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专题3 胚胎工程
3.2 体外受精和早期胚胎培养

一、体外受精
1．卵母细胞的采集和培养
超数排卵法：用________________处理后冲卵；
直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取
2．精子的采集和获能
采集：假阴道法、手握法、________________；
获能：培养法、__________________________。
3．受精： 和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
二、胚胎的早期培养
1．目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
2．培养液成分：两盐：_________________________；
两素：_________________________；
两酸：_________________________；
另有水和_______________________。
3．胚胎处理：向 或冷冻保存。
一、1．促性腺激素
2．电刺激法 化学诱导法
3．获能的精子
二、2．无机盐和有机盐 维生素和激素 氨基酸和核苷酸 血清
3．受体移植

1．人工授精和体外受精的比较
比较项目
人工授精
体外受精
概念
人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程
体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术
场所
母畜的生殖道内
体外
过程
人工采精→检查与储存精液→人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)
胚胎发育场所
受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内
受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内
1．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是
A．获取的精子经获能后才能进行体外受精
B．②过程只与细胞膜的流动性有关
C．③过程的细胞增殖方式是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植过程
【参考答案】B

2．胚胎的早期培养的培养液与动物细胞培养液成分的比较
（1）区别
项目
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
胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似，但是二者所依据的原理和培养目的不同。
（2）巧记方法：胚胎早期培养的培养液成分巧记为两“盐”、两“素”和两“酸”。两“盐”：无机盐和有机盐；两“素”：维生素和激素；两“酸”：氨基酸和核苷酸。另外还有水和血清等。
2．以下关于胚胎的早期培养和动物体细胞培养的说法错误的是
A．胚胎的培养液中，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质
B．培养细胞的增殖方式均为有丝分裂
C．培养过程中都要进行细胞分化
D．都需要适宜的温度和pH
【参考答案】C
1．下列不属于卵母细胞采集方法的是
A．用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子
B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞
C．借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
D．将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵
2．下列有关牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是
A．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母体子宫
B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C．体外受精胚胎的工厂化生产即受精过程和胚胎发育只需在体外进行
D．体外受精和早期胚胎发育需要配制一系列含有不同成分的培养液
3．胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关。下列叙述不合理的是
A．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的
B．哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系
C．受体在孕育供体胚胎过程中，会引起供体胚胎的部分遗传特性发生改变
D．供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
4．如图是科学家培育试管转基因牛的过程示意图，1所指结构为透明带。相关叙述不正确的是
A．过程①通常用促性腺激素处理，可达到超数排卵的目的
B．过程②常用显微注射法将目的基因导入受精卵
C．1将来发育成胎膜和胎盘
D．3将来发育成胎儿的各种组织
5．胚胎移植技术己在畜牧业生产中得到广泛的应用。下列说法中，错误的是
A．胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一年内可得到几头甚至几十头良种牛犊
B．应用胚胎移植可使母牛提高生产能力
C．应用胚胎移植可以代替种畜的引进，丰富品种资源
D．胚胎移植可在畜牧业生产中产生新的品种，改良品种资源
6．下列关于利用胚胎工程繁殖优质奶羊的叙述，正确的是
A．一般通过注射促性腺激素对受体实行超数排卵的处理
B．胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力
C．人工授精技术属于体外受精
D．精子与卵子在体外受精后，应该将受精卵移入发育培养液中继续培养
7．在试管家畜技术过程中，操作不合理的是
A．精子和卵子采集后可直接在试管内受精
B．精子采集后要获能，卵子采集后要体外培养
C．体外受精后，待受精卵发育到早期胚胎可移植
D．试管家畜技术在操作过程上要严格无菌操作
8．虎狮兽是利用雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生的，完成这一过程需要解决的问题是
A．抽取精子、卵子的细胞核并进行融合
B．用化学物质处理卵细胞膜，便于精子的进入
C．精子在体外用获能物质处理
D．精子入卵后进行人工处理，防止多精入卵
9．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是
A．该技术中首先要做的是体外受精和动物细胞培养
B．试管动物技术培育动物过程全部在体外进行
C．运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
D．从输卵管中冲取的卵子直接与获能的精子在体外受精
10．根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答:
（1）为使A羊超数排卵，向其注射__________激素，选择__________期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行__________处理，常用的方法是__________法。
（2）将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫____________，D羊被称为____________ (填“供体”或“受体”)；为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作，要对D羊进行__________处理以提高成功率。
（3）从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为从功能上ES细胞具有____________；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，要注意将____________均等分割；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，还需加入____________。
11．（2017·江苏卷）下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是
A．精子在获能液中于37 ℃、5% CO2 条件下培养的目的是使精子获能
B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用
C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异
D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
1．【答案】D
【解析】用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子，这是卵母细胞采集的主要方法，A正确；从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞，属于卵母细胞采集方法，B正确；借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，属于卵母细胞采集方法，C正确；将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵，该方法不属于卵母细胞采集方法，D错误。
2．【答案】D
3．【答案】C
【解析】哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，A正确；哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态，这便于胚胎的收集，B正确；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响，C错误、D正确。
4．【答案】C
【解析】过程①为超数排卵处理，常用促性腺激素处理，A正确；过程②常用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵中，B正确；2为滋养层，将来发育成胎膜和胎盘，3为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，C错误、D正确。
5．【答案】D
【解析】胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一年内可得到几头甚至几十头良种牛犊，A正确；应用胚胎移植可使母牛提高生产能力，B正确；应用胚胎移植可以代替种畜的引进，丰富品种资源，C正确；胚胎移植在畜牧业生产中，不能产生新的品种，D错误。
6．【答案】D
【解析】一般通过注射促性腺激素对供体实行超数排卵的处理，A错误。胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，B错误。人工授精技术并非体外受精，C错误。精子与卵子在体外受精后，应该将受精卵移入发育培养液中继续培养，D正确。
7．【答案】A
8．【答案】C
【解析】精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核，两者融合成合子后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合，故选C。
9．【答案】D
【解析】试管婴儿技术首先要获取精子和卵细胞，然后进行体外受精，A错误；试管婴儿体外受精发育成早期胚胎后，移植到生物体内发育成新个体，B错误；运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖，C错误；从输卵管中冲取的卵子已经发育到减数第二次分裂时期，能够直接与获能的精子在体外受精，D正确。
10．【答案】（1）促性腺 MⅡ 获能 化学诱导
（2）胚胎移植 受体 同期发情
（3）发育的全能性 内细胞团 血清
【解析】（1）超数排卵处理所用激素是促性腺激素；卵母细胞必须培养到减数第二次分裂中期才具有受精能力；B细胞为精子，一般要进行获能处理才能受精；常用的获能方法是化学诱导法或培养法。（2）将早期胚胎注入子宫内的技术是胚胎移植，其中接受胚胎的个体为受体；胚胎移植前要对受体和供体进行同期发情处理，以提高胚胎移植成活率。（3）胚胎干细胞能诱导分化出不同的组织细胞，因为具有发育的全能性；取囊胚进行胚胎分割时，要注意对内细胞团进行均等分割；早期胚胎培养时，除了加入各种营养成分外，还必须加入血清、血浆等天然物质。
11．【答案】C
【解析】精子在获能液中于37 ℃、5% CO2条件下培养，可使精子获能，A正确；给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵，B正确；分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质，但发育过程中基因突变或环境因素影响等，最终发育成的个体可能会有形态学差异，C错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，能分化成各种组织器官，D正确。

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