激活重構卵，使其完成細胞分裂和發育進程。(3)在運用合成培育基培育早期胚胎時，通常還需加入血清等自然物質后再進行培育。在培育過程中，須要適時更換培育液，以清除代謝產物，防止代謝產物積累對早期胚胎造成危害。(4)F是克隆動物，從生殖方式看屬于無性生殖，而E屬于試管動物