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3.2 体外受精和早期胚胎培养,探究1 体外受精 【研读教材自主认知】 1.卵母细胞的采集和培养: (1)采集。 用_处理,从_中冲取卵子。 从已屠宰母畜的_中采集卵母细胞。 借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具,直接从_的卵 巢中吸取卵母细胞。,促性腺激素,输卵管,卵巢,活体动物,(2)培养:采集的卵母细胞,都要在体外经_后,才能与获 能的精子受精。,人工培养成熟,2.精子的采集和获能: (1)收集精子的方法有:_、_和_。 (2)精子获能的方法:,假阴道法,手握法,电刺激法,培养法,化学法,肝素,3.受精: _的精子和培养成熟的卵子在_或专用的_中完 成受精。,获能,获能溶液,受精溶液,【小判断】 (1)有些动物在采集卵母细胞时要用促性腺激素处理。 ( ) 【分析】对于实验动物如小鼠、兔,以及家畜猪、羊等,采用的主要方 法是:用促性腺激素处理,然后从输卵管中冲取卵子。 (2)从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精。 ( ) 【分析】从卵巢中采集的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后,才 能与获能的精子受精。,(3)精子获能的方法有手握法、电刺激法和化学诱导法。 ( ) 【分析】精子获能的方法有培养法和化学诱导法。收集精子的方法有 手握法、电刺激法和假阴道法。 (4)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受 精等步骤。 ( ) 【分析】哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养,精子 的采集和获能及受精等。,【合作探究核心归纳】 1.卵母细胞的采集和培养: (1)小型动物和大型动物的卵母细胞采集的方法是否相同?请举例说明。 提示:不同。小型动物采用促性腺激素处理,然后从输卵管中冲取卵子;大型动物采用的主要方法是:a.从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞,b.活体采卵。,(2)采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受精?请分析原因。 提示:并不是都可以直接与获能的精子受精。通过促性腺激素处理的,从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在体外受精;从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集的卵母细胞或者活体采卵得到的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。,2.精子的采集和获能: (1)精子的采集方法有哪些?各适用于哪些动物? 提示:大型动物:假阴道法。 体型较小,易于控制的家畜:手握法。 野生或经济动物:电刺激法。 (2)在体外,使精子获能的方法有哪些? 提示:常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法。,【思维拓展】精子获能处理前的离心处理原因 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。,3.受精: (1)精子和卵子只能在受精液中完成受精吗?请说明理由。 判断:_。(填“是”或“不是”) 理由:_。 (2)从精子、卵子结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同?请说 明理由。 判断:_。(填“是”或“不是”) 理由:_ _。,不是,精子和卵子可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,不是,体外受精是在体外完成精子、卵子的结合,而人工授精是在体内,完成,【精讲精析】人工授精、自然受精和体外受精的关系 (1)区别。 人工授精是用人工的方法,使公畜的精液注入母畜的生殖道内,使精 子与卵子结合。其中人的作用主要是将公畜的精子导入母畜的生殖道 内,受精场所仍在体内。 体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外(试管内)完成受精。 其中人的作用主要是采集精子和卵子,受精场所在体外。 自然受精不需人为参与,完全在自然条件下完成受精作用,即精子和 卵子结合形成合子(即受精卵),受精场所是在雌性动物的输卵管内。,(2)联系:三者均有精子与卵子结合形成受精卵的过程,所以它们的生殖方式都是有性生殖。,【过关小练即时应用】 1.“试管婴儿”技术为千万不孕家庭带来福音,下列有关体外受精的叙述正确的是 ( ) A.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能受精 B.给实验动物注射促性腺激素,使其产生更多的精子 C.其本质是一种无性生殖 D.采集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等 【解题指南】解答本题的关键点:明确体外受精的条件。,【解析】选D。从卵巢中采集的卵母细胞需经人工培养成熟至M中期才能与获能的精子受精;哺乳动物体外受精时,先对雌性动物注射促性腺激素,使其排出更多的卵子;“试管婴儿”技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精,属于有性生殖;采集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。,2.