3.2 体外受精和早期胚胎培养
学习目标：1.简述试管动物培育过程。(重点) 2.简述卵母细胞的采集和培养方法。3.了解收集精子和获能的处理方法。(重点) 4.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
一、试管动物技术
1．概念：试管动物技术是指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，再经移植产生后代的技术。
2．前期技术：体外受精、早期胚胎培养。
3．意义
(1)解决动物生育率低的问题。
(2)实现良种动物的快速大量繁殖。
二、体外受精
1．主要步骤：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等。
2．卵母细胞的采集和培养
分类
实验动物
大型动物
举例
小鼠、兔、猪、羊
牛
采集方法
用促性腺激素处理，使其超数排卵，从输卵管中冲取卵子
从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再采集卵母细胞
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
采集后操作
可直接与获能的精子在体外受精
在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精
3.精子的采集和获能
(1)精子的采集方法
将方法与对应的例子用线连起来。
①假阴道法 a．体型较小，易于控制的动物
②手握法 B．野生或经济动物
③电刺激法 c．大型家畜或大型动物
【提示】 ①—c ②—a ③—b
(2)精子体外获能的方法
方法
培养法
化学诱导法
操作过程
将精子放入人工配制的获能液中培养，使其获能
将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能
适用动物
啮齿动物、家兔和猪等动物
牛、羊等家畜
4.受精
三、胚胎的早期培养
1．发育培养液的成分：一般包括无机盐、有机盐类、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
2．胚胎早期培养的目的
(1)检查受精状况和受精卵的发育能力。
(2)使胚胎发育到适宜的阶段进行受体移植或冷冻保存。
3．胚胎移植时间
(1)牛、羊一般在桑椹胚或囊胚阶段移植。
(2)人的体外受精胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。
1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)为了获得更多的卵母细胞，需用性激素对供体进行处理。
( )
(2)采集的卵母细胞都可直接与获能的精子在体外受精。( )
(3)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。 ( )
(4)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清。
( )
(5)对于啮齿类动物、家兔和猪等动物的精子，常采用激素刺激法使其获能。 ( )
提示：(1)× 为获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对供体进行处理。
(2)× 采集的卵母细胞需在体外培养至MⅡ中期才能与获能的精子在体外受精。
(3)× 胚胎移植时应在原肠胚以前，一般在桑椹胚或囊胚，也可能在更早的时期。
(4)√
(5)× 对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法使其获能。
2．下列各组物质成分不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是( )
A．氨基酸、核苷酸、无机盐、激素
B．血清、激素、维生素、有机盐
C．核苷酸、维生素、血清、无机盐
D．有机盐、维生素、氨基酸、生长素
D [生长素是植物激素，不属于哺乳动物胚胎的营养液成分。]
3．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( )
A．精卵结合前精子需进行获能培养
B．“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C．甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同
D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
B [精子需要进行培养使其获能才具备受精能力，A项正确；促进动物多排卵的激素是促性腺激素，B项错误；试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子，一半来自乙牛的精子，C项正确；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖，D项正确。]
体外受精
[思考交流]
1．试管婴儿是有性生殖还是无性生殖？为什么？
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精卵，由受精卵形成的早期胚胎移植到受体中。
2．由超数排卵处理采集的卵母细胞为什么可直接与获能的精子受精？从卵巢中采集的卵子为什么不能与获能精子直接受精？
提示：由超数排卵处理采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培养可直接与获能的精子受精；卵巢中卵子不成熟，需要培养到减数第二次分裂中期时才具有受精能力。
3．精子获能处理前为什么要离心处理？
提示：因为精液由精子和精清两部分组成，精清中含有抑制精子获能的物质，所以要离心除去精清以利于精子获能。
4．超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素而不是性激素？
提示：性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不会使性腺萎缩。
[归纳总结]
1．卵母细胞的采集和培养
采集方法
适用范围
举例
采集过程
卵细胞的培养
输卵管冲取法
实验动物及
小型家畜
小鼠、兔、猪、羊等
用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子
直接与获能的精子在体外受精
从已屠宰母畜的卵巢内采集
大型动物
或大家畜
牛
从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞
