精品课件3.2体外受精和早期胚胎培养

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1、学习目标：学习目标：1.简述哺乳动物简述哺乳动物体外受精体外受精技术的主要操作步骤。技术的主要操作步骤。2.简述哺乳动物简述哺乳动物胚胎的早期培养胚胎的早期培养方法。方法。3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义重要意义。比较比较19781978年年7 7月月2525日世界首例试管婴儿日世界首例试管婴儿19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿日我国首例试管婴儿19921992年年我国首例三胞胎试管婴儿我国首例三胞胎试管婴儿根据资料回答下列问题：根据资料回答下列问题：1.1.试管婴儿是在试管里发育长大的吗？试管婴儿是在试管里发育长大的吗？2.2.试

2、管婴儿用到了什么生物技术？试管婴儿用到了什么生物技术？包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术3.3.试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？相同之处：相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。不同之处：不同之处：体外受精，并在体外发育成早期胚胎，然后胚胎移植。体外受精，并在体外发育成早期胚胎，然后胚胎移植。不是不是 通过通过 使卵子和精子在使卵子和精子在 下成熟和受精，并通过培下成熟和受精，并通过培养发育成养发育成 后，再经移植产后，再经移植产生后代的技术。

3、生后代的技术。体外条件体外条件人工操作人工操作早期胚胎早期胚胎概概 念：念：-试管动物技术试管动物技术生殖方式：生殖方式：-有性生殖有性生殖比较克隆：比较克隆：无性生殖无性生殖待解决的问题：待解决的问题：国产奶牛国产奶牛：年均产奶量：年均产奶量30003000公斤左右公斤左右国际良种奶牛国际良种奶牛：年均产奶量：年均产奶量1000010000公斤左右公斤左右引进一头良种成年奶牛需要引进一头良种成年奶牛需要3 3万万5 5万元；万元；牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一生牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只能生育四五次。只能生育四五次。牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞牛的生育率虽然很低，

4、但是牛的卵母细胞相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多中排卵数多10001000倍左右；倍左右；公牛产生的精子数目就更多了。公牛产生的精子数目就更多了。一、从试管牛说起一、从试管牛说起试管动物技术过程：试管动物技术过程：第一步：第一步：体外受精体外受精 第二步：第二步：早期胚胎的培养早期胚胎的培养第三步：第三步：胚胎移植胚胎移植设想：让采集的精子和卵母细胞在体外受精，得设想：让采集的精子和卵母细胞在体外受精，得到很多个小胚胎，分别移植到多个到很多个小胚胎，分别移植到多个“本地牛本地牛”体体内，生出多个优良动物品种。内，生出多个优良动物品种。前期技

5、术前期技术后期技术后期技术19821982年世界首例试管牛犊问世年世界首例试管牛犊问世实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是 和和 的培养。的培养。体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎主要包括主要包括 、和和 等几个主要步骤等几个主要步骤 。概念：概念：采取雌性动采取雌性动物的物的 和雄和雄性动物的性动物的 ，使，使其在其在 中受精。中受精。二、体外受精二、体外受精卵母细胞卵母细胞精子精子试管试管卵母细胞的采集卵母细胞的采集精子的获取精子的获取受精受精1 1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养对不同动物对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。采集卵母细胞的方法不同。

6、A A、小型实验动物如小鼠、兔，小型实验动物如小鼠、兔，以及以及家畜家畜猪、羊等卵细胞的采集：猪、羊等卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经过最常用的方法是卵巢经过 处理，处理，具体做法是给供体注射具体做法是给供体注射 ，使一头，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从卵子，之后从 中冲取卵子，中冲取卵子，直接直接与获能与获能的精子在体外受精。的精子在体外受精。超数排卵超数排卵促性腺激素促性腺激素输卵管输卵管思考：促性腺激素能口服吗？思考：促性腺激素能口服吗？B B、大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集

7、：a a、从屠宰场、从屠宰场已屠宰母畜已屠宰母畜的的 中采集卵母细胞；中采集卵母细胞；b b、也可以借助、也可以借助 、或或 等工具确定卵泡位置，等工具确定卵泡位置，直接从活体动物直接从活体动物的的（）中吸取卵母细胞，在体外进行人工培养，）中吸取卵母细胞，在体外进行人工培养，使其成熟。使其成熟。卵巢卵巢超声波超声波(B(B超超)探测仪探测仪内窥镜内窥镜腹腔镜腹腔镜卵巢卵巢思考：思考：a a、对于小型动物，从输卵管冲取的卵子能否直接与获能、对于小型动物，从输卵管冲取的卵子能否直接与获能的精子在体外受精？的精子在体外受精？b b、对于大型动物，从卵巢中采集的卵母细胞能否直接与、对于大型动物，从卵巢

