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1、3.23.2体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养一、试管动物技术一、试管动物技术1.1.问题：如何获得大量的国外优良奶牛？问题：如何获得大量的国外优良奶牛？大量引进优良品种：价格昂贵，投入过高大量引进优良品种：价格昂贵，投入过高让引进的优良奶牛大量繁殖：牛的生育率低。让引进的优良奶牛大量繁殖：牛的生育率低。2.2.解决方案解决方案: :胚胎移植。胚胎移植。一、试管动物技术一、试管动物技术一、试管动物技术一、试管动物技术 是指通过人是指通过人工操作使工操作使卵子卵子和和精子精子在体外条件在体外条件下成熟和受精，下成熟和受精，并通过培养发育并通过培养发育成早期胚胎后，成早期胚胎后，再经再经
2、移植移植产生后产生后代的技术。代的技术。一、试管动物技术一、试管动物技术1.1.概念概念: :指通过指通过人工操作人工操作使卵子和精子在使卵子和精子在体外条体外条件下件下成熟和受精成熟和受精, ,并通过培养发育为并通过培养发育为早期胚胎早期胚胎后后, ,再经移植产生后代的技术。再经移植产生后代的技术。2.2.对象：动物配子或早期胚胎。对象：动物配子或早期胚胎。3.3.应用的技术：体外受精、早期胚胎的培养和应用的技术：体外受精、早期胚胎的培养和胚胎移植。胚胎移植。4.4.意义：实现优良种畜的快速大量的繁殖。意义：实现优良种畜的快速大量的繁殖。二、体外受精二、体外受精概念：指哺乳动物的精子和卵子在
3、体外人工控制概念：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；的环境中完成受精过程的技术；包括包括卵母细胞的采集卵母细胞的采集精子的获能精子的获能获能精子和卵细胞的受精。获能精子和卵细胞的受精。卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养: :1.1.采集方法：采集方法：小型动物如鼠、兔，以及家畜猪、羊等常采用小型动物如鼠、兔，以及家畜猪、羊等常采用超数排卵法超数排卵法，使其排出更多的卵子，然后从输卵，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取管中冲取大型动物如牛：大型动物如牛：从已屠宰母畜卵巢中采集卵从已屠宰母畜卵巢中采集卵母细胞母细胞从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞（超从活体动物
4、的卵巢中吸取卵母细胞（超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等。声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等。2.2.采集后培养方法采集后培养方法: :从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在体外受精体外受精; ;从卵巢中采取的卵母细胞需要在体外人工培养从卵巢中采取的卵母细胞需要在体外人工培养成熟后才能与获能精子受精成熟后才能与获能精子受精. .精子的采集和获能精子的采集和获能1.1.采集方法采集方法假阴道法假阴道法: :适用于大型家畜或动物适用于大型家畜或动物手握法手握法: :适用于体型较小适用于体型较小, ,易于控制的动物如易于控制的动物如猪、犬猪、犬电刺激法：适用于野生或经
5、济动物。电刺激法：适用于野生或经济动物。2.2.获能处理：获能处理：培养法培养法: :即将取自附睾的精子即将取自附睾的精子, ,放入人工配置的放入人工配置的获能液中获能液中, ,培养一段时间后培养一段时间后, ,精子即可获能。精子即可获能。适用于：啮齿动物、家兔和猪等适用于：啮齿动物、家兔和猪等化学诱导法：适用于牛、羊等家畜化学诱导法：适用于牛、羊等家畜即将精子放在一定浓度的肝素或即将精子放在一定浓度的肝素或GaGa2+2+载体载体A23187A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。溶液中，用化学药物诱导精子获能。3.3.受精：获能的精子和培养成熟的卵子，在获能受精：获能的精子和培养成熟的
6、卵子，在获能溶液和专用的受精溶液中完成受精过程。溶液和专用的受精溶液中完成受精过程。 在在获能溶液获能溶液或或专用的受精溶专用的受精溶液液中完成受精中完成受精过程过程。 体外受精体外受精概括受精过程概括受精过程: :卵母细胞卵母细胞M M期期精子获能精子获能体外受精体外受精受精卵受精卵三、胚胎的早期培养：三、胚胎的早期培养：1.1.培养液成分：（两盐、两素、两酸、血清）培养液成分：（两盐、两素、两酸、血清）水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清核苷酸、血清培养液作用：用于受精卵的继续培养，以检查培养液作用：用于受精卵的继续培养，以检查受
