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1、吉林市长岭县第四中学2011-2012学年高二生物3.2.2体外受精和早期胚胎培养【学习目标】1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。2.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。【学习重点】（1）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。（2）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。【学习难点】（1）卵母细胞的采集和培养。（2）精子的采集和获能。【预习导航】试管动物技术是指通过人工操作使 和 在 条件下，成熟和受精，并通过培养发育为 后，再经 产生后代的技术。这项技术首先要做的是 和 的培养。一、体外受精1体外受精的步骤第一步 卵母细胞的采集和培养： 对于实验动物
2、如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等，采用的方法：用 处理，使其排出更多的 ，然后，从输卵管中冲取 ，直接与 体外受精。对于大家畜或大型动物，如牛，采用的主要方法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集 ，也可以借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取 ，但必须经 后，才能与获能的精子受精。第二步 精子的采集和获能：收集精子的方法 、 、 。在体外受精前，要对精子进行 处理，通常采用的体外 的方法有两种： 对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用 ，即将取自附睾的精子，放入人工配制的 中，培养一段时间后，精子即可 。 对于牛、羊等家畜的精子常采用 ，即将精子放在一定浓度的 或 中
3、，用化学药物诱导精子获能。第三步 受精获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在 或专用的 完成受精过程。2总结体外受精的过程: （1）超数排卵法:用 处理使其排出更多的卵子,然后从 中冲出卵子.这种方法获得的卵子可以 与获能的精子受精.卵母细胞的采集和培养 （2）第二种方法：从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；（3）第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。精子的采集和获能 采集方法 :有三种,分别是 , , 获能方法:有 和 法两种受精 (获能的精子和培养成熟的卵子,一般情况下都可以在 或 中
4、完成受精.)二、早期胚胎的培养精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入 中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液的成分一般都比较复杂，除一些 外，还需添加 等营养成分，以及 等物质。胚胎发育到适宜的阶段时，可进行 或冷冻保存。三、达标训练：降生于山东曹县五里墩的克隆牛，从体细胞的培养、胚胎的构建到胚胎的移植都是在中国完成的，故称之为中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛。从2002年1月18日至2月11日五里墩克隆牛基地连续诞生了14头中国克隆牛犊。这群“出身不凡”的牛犊，被认为是我国生命科学和生物技术领域的又一重大突破，标志着我国动物克隆研究已跻于世界先进水平行列。用于克
5、隆研究的供体细胞来源于两头优质成年牛的耳成纤维细胞，一头来自高产黑白花奶牛，另一头为优质肉牛盖普威公牛。受体卵母细胞来自鲁西黄牛的卵巢。科研人员在实验室内共培养了980枚重构卵，有261枚发育成克隆囊胚，有230枚移植到112头代孕母牛，其中12头怀孕成功的代孕母牛共产犊14头(只有存活32天的“科科”细胞核来自盖普威)，现存活5头，分别是动动、金金、银银、多多和福福。DNA检测证明，所有克隆牛犊与代孕母牛没有遗传关系。中科院院长路甬祥认为，克隆技术有很多优点：可控制性别，经济效益显著，克隆胚胎取材简单、成本低，可加快我国家畜品种更新换代的速度。请根据上述材料回答问题：（1）中国克隆牛培育过程
6、中用到的细胞工程技术有 、 和 。（2）获得克隆牛的繁殖方式是 ，克隆牛的培育成功，证明动物细胞也具有 。（3）科科和成活的5头牛性别分别是 。（4）获得重构卵多采用卵母细胞的原因是 ，卵母细胞的作用是 ，代孕母牛的作用是 。（5）以性染色体为XY的牛体细胞核取代卵细胞核，多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所生牛犊 A为雌性B性别不能确定C为雄性D雌、雄性比例为1：1（6）多多、福福是世界上首次出现的双细胞克隆牛，其克隆样本是年产万千克的奶牛，试分析它们将来也一定高产吗?（7）成活的5头克隆牛中“动动”的体部花片和其他牛犊略有区别，黑色毛看起来比例小了点，引起这种差别的原因可能是 造成的。这说明生
7、物的遗传是 共同作用的结果。（8）奶牛传统生育方式为一胎只生一头，但专家们在借腹牛体内植入两枚克隆牛胚胎，成功培育了孪生克隆牛，其意义是 。（9）中国克隆牛研究首席科学家陈大元认为，克隆动物及其制品绝对安全，理由是 。 （10）我国权威人士表示，今后我国要大力发展养牛业，试从能量流动角度说明原因。答案（1）人体蛋白基因与奶牛胚胎细胞中DNA(即基因)（2）去核卵细胞的细胞质与重组细胞的细胞核(即核与质)（3）相同。因为它们都是由重组细胞经过卵裂(有丝分裂)产生的（2分）（4）导人基因表达的产品是人血清蛋白，利用雌性奶牛可通过产奶把这种“表达物质”分泌出来。（5）核移植 胚胎分割 胚胎移植（6）基因工程和胚胎工程（1）细胞核移植；组织培养；动物胚胎移植 （2）无性繁殖；全能性 （3）雄性、雌性（4）个体大易操作；为早期胚胎发育提供营养物质；为胚胎发育提供场所 （5）C （6）不一定，因为环境因素如饲养条件跟不上也会影响产奶量。（7）受体卵母细胞的细胞质遗传物质；细胞核和细胞质（8）为我国高产奶牛的迅速繁育开辟了新途径（9）动物自然繁殖是通过精子和卵细胞结合，克隆动物是用体细胞代替精子，并没有改变动物基因（10）牛吃草为人类提供肉和奶，可使能量尽可能流向人类。
