第2节 体外受精和早期胚胎培养 学案

第2节 体外受精和早期胚胎培养 一、试管动物 1．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．实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是________和________的培养。 1．人工操作 体外条件 早期胚胎 2．体外受精 早期胚胎 二、体外受精 1．体外受精主要包括______________、__________和________等几个主要步骤。 2．卵母细胞的采集可以用________激素处理排卵后，再从________中取卵子的方法，或者直接从活体动物________中吸取卵母细胞。后者需在体外经________成熟后，才能受精。 3．收集精子的方法有________法、________法和________法；精子体外获能方法有________法、________法两种。 1．卵母细胞的采集 精子的获取 受精 2．促性腺 输卵管 卵巢 人工培养 3．假阴道 手握 电刺激 培养 化学诱导 三、胚胎的早期培养 胚胎培养液成分一般含有一些________、有机盐和________、________、氨基酸、________等营养成分，以及动物________等物质。胚胎发育到________阶段，可以取出________或________。 无机盐 维生素 激素 核苷酸 血清 适宜 移植 冷冻保存

一、选择题 1．下列有关试管婴儿的叙述正确的是( ) A．它是无性生殖的产物 B．它的个体发育在体外进行 C．其本质是一种有性生殖 D．它的胚胎发育都在体外进行 解析：试管婴儿是体外受精和胚胎移植的产物。它是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，再经移植产生的。因此其本质是有性生殖，不是无性生殖的产物，它的早期胚胎发育在体外进行。 答案：C 2．下列哪项不是人工授精和体外受精的区别( ) A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性 B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能 C．人工授精和体外受精的本质不同 D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外 解析：人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入母畜生殖道内，使精卵结合；体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。 答案：C 3．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是( ) A．体外受精技术前需对精子进行获能处理 B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的 C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术 D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制 解析：体外受精时，精子是成熟的，而采集的卵细胞成熟程度不同，但都要进行培养，使之发育到次级卵母细胞阶段才可进行体外受精。 答案：B 4．下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的是( ) A．过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量 B．过程②在培养细胞的培养液中就可以完成 C．过程③的培养液中应该添加动物血清 D．过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥反应 解析：在完成过程②之前，需要将采集的精子放在人工合成的获能溶液中培养一段时间，完成精子的获能。获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。 答案：B 5．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。体外受精技术又称试管婴儿技术，包括超数排卵、取卵、体外受精、胚胎培养、胚胎移植等相关技术。下列有关叙述，不正确的是( ) A．使用一定的激素才能实现超数排卵 B．采集的卵母细胞经培养后才能完成受精 C．卵母细胞达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力 D．受精卵需要导入抗病毒基因才能正常发育 解析：为了获得更多的卵母细胞，常用促性腺激素处理供体动物，使其超数排卵，A正确；采集的卵母细胞，要在体外培养成熟后才能与获能的精子受精，B正确；动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备受精能力，C正确；受精卵的正常发育需要无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分和血清物质，不需要导入外源基因，D错误。 答案：D 6．下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中，正确的是( ) A．给未成年的雌性动物注射大量的相关激素，使其排卵 B．给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素，使其超数排卵 C．给未成年的雌性动物注射一定的相关激素，使其排卵 D．给性成熟的雌性动物注射一定的相关激素，使其超数排卵 解析：雌性动物排卵要等到性成熟以后，此时注射促性腺激素可以促进其超数排卵，从而提高其生殖能力。 答案：D 7．发展试管动物技术具有重要意义，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：发展试管动物，可以实现良种家畜的快速繁殖。 答案：D 8．下列关于卵母细胞的采集的叙述不正确的是( ) A．有些动物在采集时要用促性腺激素处理 B．从输卵管中取出的卵子可以直接与获能的精子在体外受精 C．对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞 D．采集的卵母细胞都可以直接与获能的精子在体外受精 解析：对于实验动物，如小鼠、兔以及家畜猪、羊等，采用的主要方式是用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，直接与获能的精子体外受精。输卵管中的卵子是卵巢排出的，已是成熟的卵子，可以直接受精。对于大家畜或大型动物，从屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，这两种方式采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。 答案：D 9．下列属于哺乳动物体外受精操作步骤的是( ) ①卵母细胞的采集 ②精子的获取 ③精子变形 ④受精 A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④ 答案：A 10．试管婴儿所采用的技术是( ) ①胚胎移植 ②基因工程 ③细胞工程 ④体外受精 ⑤克隆技术 A．①④ B．②④ C．①③ D．①⑤ 答案：A 二、非选择题 11．请回答胚胎工程方面的问题： (1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、______________、________________以及在母体中发育和产出等过程。 (2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和____________________。 (3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是______________________。 答案：(1)早期胚胎培养 胚胎移植 (2)获能 第一极体 (3)促性腺激素(其他合理答案也可) 12．分析图示，回答下列问题。

(1)蛙卵受精后经过2～3 h，就开始进行卵裂，卵裂时细胞分裂方式为__________，细胞的数量__________，但胚胎总体积________________________________________________________________________。 (2)哺乳动物的体外受精主要包括__________、____________________及__________________等几个主要步骤。图中受精卵B的形成是否需要上述人工操作？__________。为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)重组细胞A发育成蝌蚪时要经历哪几个阶段？________________________________________________________________________。 解析：(1)细胞分裂方式常见的有三种，即无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。卵裂的实质是受精卵进行的有丝分裂过程，随着分裂次数的增加，细胞数目增加，但每个细胞质量、体积都在减小，总体积不变或略有减小。(2)哺乳动物体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等。而蛙的受精卵不需要人工操作，因为两栖类是在水中完成受精作用的。(3)重组细胞A发育成蝌蚪与哺乳动物一样要经历卵裂期、桑椹胚期、囊胚期、原肠胚期、组织器官形成期等。 答案：(1)有丝分裂 增加 不增加或略有缩小 (2)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 受精 不需要 因为自然状态下蛙类是在水中完成受精作用的 (3)卵裂期、桑椹胚期、囊胚期、原肠胚期、组织器官形成期 13．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。