7、精情况和受精卵的发育能力。受精情况和受精卵的发育能力。3.3.胚胎去向胚胎去向 向受体移植向受体移植冷冻保存冷冻保存注：牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才进行注：牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才进行移植；小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，移植；小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人可在人可在8-168-16个细胞阶段移植。个细胞阶段移植。为了提高胚胎发育率为了提高胚胎发育率和妊娠率，实验中通常用囊胚阶段的胚胎。和妊娠率，实验中通常用囊胚阶段的胚胎。目前由于无法进行全体外胚胎培养，目前由于无法进行全体外胚胎培养，胚胎胚胎移植移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。成为胚胎工程中获得
8、后代的唯一方法。（ P74 ）胚胎工程中通过胚胎工程中通过 、 和和 等等技术获得的胚胎，都必须技术获得的胚胎，都必须 才能获得才能获得后代。因此，后代。因此， 技术是胚胎工程其他技技术是胚胎工程其他技术的最后一道术的最后一道“工序工序”。转基因转基因 核移植核移植体外受精体外受精移植给母体移植给母体胚胎移植胚胎移植四、胚胎移植四、胚胎移植1.1.概念：概念： 指将雌性动物的指将雌性动物的早期胚胎早期胚胎，或者通过体外，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内，使之继续发生理状态相同的雌性动物的体内，使之继续发育为
9、新个体的技术育为新个体的技术2.2.理解理解胚胎来源：胚胎来源：雌性动物体内的早期胚胎雌性动物体内的早期胚胎通过体外受精和早期胚胎的培养获得通过体外受精和早期胚胎的培养获得通过哺乳动物体细胞核移植及培养获得通过哺乳动物体细胞核移植及培养获得通过转基因技术获得的胚胎通过转基因技术获得的胚胎对受体的要求：对受体的要求：同一物种的雌性动物同一物种的雌性动物与供体处于相同的生理状态与供体处于相同的生理状态实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。同繁殖后代的过程。地位：是胚胎工程的最后一道工序。地位：是胚胎工程的最后一道工序。（供体：（供体：提供胚胎
10、的个体；提供胚胎的个体；受体：受体：接受胚胎的接受胚胎的个体；个体；受体的条件：受体的条件：同种、生理状态相同同种、生理状态相同) )胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序供体：供体： 遗传性能和生产性能遗传性能和生产性能优秀的个体；优秀的个体；受体：受体： 健康和正常繁殖能力健康和正常繁殖能力的个体的个体处理：处理：同期发情同期发情具体做法：具体做法： 注射相关激素。注射相关激素。同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按同期发情技术：主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都卵巢生理机能都处于相同阶段处于相同阶段
11、，从而达到同期发情。，从而达到同期发情。（1）对供体、受体进行选择）对供体、受体进行选择（2）采集卵母细胞）采集卵母细胞方法：方法： 超数排卵超数排卵具体做法：具体做法： 注射促性腺激素注射促性腺激素（3）配种或人工受精）配种或人工受精精子来源：精子来源： 同种优良的雄性动物。同种优良的雄性动物。（4）胚胎的收集）胚胎的收集 在配种或输精后第在配种或输精后第7天，用特制的冲卵天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的装置，把供体母牛子宫内的胚胎胚胎冲洗出来冲洗出来（冲卵冲卵）。）。 （5）对胚胎进行质量检查）对胚胎进行质量检查 胚胎发育到胚胎发育到桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚（6）胚胎的保存或移植）
12、胚胎的保存或移植 -196OC的液氮保存的液氮保存（7）胚胎的移植）胚胎的移植方法一：手术法方法一：手术法方法二：非手术法方法二：非手术法（8）对受体母牛进行是否妊娠的检查）对受体母牛进行是否妊娠的检查（9）受体母牛产下胚胎移植的犊牛）受体母牛产下胚胎移植的犊牛选择选择供体母牛供体母牛受体母牛受体母牛同期发情处理同期发情处理超数排卵超数排卵供体公牛供体公牛配种配种冲卵冲卵质量检查、培养质量检查、培养胚胎移植胚胎移植妊娠检查妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）分娩（胚胎移植的犊牛）胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序同期发情技术：同期发情技术：主要是借助外主要是借助外源激素剌激卵源激素剌激卵巢，使其按
13、照巢，使其按照预定的要求发预定的要求发生变化，使处生变化，使处理母畜的卵巢理母畜的卵巢生理机能都处生理机能都处于相同阶段，于相同阶段，从而达到同期从而达到同期发情。发情。3.3.胚胎移植的基本程序胚胎移植的基本程序4.4.胚胎移植的生理学基础胚胎移植的生理学基础同种动物排卵后，不管是否妊娠，一段时间同种动物排卵后，不管是否妊娠，一段时间内供受体生殖器官的生理变化时相同的内供受体生殖器官的生理变化时相同的为移入的胚胎提供了相同的生理环境；为移入的胚胎提供了相同的生理环境；早期胚胎处于游离状态早期胚胎处于游离状态为胚胎的收集提供了可能；为胚胎的收集提供了可能；受体对移入子宫的胚胎不发生免疫排斥受体