这两种方法适用于大家畜或大型动物。采集的卵母细胞都需要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精
活体采卵
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
2.精子的采集和获能
(1)采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法。
方法
适合动物
操作
假阴道法
大家畜或大型动物
用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求，同时配有与采精动物相适应的活台畜或假台畜。使用假台畜时，要训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液
手握法
猪、犬等体型较小，易于控制的家畜
徒手或戴上乳胶手套，直接把握雄性动物的阴茎，给予适当压力和刺激即可引起射精，收集富含精子的精液
电刺激法
野生或经济
动物
将动物麻醉后，采用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经，引起射精
(2)对采集的精子进行获能处理，常用的方法有培养法和化学诱导法。
方法
操作
适合动物
培养法
将取自附睾的精子放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可以获能
啮齿动物、家兔、猪等
化学诱导法
将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能
牛、羊等家畜
1．下列有关哺乳动物体外受精是叙述，正确的是 ( )
A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子
B．从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能与获能的精子受精
C．获能的精子和成熟的卵子，不能在获能溶液中完成受精
D．卵母细胞与精子受精时才能完成减数第二次分裂
D [给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞一般培养到成熟后才与精子共同培养完成受精，B错误；体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应受精溶液或获能溶液中受精，C错误；次级卵母细胞减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的，D正确。]
2．采集卵母细胞时，不宜采用的方法是( )
A．用特定激素处理，然后从输卵管冲取卵子
B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集
C．借助超声波探测仪、内窥镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
D．将动物麻醉后，用特制的电极直接刺激排卵中枢神经，引起排卵
D [用促性腺激素处理实验动物，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不符合题意；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不符合题意；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不符合题意；将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激射精中枢神经，引起射精，该方法不属于卵母细胞采集方法，D符合题意。]
胚胎的早期培养
背景材料
1．胚胎早期培养的目的、培养液的成分和胚胎去向
(1)培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。
(2)培养液的成分
①盐类：无机盐和有机盐类。
②调节物质：维生素和激素。
③营养物质：氨基酸、核苷酸、血清等。
(3)胚胎去向：冷冻保存、移植到受体动物子宫内培养。
2．不同动物其胚胎移植的时间不同：牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植；小鼠、家兔等可在桑椹胚阶段前移植；人的试管胚胎可在8～16个细胞阶段移植。所有的动物都不能到原肠胚阶段移植，因为原肠胚时细胞分化程度高，移植成功率很低。
3．动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较
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
通常添加
血清
血清、血浆
方法规律：?1?早期胚胎培养的培养液成分巧记：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，另有水、血清等。
?2?用于胚胎移植的胚胎发育程度一般在原肠胚以前。
?3?用促性腺激素时，只能注射不能饲喂，因为促性腺激素是肽类化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的功效。
培育“试管山羊”的基本过程如图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是( )
A．甲过程中可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卵母细胞和精子的成熟
C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
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宫内
A [甲过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟，可通过注射促性腺激素促进母山羊超数排卵。乙过程的目的是促进精子和卵细胞结合，完成受精作用。丙过程的目的是使受精卵发育成早期胚胎，此过程涉及细胞分裂和分化，其培养液的成分不同于乙过程的培养液。丁过程将早期胚胎移植到代孕母羊子宫内，要求代孕母羊与供体母羊处于同期发情状态，以利于接纳外来的早期胚胎。]
方法规律：四种培养方式的培养液(基)的成分
培养方式
培养液(基)成分
植物组织培养
大量元素、微量元素、植物激素(生长素、细胞分裂素等)、蔗糖、维生素等
精子获能培养
一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液
动物细胞培养
糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、血清、血浆等
早期胚胎培养
无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1.由超数排卵采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培养可直接与获能的精子受精，而未成熟卵母细胞需要在体外培养成熟。
2．胚胎早期培养所用培养液成分较复杂，除了一些无机盐和有机盐外，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。
3．收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。
4．试管动物技术的主要技术操作是体外受精和胚胎移植。
1．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是( )
A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植
C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清
D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植
B [获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精，A正确；受精卵一般发育到桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植，B错误；早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清，C正确；试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，D正确。]
2．下列有关体外受精的叙述，正确的是( )
A．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集的卵母细胞可以直接进行体外受精
B．取M Ⅰ期卵母细胞进行体外受精
C．取MⅡ期卵母细胞进行体外受精
D．从活体动物的卵巢中采集的卵母细胞可以直接进行体外受精
C [采集的卵母细胞需要在体外经人工培养成熟(MⅡ期的卵母细胞)后，才能与获能的精子受精。]
3．下列关于卵细胞采集的叙述中不正确的是( )
A．有些动物在采集时要用促性腺激素处理
B．从输卵管中取出的成熟卵子，可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．在卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精
D [对于实验动物如小鼠，以及家畜猪等，采用的主要方法是用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精，故A、B正确；对于大家畜或大型动物，可以直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，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，故C正确，D错误。]
4．下列有关动物胚胎早期培养的说法正确的是 ( )
A．精子与卵子在发育培养液中完成受精
B．培养液的成分一般包括无机盐、维生素、激素、氨基酸、蔗糖
C．胚胎发育到一定阶段，可将其向受体移植或冷冻保存
D．动物胚胎移植的时间都是桑椹胚阶段，此时的细胞是全能细胞
C [精子和卵子在体外受精后形成的受精卵被移入发育培养液；哺乳动物胚胎培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，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，没有蔗糖；不同动物胚胎移植的时间不同。]
5．如图为培养“转基因试管牛”的基本过程示意图，请据图回答下列问题：
抗凝血酶基因
(1)A过程一般用________激素处理供体母牛，使其超数排卵，此前需用激素对供体母牛和代孕母牛进行__________处理。
(2)采集到的精子在进行体外受精前必须进行________处理，采集的卵母细胞需要发育至________________期才能受精。
(3)B过程通常用________法将含有抗凝血酶基因的表达载体导入受精卵，这样培育出来的试管牛进入泌乳期后，即可从其乳汁中分离出来所需的________这一药用蛋白。
[解析] (1)通常采用孕激素对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存和发育条件，这也是胚胎移植成功与否的关键。其后还要用促性腺激素处理供体母牛，使其超数排卵。
(2)采集到的精子必须进行获能处理，卵母细胞也需要发育至减数第二次分裂中期才具备受精的能力。
(3)将目的基因注入动物细胞常用显微注射法，所培育的转基因牛的乳汁中将表达出该目的基因的产物——抗凝血酶。
[答案] (1)促性腺 同期发情
(2)获能 减数第二次分裂中
(3)显微注射 抗凝血酶
课件53张PPT。专题3 胚胎工程3.2 体外受精和早期胚胎培养人工操作受精早期胚胎移植生育率低快速大量繁殖受精卵母细胞精子的采集和获能人工培养促性腺激素卵母细胞活体动物的获能的精子卵巢一定浓度的肝素获能液8～16个细胞无机盐氨基酸血清受精状况冷冻保存桑椹胚体外受精胚胎的早期培养点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十)
(建议用时：35分钟)
[基础达标练]
1．关于试管动物技术概念的叙述，正确的是( )
A．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，再经过移植产生后代的技术
B．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术
C．通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术
D．通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术
A [试管动物技术是指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，再经移植产生后代的技术。]
2．体外受精技术又称“试管婴儿技术”。下列说法错误的是( )
A．将收集到的精子放到一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能
