Question

亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据，科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响，分析回答：

①卵母细胞的收集和体外培养：从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞，随机分成5组，分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中，在39℃、5%CO₂的培养箱中培养22～24h。

②卵母细胞成熟判断：在显微镜下观察卵母细胞，判断其是否成熟，统计结果如表1。

③体外受精：在受精溶液中进行体外受精后，用显微镜观察判断是否完成受精。

④早期胚胎培养：将受精卵移入胚胎培养液中培养44～48h后检查分裂情况，每隔48h更换一次培养液，第5～9天观察囊胚发育情况，统计结果如表2。

表1亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响

ALA浓度/μmol•L^-1	卵母细胞数	核成熟卵子数
0	229	137
10	201	133
50	227	166
100	215	137
200	215	135

表2亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响

ALA浓度/μmol•L^-1	培养卵数	分裂数	囊胚数
0	309	171	75
10	325	182	82
50	292	185	97
100	310	188	84
200	231	145	68

（1）步骤①中卵母细胞需培养至__________________（时期）。

（2）步骤②中，成熟卵母细胞内染色体的行为特征是__________________________。步骤③中，采集的精子在受精之前还需进行的处理是______________，判断是否受精的依据（标志）是__________________。

（3）步骤④中，受精卵经过_________________（时期）发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的有__________________________________________。

（4）根据实验数据分析，亚麻酸溶液为200μmol·L^-1时，对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_______作用。

（5）本实验结果表明，_________的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利，其判断依据是___________________________________________________________________________。

Answer

MⅡ中期（减数第二次分裂中期） 染色体的着丝点排列在赤道板上 精子获能处理 在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体 卵裂期、桑椹胚 清除有害代谢产物、补充营养物质 促进 50μmol·L-1 核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高

【解析】

1.动物细胞培养的条件：

（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。

（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。

（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。

（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的PH）。

2.早期胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。

3.分析表格：亚麻酸溶液为0μmol•L-1的组为对照组，其他为实验组。与对照组比较“核成熟卵子数占卵母细胞的比例”和“囊胚数占培养卵数的比例”即可判断该浓度的作用是促进还是抑制。

（1）在步骤①中需要将卵母细胞培养至减数第二次分裂中期，此时细胞才具有与精子受精的能力。

（2）此时成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期，此时细胞中所有染色体的着丝点排列在赤道板上；精子在受精之前还需要发生相关的生理变化即精子获能，才能获得受精能力；判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙是否可以观察到两个极体。

（3）早期胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚；动物细胞培养过程需要定期更换培养液，以清除有害代谢产物，并补充营养物质。

（4）根据表格数据分析，亚麻酸溶液为0μmol•L-1的组为对照组，与其相比，亚麻酸溶液为200μmol•L-1时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例也较高，可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。

（5）根据表格数据分析，在实验浓度范围内，亚麻酸溶液浓度为50μmol•L-1时，左表中核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，右表中囊胚数占培养卵数的比例也较高，说明50μmol•L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。