14、对移入子宫的胚胎不发生免疫排斥是胚胎存活的条件；是胚胎存活的条件；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传物质不受影响。织联系，但其遗传物质不受影响。供体和受体共同繁殖后代供体和受体共同繁殖后代有什么好处？有什么好处？ 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力供体的主要职能：供体的主要职能： 产生产生具有优良遗传特性的胚胎，大大缩短了供具有优良遗传特性的胚胎，大大缩短了供体本身的体本身的繁殖周期繁殖周期受体受体的的职能：职能：担任担任繁重而漫长的妊娠和育仔繁重而漫长的妊娠和育仔的任务的任务受体的条件：受体的条件：健
15、康的体质及正常的繁殖能力健康的体质及正常的繁殖能力同种的生理状态相同的其他雌性动物同种的生理状态相同的其他雌性动物准备移植的胚胎，移植到任何一头动物子宫准备移植的胚胎，移植到任何一头动物子宫内都能发育吗内都能发育吗?胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行，因为同种动物之间的生理特征之间进行，因为同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功。相近，进行胚胎移植易于成功。.供体和受体之间进行胚胎移植时会不会发生供体和受体之间进行胚胎移植时会不会发生免疫排斥反应免疫排斥反应?同种动物之间基本上不排斥同种动物之间基本上不排斥能否直接从母体子宫内进行胚胎收集
16、能否直接从母体子宫内进行胚胎收集?为什么？为什么？能。因为哺乳动物的早期胚胎形成后，在一能。因为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，定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。而是处于游离状态。.移植的胚胎能否保留供体双亲的特性移植的胚胎能否保留供体双亲的特性?胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系, ,但但遗传特性不受受体的影响遗传特性不受受体的影响2.2.胚胎移植成功与否的条件有哪些胚胎移植成功与否的条件有哪些? ?（1 1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。受体之间
17、进行。（2 2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。态要相同。1.1.胚胎移植成功的标志是什么胚胎移植成功的标志是什么? ?移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩移植的胚胎在受体内能正常发育并分娩思考与讨论思考与讨论: : 1、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移、在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？置，应与在供体内的位置相同或相似吗？答案：答案：应
18、对供体和受体母畜进行应对供体和受体母畜进行同期发情处理同期发情处理，使它们的生理条件达到同步后一致，这样才能使使它们的生理条件达到同步后一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置位置相同或相似相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵，移入胚胎一侧的受体子宫对应的卵巢必须有黄体存在。巢必须
19、有黄体存在。2、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？样的概括正确吗？ 正确。正确。5.5.胚胎移植的意义：胚胎移植的意义：充分发挥了雌性优良个体的繁殖潜力充分发挥了雌性优良个体的繁殖潜力（缩短了供体本身的繁殖周期，增加了供体一生繁殖后代的数量）加速育种工作和品质改良加速育种工作和品质改良一胎多产一胎多产保存品种资源和濒危物种保存品种资源和濒危物种大量节省购买种畜的费用大量节省购买种畜的费用胚胎分割胚胎分割1.1.概念概念: :指采用指采用机械方法机械方法将早期胚胎切割成将早期胚
20、胎切割成2等等份、份、4等份或等份或8等份等，经移植获得同卵双胎等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。或多胎的技术。胚胎分割胚胎分割优势优势: :可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。2.特点：特点： 来自同一胚胎的后代具有来自同一胚胎的后代具有相同的相同的遗遗传物质（因此胚胎分割可以看做动物传物质（因此胚胎分割可以看做动物无无性繁殖或克隆性繁殖或克隆的方法之一）的方法之一）3、理论基础、理论基础 动物胚胎细胞的动物胚胎细胞的全能性全能性。物质基础：物质基础：每个细胞核具有相同的遗传物质每个细胞核具有相同的遗传物质4.胚胎分割的时期为：胚胎分割的时期为
21、：囊胚或桑椹胚囊胚或桑椹胚。4、选择的胚胎：、选择的胚胎： 发育良好的发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。形态正常的桑椹胚或囊胚。5、使用的主要仪器：、使用的主要仪器： 实体显微镜实体显微镜和和显微操作仪显微操作仪。6、具体操作、具体操作 用用分割针分割针或或分割刀片分割刀片将胚胎切开，吸将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。7 7、操作注意事项、操作注意事项： 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割要将内细胞团均等分割。目的：有利于分割