B．受精过程防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应
C．进行早期胚胎培养时，培养液中除加入一些必要的营养成分外，还应添加血清等天然成分
D．一般将胚胎培养至囊胚或原肠胚时，再进行胚胎移植
D [将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精子获能，精子获能后才能进行受精作用；受精过程中，透明带反应和卵细胞膜反应防止了多精入卵；由于动物细胞培养液的成分到目前为止还没有完全弄清楚，所以应加入血清等天然成分；胚胎移植应在囊胚阶段或桑椹胚阶段进行。]
3．在试管牛的生产过程中，下列操作不是必需的是( )
A．卵母细胞的采集和培养
B．受精卵中导入抗病毒基因
C．精子的采集和获能
D．胚胎的早期培养和移植
B [试管牛的生产用到的技术手段有体外受精、胚胎的早期培养和胚胎移植。其中，体外受精包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精阶段。]
4．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
C [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，而后者是在体外完成的。]
5．下列不属于胚胎工程技术的是( )
A．体外受精 B．胚胎分割、胚胎移植
C．胚胎干细胞培养 D．转基因鲤鱼的培育
D [胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，是在细胞水平上进行的操作，包括A、B、C等方面；而D项分子水平上的操作属于基因工程而不是胚胎工程技术。]
6．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，以下原因不正确的是( )
A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B．动物排出的卵子成熟程度不同
C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟
D．冲出的卵子还需要培养一段时间使其由小变大
D [冲出的卵子还不成熟，只有在体外培养至减数第二次分裂中期时，才具有与精子受精的能力，该过程类似精子获能过程，选项A、C正确；动物排出的卵子成熟程度不同，选项B正确；冲出的卵子体外培养的目的是促其成熟，使其具有与精子受精的能力，而其大小变化不大，选项D错误。]
7．用于体外培养哺乳动物胚胎的培养液应包含以下哪些成分( )
①无机盐 ②有机盐 ③激素 ④蛋白质 ⑤葡萄糖 ⑥维生素 ⑦氨基酸 ⑧核苷酸 ⑨脂肪酸 ⑩血清
A．①②④⑤⑥⑧⑨⑩
B．①③⑤⑥⑦⑧⑩
C．①②③④⑥⑦⑧⑨⑩
D．①②③⑥⑦⑧⑩
D [精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，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成分包括两盐、两素、两酸和水、血清等物质，具体包括水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清等。]
8．关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是 ( )
A．精子和卵子受精后即可移入母牛子宫
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．成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植
D．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
C [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，受精卵发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段才能进行移植，早期胚胎需移植入母体后继续发育形成幼体后产出。]
9．试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果。下列叙述正确的是( )
A．都属于无性生殖，能保持母本性状
B．三者都属于细胞工程的技术范围
C．只有试管苗体现了体细胞的全能性
D．都不会发生基因重组
C [试管婴儿属于有性生殖，为胚胎工程的技术范围，在生殖过程中，可能发生基因重组，不体现体细胞的全能性。试管苗和克隆羊属于无性生殖，为细胞工程的技术范围；试管苗能保持母本性状，能体现植物体细胞的全能性；克隆羊与提供细胞核的个体性状最相似，在培育过程中，不会发生基因重组，能充分体现体细胞核的全能性。]
10．下图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题。
(1)①所用的方法是用____________处理，从________采集卵子。
(2)②是________过程，所以此过程是________生殖方式，其常见的可遗传的变异类型有________________________。
(3)③过程是____________，其培养液成分与动物细胞培养液的不同在于：前者含有_____________，而后者不含有；后者含有__________________。
[解析] 小鼠常用的采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理，促使其超数排卵，然后从其输卵管中收集卵母细胞，卵子与精子结合的过程称为受精，所以此过程的生殖方式为有性生殖。进行有性生殖的动物，其可遗传的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异。受精卵到早期胚胎的培养称为体外胚胎的培养，在该过程中培养液的成分主要有两“盐”(有机盐和无机盐)、两“素”(维生素和激素)、两“酸”(氨基酸和核苷酸)，还有水及动物的血清等。
[答案] (1)促性腺激素 输卵管 (2)受精 有性 基因突变、基因重组、染色体变异 (3)体外早期胚胎的培养 有机盐、维生素、激素、核苷酸 微量元素、糖、促生长因子、血浆
[能力提升练]
11．下列关于动物克隆和胚胎工程技术的叙述中，正确的是( )
A．克隆“多利”时获取乳腺细胞，可取其核与卵细胞直接构建重组卵细胞
B．经培养得到的小鼠成纤维细胞，可直接用于细胞克隆时支持生长
C．经超数排卵并配种后获得受精卵，需发育成早期胚胎才可移植到受体代孕产仔