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)请用一个流程图表示体外受精过程。 【解题指南】解答本题的关键点:体外受精的步骤和条件是对体内受 精过程的模拟。 【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 集和获能及受精等。,答案:(1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 (2)见下图：,【补偿训练】下列关于体外受精技术的说法中,正确的是(多选) ( ) A.体外受精技术需要的温度大约为37 B.体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的 C.体外受精技术是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】选A、C、D。体外受精技术主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等步骤。采集的精子和卵子在受精前必须培养成熟,然后才能在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,所需要的温度与体内一致。精子、卵子的采集可用于研究动物生殖细胞的发生机制。,探究2 胚胎的早期培养 【研读教材自主认知】 1.早期胚胎培养液成分: 哺乳动物早期胚胎发育培养液的成分有:无机盐、_、_、 _、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及_等物质。 2.动物胚胎移植的时间: 不同动物胚胎移植的时间不同,牛、羊一般要培养到_或_阶 段;人的体外受精胚胎一般培养到_阶段移植。,有机盐,维生素,激素,血清,桑椹胚,囊胚,816个细胞,【合作探究核心归纳】 1.早期胚胎培养: (1)试根据表格中的提示内容比较哺乳动物胚胎的培养液成分与动物细胞培养液成分有什么异同。,有机盐、激素,糖、微量元素、,血浆、促生长因子,无机盐、核苷,酸、维生素、,氨基酸、血清,适宜的酸碱度、,温度、二氧化碳,以及严格的无菌,条件,【规律方法】口诀法巧记培养液成分 哺乳动物早期的胚胎培养液成分较复杂,可用以下口诀来记忆: “两盐两酸两素一清”,还有水等。 “两盐”指无机盐、有机盐; “两酸”指核苷酸、氨基酸; “两素”指激素、维生素; “一清”指血清。,(2)针对动物胚胎移植时间,不同动物早期胚胎培养到的阶段是否相同?试举例说明。 提示:不同。例如,牛、羊一般培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段,人的体外受精胚胎一般培养到816个细胞阶段。,2.“试管牛”工厂化生产流程: (1)以下是研究设计“试管牛”工厂化生产技术的流程,其中正确的顺 序是_。 卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 胚胎的早期培养 受精,(2)试管动物和克隆动物繁殖方式相同吗? 提示:不同。试管动物属于有性生殖;克隆动物属于无性生殖。,【精讲精析】 1.试管动物克隆动物: (1)从起点看,试管动物是受精卵;克隆动物是经细胞核移植后的重组细胞。 (2)从遗传物质来源看,试管动物来源于亲本双方;克隆动物主要来源于供核一方。 (3)从生殖方式看,试管动物为有性生殖;克隆动物为无性生殖。,2.区分有性生殖和无性生殖的方法: (1)有性生殖要产生雌雄配子,由雌雄配子结合形成合子(受精卵)发育成后代,或直接由未受精的配子发育成后代(如花药离体培养)。 (2)无性生殖指不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。,【归纳总结】早期胚胎培养与动物细胞培养的区别,【过关小练即时应用】 1.哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节 ( ) A.获得精子和卵子体外培养 B.获得精子和卵子体外受精体外胚胎培养 C.精子和卵子的发生受精胚胎的发育 D.受精作用胚胎发育 【解题指南】解答本题的关键点:体外受精和胚胎培养是对体内受精和胚胎发育的模拟。,【解析】选B。哺乳动物体外胚胎的发育环节是:先获得精子和卵子,然后将二者在体外受精,再将受精卵在体外培养得到早期胚胎。虽然体外过程是对体内的模拟,但不完全等同。,2.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功,下列叙述不正确的是 ( ),A.甲过程中可以通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B.乙过程的目的之一是促进体外受精 C.丙过程与乙过程应采用不同成分的培养液 D.丁过程的胚胎一般培养到囊胚或原肠胚阶段 【解题指南】解答本题的关键点:体外受精和早期胚胎培养的场所和条件。 【解析】选D。乙过程与丙过程中应采用的培养液分别是获能溶液(或专用的受精溶液)和发育培养液。丁过程中早期胚胎需培养到桑椹胚或囊胚阶段进行移植。,【互动探究】 (1)图中,采集的精子获能的方法是什么? 提示:牛、羊等家畜的精子常采用化学法获能。 (2)“试管婴儿”培育过程中丁过程的胚胎一般培养到什么阶段移植? 提示:人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在816个细胞阶段移植。,【误区警示】 (1)采集到的卵母细胞必须培养到减数第二次分裂中期才会与获能的精子受精。 (2)用促性腺激素时,只能注射不能口服,因为促性腺激素是多肽类化合物,口服会因消化道的消化作用而失去原有的作用。,
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