22、后的胚胎的恢复和进一目的：有利于分割后的胚胎的恢复和进一步发育。步发育。 原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现原因：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 胚胎分割的份数越多，操作的难度胚胎分割的份数越多，操
23、作的难度会越大，移植的成功率也越低会越大，移植的成功率也越低。 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到；再者，细胞数目是有限的。下才能看到；再者，细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等分割，分割的份数越多，不但难以做到均等分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。因此，分割的份数越多，技术的难度会越因此，分割的份数越多，技术的难度会越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。移植成功率自然
24、会降低。8、胚胎分割技术的缺陷、胚胎分割技术的缺陷 （1）刚出生动物的体重偏低，毛色）刚出生动物的体重偏低，毛色和斑纹还存在差异；和斑纹还存在差异； （2）采用胚胎分割技术产生同卵多）采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。胎的可能性是有限的。胚胎干细胞胚胎干细胞2.2.特点特点: :1)1)形态形态: :体积小体积小. .细胞核大细胞核大, ,核仁明显核仁明显2)2)功能功能: :具有发育的具有发育的全能性全能性，可分化为成年动物体，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞内任何一种组织细胞3 3）在）在体外体外培养的条件下，培养的条件下，ESES细胞可以细胞可以增殖而不发增殖而不发生分化
25、生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。改造。1.1.概念概念: :简称简称ESES或或EKEK细胞细胞, ,是由是由早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。中分离出来的一类细胞。3.3.干细胞分类干细胞分类全能干细胞：可分化为全身各种细胞，并全能干细胞：可分化为全身各种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官等（进一步形成机体的所有组织、器官等（胚胎胚胎干细胞干细胞）多能干细胞：能分化为多种细胞或组织，多能干细胞：能分化为多种细胞或组织，但不能发育成完整个体（但不能发育成完整个体（如：造血干细胞如：造血干细胞）专能干细胞：只能分
26、化为一种类型或功能专能干细胞：只能分化为一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞（密切相关的两种类型的细胞（成肌细胞成肌细胞）3.3.意义意义ESES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重要成就之一。的重要成就之一。4.4.主要用途主要用途(1)(1)治疗人类的某些顽症治疗人类的某些顽症人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆等，利用痴呆等，利用ESES细胞可被诱导分化形成新的细胞可被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植组织细胞的特性，移植ESES细胞
27、可使坏死或退细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；目前已化的部位得以修复并恢复正常功能；目前已成功治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨发成功治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨发育不良等。育不良等。(2)(2)培育出人造组织器官，用于器官移植培育出人造组织器官，用于器官移植(3)(3)是研究体外细胞分化的理想材料是研究体外细胞分化的理想材料ESES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能维持不分化的状态；的培养液中，能维持不分化的状态；分化诱导因子：诱导分化诱导因子：诱导ESES细胞向不同类型的组细胞向不同类型的组织细胞分化；如：牛黄酸、丁酰环腺
28、苷酸等织细胞分化；如：牛黄酸、丁酰环腺苷酸等实验：胚胎干细胞培养实验：胚胎干细胞培养1.1.培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生长大，但抑制其分化的一种培养体系。长大，但抑制其分化的一种培养体系。2.2.培养过程：培养过程：制备饲养层制备饲养层培养胚胎到内细胞团突出饲养层培养胚胎到内细胞团突出饲养层胰蛋白酶处理剥离内细胞团胰蛋白酶处理剥离内细胞团分散成单个细胞分散成单个细胞加饲养层继续传代培养加饲养层继续传代培养胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养（09江苏）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是A卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B胚胎分