D．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴C [克隆“多利”时获取乳腺细胞，可取其核与去核的卵细胞直接构建重组卵细胞；要经过射线照射，本身失去增殖能力的小鼠成纤维细胞才可用于细胞克隆时支持生长；经超数排卵并配种后获得受精卵，要发育成早期胚胎才可移植到受体代孕产仔；胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁育后代的过程，此过程的胚胎属有性生殖的产物，克隆是无性生殖的一种主要手段。]
12．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述不正确的是( )
A．①过程获取的卵母细胞需镜检，若其成熟才可用于②过程
B．获取的精子经获能后才能进行体外受精
C．②过程体现了细胞膜的流动性特点
D．③过程体现了细胞的全能性
D [①过程获取的卵母细胞需镜检，观察到卵母细胞处于MⅡ中期时才具有受精能力，才可用于②过程，A正确；在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精，B正确；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等，C正确；从图示看，③过程是受精卵发育为桑椹胚的过程，而桑椹胚的细胞为全能细胞不能体现细胞的全能性，D错误。]
13．下面是有关胚胎工程的相关问题，请回答：
(1)胚胎工程是对动物________或________所进行的多种显微操作和处理技术。胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都必须________给受体才能获得后代。
(2)哺乳动物的体外受精主要包括________________、________和受精等几个主要步骤。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射____________，使其排出更多的卵子。
(3)卵子需要发育到__________________________期，才具备受精能力，此时的卵子________(填“能”或“不能”)直接与取自附睾尾部的精子受精，原因是_______________________________
_____________________________________________________。
(4)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。
[解析] (1)胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代，因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。(2)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几个主要步骤。给优良母畜注射促性腺激素，以促使其超数排卵。(3)卵子需发育到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须获能后才能受精。(4)精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。
[答案] (1)早期胚胎 配子 移植 (2)卵母细胞的采集 精子的获取 促性腺激素 (3)减数第二次分裂中 不能 精子未获能 (4)发育培养液
14．体外受精技术又称试管婴儿技术，第一代试管婴儿的操作流程如图所示。请分析回答：
(1)将收集的精子放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是______________________________________________________。
(2)超数排卵技术的处理措施是对母体注射________________。从母体内获得的卵母细胞需要培养到________________(填时期)才能与精子结合。
(3)受精过程中防止多精入卵的生理反应包括________反应和________反应。
(4)在实验过程中，要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作，这是为了防止_______________________________________。
(5)进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和________。
[解析] (1)精子在一定浓度肝素溶液中培养后可以获得受精能力。(2)超数排卵处理一般需向母体注射促性腺激素。从母体内获得的卵母细胞不能立即用于受精，要在体外经人工培养至减数第二次分裂中期才能进行受精作用。(3)防止多精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应。(4)实验过程需要在严格的无菌条件下进行的原因是杂菌感染可能导致培养物迅速死亡，使实验失败。(5)早期胚胎体外培养时，加入血清可模拟人体的内部环境。
[答案] (1)诱导精子获能
(2)一定的激素(促性腺激素) 减数第二次分裂中期
(3)透明带 卵细胞膜
(4)微生物感染
(5)血清
15．根据“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答问题。
(1)根据________(填序号)判断，此种繁殖方式是________生殖。
(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集________枚可用的卵母细胞，最终可能产下________头牛犊。
(3)卵母细胞体外培养时必须培养到____________________阶段才具有受精能力，②过程为____________，通常采用________法。
(4)③④过程分别代表________和_______________________，
⑤发育到__________________阶段适于进行胚胎移植。
[解析] 试管牛是由精子和卵子结合形成的受精卵发育而来的，属于有性生殖过程；目前，屠宰场废弃的每个卵巢平均可采集到10枚卵母细胞，经体外培养和受精，可获得可用的胚胎，移植给受体母牛后可产下1～2头牛犊；采集到的精子，必须经过获能处理才具有受精能力，对牛来说，体外获能的方法通常采用化学诱导法；根据图解可以判断，过程③为体外受精，过程④为早期胚胎培养，⑤为早期胚胎，发育到桑椹胚或囊胚时期适于进行胚胎移植。
[答案] (1)③ 有性
(2)10 1～2
(3)减数第二次分裂中期 精子获能处理 化学诱导
(4)体外受精 早期胚胎培养 桑椹胚或囊胚