29、割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取（09宁夏） 右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿 _ 的中分离得到的一类细胞。 囊胚原始性腺细胞（2）图中分化程度最低的干细胞是 。在体外培养条件下，培养液中加入 因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。（3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_的结果。（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的_细胞移植到患者体内
30、。胚胎干细胞分化诱导选择性表达造血干（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是_ _。（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞NDA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的_期。 （7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用_细胞与骨髓细胞融合，经多交筛选最终得到能分泌_的杂交瘤细胞。红细胞细胞中无细胞核间间B淋巴特异性抗体对胚胎检查、培养或保存处理供体母畜课本课本P81P81思思考与探考与探究究（1）用文字）用文字完成流程图（少了哪完成流程图（少了哪几个步骤）几个步骤）对供、受体母畜进行选择，并进行同期对供、受体母畜进行选
31、择，并进行同期发情处理；发情处理；配种或人工授精；配种或人工授精；收集胚收集胚胎；胎；胚胎移植；胚胎移植；对受体母畜进行是否对受体母畜进行是否妊娠的检查妊娠的检查（2 2）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？ 供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力育、生殖后代的能力在在中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛？中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛？ 用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排
32、卵，这样就可以获得较多的胚胎排卵，这样就可以获得较多的胚胎 在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？体和受体母牛进行同期发情处理？ 对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件胎移入受体后有相同或相似的生存条件 （3）哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的）哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？卵子冲出来吗？第第步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母步需要进行冲卵，冲卵是指
33、将供体母畜体内的畜体内的受精卵（早期胚胎）受精卵（早期胚胎）冲出来，而冲出来，而不是把卵子冲出来。不是把卵子冲出来。 1.1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（ ）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态态C.C.超数排卵技术要使用一定的激素超数排卵技术要使用一定的激素D.D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行进行2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不
34、正确的是正确的是( )A.供体母牛必须是同一物种的良种供体母牛必须是同一物种的良种B.受体母牛必须是同一物种的良种受体母牛必须是同一物种的良种C.供体公牛必须是同一物种的良种供体公牛必须是同一物种的良种D.受体母牛可以是同一物种的一般健康受体母牛可以是同一物种的一般健康牛牛3.3.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是的血液进行物质交换。以下说法正确的是( )( )A.A.受体是为供体胚胎提供发育的条件受体是为供体胚胎提供发育的条件B
35、.B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应反应C.C.受体与胚胎血液混融在一起受体与胚胎血液混融在一起D.D.胚胎心肺功能都能正常运行胚胎心肺功能都能正常运行1 1、合子形成后开始发育，下列说法错误的是（、合子形成后开始发育，下列说法错误的是（ ）A.A.在输卵管内进行有丝分裂在输卵管内进行有丝分裂B.B.卵裂期细胞数目增加卵裂期细胞数目增加C.C.卵裂期胚胎的总体积不增加卵裂期胚胎的总体积不增加D.D.卵裂期每个细胞的体积不变卵裂期每个细胞的体积不变2 2、下列有关胚胎发育卵裂期的特点，描述正确、下列有关胚胎发育卵裂期的特点，描述正确的是（的是
36、（ ）A.A.细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性B.B.每个细胞体积有所减小，胚胎的总体积增加每个细胞体积有所减小，胚胎的总体积增加C.C.胚胎有机物总量增加，细胞核胚胎有机物总量增加，细胞核DNADNA量不断减少量不断减少D.D.所有细胞的相对表面积减小所有细胞的相对表面积减小Av1.1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（的是（ ）A.A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态状态C.C.超数排卵技
37、术要使用一定的激素超数排卵技术要使用一定的激素D.D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行中进行Cv2.2.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（程的重要原因是（ ）A.A.细胞分裂细胞分裂 B.B.细胞特化细胞特化C.C.细胞分化细胞分化 D.D.细胞增殖细胞增殖3.3.在胚胎移植中供体的主要职能（在胚胎移植中供体的主要职能（ ）A.A.提供优良的供体基因提供优良的供体基因 B.B.提供优良遗传特性的胚胎提供优良遗传特性的胚胎C.C.提供卵细胞提供卵细胞 D.D.提供精子提供精子B B（多选）胚胎移植的受
38、体必须符合以下哪些（多选）胚胎移植的受体必须符合以下哪些条件（条件（ ） A.同种生物同种生物 B.生理状态相同生理状态相同 C.雄性动物雄性动物 D.雌性动物雌性动物ABD (多选多选)胚胎移植技术目前主要应用与胚胎移植技术目前主要应用与( ) A.解决某些不孕症者的生育问题解决某些不孕症者的生育问题 B.治疗某些遗传病治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力提高动物的抗病力AC1.1.判断正判断正误(1)(1)哺乳哺乳动物的体外受精主要包括卵母物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养胞的采集和培养, ,精精子的采集和子的采集和获能及受精等步能及受精
39、等步骤。( )( )(2)(2)采集的卵母采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂胞需在体外培养使其分裂为卵卵细胞才能与胞才能与获能的精子受精。能的精子受精。( )( )【分析分析】采集的卵母细胞需在体外培养使其处于减数第二次采集的卵母细胞需在体外培养使其处于减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精。分裂中期才能与获能的精子受精。(3)(3)精子与卵子的体外受精必精子与卵子的体外受精必须在特定的受精溶液或在特定的受精溶液或获能溶液能溶液中中进行。行。( )( )(4)(4)不同不同动物胚胎移植物胚胎移植时间相同。相同。( )( )【分析分析】牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移牛、羊一般要培
40、养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植植; ;小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植; ;人的体外受精人的体外受精胚胎胚胎, ,可在可在8 8个个1616个细胞阶段移植。个细胞阶段移植。2.2.问题思考思考试管管婴儿是有性生殖儿是有性生殖还是无性生殖是无性生殖? ?为什么什么? ?提示提示: :属于有性生殖。其过程是精子和卵子在体外受精形成受属于有性生殖。其过程是精子和卵子在体外受精形成受精卵精卵, ,由受精卵形成的早期胚胎移植到受体中。由受精卵形成的早期胚胎移植到受体中。 一、一、试管管动物与克隆物与克隆动物的比物的比较试试管管管管动动物物物物克隆克隆克隆克
41、隆动动物物物物技技技技术术原理原理原理原理或手段或手段或手段或手段体外受精、早期胚胎培体外受精、早期胚胎培体外受精、早期胚胎培体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植养、胚胎移植养、胚胎移植养、胚胎移植细细胞核的全能性、核胞核的全能性、核胞核的全能性、核胞核的全能性、核移植等移植等移植等移植等实实例例例例试试管牛管牛管牛管牛多利羊多利羊多利羊多利羊试试管管管管动动物物物物克隆克隆克隆克隆动动物物物物过过程程程程遗传遗传特点特点特点特点继继承了双承了双承了双承了双亲亲( ( ( (提供精子和卵提供精子和卵提供精子和卵提供精子和卵子的个体子的个体子的个体子的个体) ) ) )的的的的遗传遗传性状性状性状性
42、状全部性状几乎与提供全部性状几乎与提供全部性状几乎与提供全部性状几乎与提供细细胞核的胞核的胞核的胞核的亲亲本一致本一致本一致本一致【典例典例训练1 1】良种良种试管牛的繁殖管牛的繁殖过程是程是: :用激素促用激素促进甲牛多排甲牛多排卵卵, ,然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精行受精, ,在特在特定培养基中培育成胚胎定培养基中培育成胚胎, ,再把胚胎送入再把胚胎送入经过激素激素处理的丙牛的子理的丙牛的子宫内内, ,孕育成孕育成试管牛。下列相关叙述管牛。下列相关叙述错误的是的是( () )A.A.精卵精卵结合前都需合前都需进行培养行培养B.B.“促
43、促进甲牛多排卵甲牛多排卵”的激素是孕激素的激素是孕激素C.C.甲牛、乙牛甲牛、乙牛对试管牛核管牛核遗传物物质的的贡献相同献相同D.D.该技技术可可应用于加快用于加快优良种畜的繁殖良种畜的繁殖【解析解析】选选B B。对于大型动物采集的卵母细胞。对于大型动物采集的卵母细胞, ,都需经体外人工都需经体外人工培养成熟后培养成熟后, ,才具备受精能力才具备受精能力; ;精子也需要进行培养使其获能精子也需要进行培养使其获能, ,故故A A正确。促进动物多排卵的激素是促性腺激素正确。促进动物多排卵的激素是促性腺激素, ,故故B B错误。试错误。试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子管牛的核遗传物质一半来自甲牛
44、的卵子, ,一半来自乙牛的精子一半来自乙牛的精子, ,故故C C正确。该技术可充分发挥母畜的优良特性正确。该技术可充分发挥母畜的优良特性, ,可用于加快优良可用于加快优良种畜的繁殖种畜的繁殖, ,故故D D正确。正确。【变式式训练】下列有关下列有关试管管动物的物的说法中正确的是法中正确的是( () )A.A.试管牛所采用的技管牛所采用的技术中包含克隆技中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植和体外受精、胚胎移植B.B.对动物采卵物采卵时常用的激素是促性腺激素常用的激素是促性腺激素C.C.试管管婴儿技儿技术能使不能能使不能产生精子或卵子的夫生精子或卵子的夫妇得到自己的孩子得到自己的孩子D.D.从雌性从
45、雌性动物体内采集的卵子或卵母物体内采集的卵子或卵母细胞均需体外培养后胞均需体外培养后, ,才能与才能与获能的精子受精能的精子受精【解析解析】选选B B。试管动物所用到的技术是体外受精和胚胎移植。试管动物所用到的技术是体外受精和胚胎移植, ,有精、卵的结合过程有精、卵的结合过程, ,属有性生殖属有性生殖, ,不属克隆技术不属克隆技术, ,所以不能产所以不能产生精子或卵子的夫妇不能通过此方法得到自己的孩子生精子或卵子的夫妇不能通过此方法得到自己的孩子,A,A、C C均均错错; ;从雌性动物体内输卵管中冲取的卵子不需人工培养从雌性动物体内输卵管中冲取的卵子不需人工培养, ,可直接可直接与获能的精子受
46、精与获能的精子受精, ,故故D D错。错。【典例典例训练2 2】(2013(2013济南高二南高二检测) )关于牛体外受精胚胎的工厂化生关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述的叙述, ,正确的是正确的是( () )A.A.精子和卵子受精后即可移入母牛子精子和卵子受精后即可移入母牛子宫B.B.采集的卵母采集的卵母细胞胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C.C.成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵, ,需培养到一定需培养到一定阶段才可段才可移植移植D.D.体外受精胚胎的工厂化生体外受精胚胎的工厂化生产即受精即受精过程
47、和胚胎程和胚胎发育只需在体外育只需在体外进行行【解析解析】选选C C。卵母细胞要在体外经人工培养成熟后。卵母细胞要在体外经人工培养成熟后, ,才能与获才能与获能的精子受精能的精子受精, ,受精卵发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行受精卵发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植移植, ,移植入母体后继续发育形成幼体产出。移植入母体后继续发育形成幼体产出。2.2.胚胎早期培养液胚胎早期培养液( (发育培养液育培养液) )成分与成分与动物物细胞培养液成分的胞培养液成分的比比较: :项项目目目目动动物胚胎培养液物胚胎培养液物胚胎培养液物胚胎培养液动动物物物物细细胞培养液胞培养液胞培养液胞培养液盐类盐类无机
48、无机无机无机盐盐、有机、有机、有机、有机盐盐无机无机无机无机盐盐、微量元素、微量元素、微量元素、微量元素营营养物养物养物养物质质氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸糖、氨基酸糖、氨基酸糖、氨基酸糖、氨基酸调节调节物物物物质质维维生素、激素生素、激素生素、激素生素、激素促生促生促生促生长长因子因子因子因子特有成分特有成分特有成分特有成分血清血清血清血清血清、血血清、血血清、血血清、血浆浆3.3.试管牛工厂化生管牛工厂化生产流程流程图: :【易错提醒易错提醒】(1)(1)动物细胞培养与胚胎的早期培养所依据的原动物细胞培养与胚胎的早期培养所依据的原理不同理不同: :前者依据细胞的
49、生长和增殖前者依据细胞的生长和增殖, ,后者依据细胞的生长、增后者依据细胞的生长、增殖和分化。殖和分化。(2)(2)动物细胞培养与胚胎的早期培养的目的不同动物细胞培养与胚胎的早期培养的目的不同: :前者的目的前者的目的:大规模生产重要的生物制品大规模生产重要的生物制品;用于检测有毒物用于检测有毒物质质;用于生理、病理、药理等方面的研究。用于生理、病理、药理等方面的研究。后者的目的后者的目的:检查受精状况和受精卵的发育能力检查受精状况和受精卵的发育能力;当胚胎发当胚胎发育到适宜的阶段时育到适宜的阶段时, ,可将其取出向受体移植或冷冻保存。可将其取出向受体移植或冷冻保存。【典例典例训练3 3】(2
50、011(2011浙江高考浙江高考) )培育培育“试管山羊管山羊”的基本的基本过程如程如下下图所示所示, ,若要培育成功若要培育成功, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( () )A.A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内宫内【解析解析】选选A A。甲为
51、获取卵母细胞的过程。甲为获取卵母细胞的过程, ,用促性腺激素处理母用促性腺激素处理母山羊山羊, ,使其超数排卵使其超数排卵; ;乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟到乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟到减数第二次分裂中期和使精子获能减数第二次分裂中期和使精子获能, ,而不是使精子成熟而不是使精子成熟; ;乙过程乙过程中使精子获能需要获能溶液中使精子获能需要获能溶液, ,丙过程为培养早期胚胎丙过程为培养早期胚胎, ,需用发育需用发育培养液培养液, ,两者成分不同两者成分不同; ;丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内。状态相同而不
52、是性状相同的代孕母羊子宫内。【变式式训练】以下是以下是师生共同制生共同制订并研究并研究设计的的“试管牛管牛”工厂工厂化生化生产技技术的流程的流程, ,其正确其正确顺序序应是是( () )卵母卵母细胞的采集和培养胞的采集和培养精子的采集和精子的采集和获能能画出画出“试管牛管牛”工厂化生工厂化生产的技的技术流程流程图受精受精胚胎的早期培养胚胎的早期培养A. B.A. B.C. D.C. D.【解析解析】选选B B。本题考查。本题考查“试管牛试管牛”的体外受精和早期胚胎培的体外受精和早期胚胎培养的程序。一般流程是先获取卵母细胞和精子并处理养的程序。一般流程是先获取卵母细胞和精子并处理, ,再经受再经
53、受精后精后, ,进行早期胚胎培养进行早期胚胎培养, ,并画出流程图。并画出流程图。胚胎工程的建立胚胎工程的建立一一. .胚胎移植技术的研究胚胎移植技术的研究 胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可 缺少的基础环节。缺少的基础环节。二二. .胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术体外受精技术的研究。的研究。三三. .胚胎移植和体外受精使胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性别鉴胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞、胚胎干细胞培养培养等技术应运而生。等技术应运而生。一对夫妇到一对夫妇到中山
54、医科大学附属医院做试管婴儿。中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了医生培养了7 7个可做活体检查的胚胎，并抽取个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎每个胚胎1 12 2个细胞进行检查后，个细胞进行检查后，选择了两个选择了两个胚胎进行移植胚胎进行移植。最后一个移植成功。最后一个移植成功。根据资料回答下列问题根据资料回答下列问题（1 1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕，生产婴儿的过程相同之处是：正常怀孕，生产婴儿的过程相同之处是：不同之处是不同之处是都是通过有性生殖产生都是通过有性生殖产生都是在母体子宫内发育形成胎儿都是在母体子宫内发育形成胎儿受精
55、作用在体外，受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎再进行胚胎移植并在体外发育成早期胚胎再进行胚胎移植“试管婴儿试管婴儿”技术运用了（技术运用了（ ）A.胚胎移植胚胎移植 B.组织培养组织培养 C.克隆技术克隆技术 D.基因工程基因工程讨论：你对新科技条件下出现的讨论：你对新科技条件下出现的“借腹生子借腹生子” 现象赞同吗？现象赞同吗？（1 1）赞同。赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现象，而且可以帮助一些由于自身素质不良不育现象，而且可以帮助一些由于自身素质不良，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现，如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲，实现得到亲生子女的愿望。得到亲生子女的愿望。（2 2）不赞同。不赞同。 给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。 请你画出卵裂时期的：请你画出卵裂时期的：胚胎体积变化与时间关系的曲线胚胎体积变化与时间关系的曲线 细胞体积与时间细胞体积与时间 有机物含量与时间有机物含量与时间 细胞核细胞核DNA含量与时间含量与时间