8、中采集的卵母细胞能否直接与获能的精子在体外受精？为什么？获能的精子在体外受精？为什么？能能不能不能不成熟，需在在体外进行人工培养，至减数第二次分裂中期使其成熟不成熟，需在在体外进行人工培养，至减数第二次分裂中期使其成熟牛卵巢牛卵巢B B超活采仪超活采仪活活体体采采集集的的牛牛卵卵母母细细胞胞2 2.精子的收集和获能精子的收集和获能 A、收集收集精子精子的方法有：的方法有：假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激法电刺激法收集精子的几种方法适用范围比较收集精子的几种方法适用范围比较假阴道法：手握法：点刺激法：适用于大家畜和大型动适用于大家畜和大型动物（牛）物（牛）适用于体型较小、易于适用于体型较小、易

9、于控制的家畜（猪、犬等）控制的家畜（猪、犬等）适用于野生或经济动物适用于野生或经济动物 在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有体外获能方法有 和和 两种。两种。对于啮齿动物、家兔和猪的精子，一般采用对于啮齿动物、家兔和猪的精子，一般采用_；对于牛、羊等家畜的精子常用对于牛、羊等家畜的精子常用_。培养法培养法：精子在：精子在_中获能。中获能。化学诱导法化学诱导法：精子放于一定浓度的：精子放于一定浓度的_或或_ _ _ _中，用化学药物诱导获能。中，用化学药物诱导获能。培养法培养法化学诱导法化学诱导法培养法培养法化学诱导法化学诱导

10、法获能液获能液肝素肝素钙离子载体钙离子载体A23187A23187溶液溶液B B、精子的、精子的获能获能3.3.受精受精 获能的精子获能的精子和培养成熟的卵和培养成熟的卵子，一般情况下子，一般情况下在在 或或中完成受精过程。中完成受精过程。获能溶液获能溶液专用受精溶液专用受精溶液提示：一般需共同培养一段时间提示：一般需共同培养一段时间三、早期胚胎的培养三、早期胚胎的培养a概念：应用人工创造条件，对获取的概念：应用人工创造条件，对获取的 进行体外进行体外 培养。培养。c培养液成分：培养液成分：早期胚胎早期胚胎盐类：盐类：无机盐和有机盐无机盐和有机盐营养物质：营养物质：氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸

11、调节物质：调节物质：维生素、激素维生素、激素特有物质：特有物质：动物血清动物血清b条件：条件：发育培养液发育培养液不同动物胚胎移植时间不同不同动物胚胎移植时间不同 桑椹胚或囊胚阶段桑椹胚或囊胚阶段 卵裂期之前卵裂期之前 8 8个或个或1616个细胞阶段个细胞阶段 d 胚胎培养发育到胚胎培养发育到适宜阶段适宜阶段时，可将其取出向受体时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。移植或冷冻保存。牛、羊：牛、羊：小鼠、家兔：小鼠、家兔：试管婴儿：试管婴儿：请同学们分小组设计并绘制请同学们分小组设计并绘制“试管牛试管牛”工厂化生产的技术工厂化生产的技术流程图解。流程图解。胚胎移植胚胎移植采集良种母牛的卵母细胞采

12、集良种母牛的卵母细胞卵母细胞的体外培养卵母细胞的体外培养采集良种公牛精子采集良种公牛精子精子体外获能精子体外获能体外受精体外受精良种牛体外受精良种牛体外受精胚胎胚胎受体牛受体牛良种犊牛良种犊牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工厂屠宰加工厂市场市场采集卵巢中采集卵巢中的卵母细胞的卵母细胞“试管牛试管牛”工厂化生产的技术流程图工厂化生产的技术流程图试管动物技术试管动物技术 1、意义、意义 （1）实现良种动物快速、大量繁殖（原）实现良种动物快速、大量繁殖（原因？）因？）超数排卵超数排卵 思考：加快良种动物繁殖还有什么方法？思考：加快良种动物繁殖还有什么方法？细胞核移植技术细胞核移植技术（2）解决了动物繁殖率低

13、的问题）解决了动物繁殖率低的问题胚胎移植胚胎移植采集卵母细胞采集卵母细胞体外培养体外培养采集精子采集精子体外获能体外获能体外受精体外受精早期胚胎培养早期胚胎培养受体牛受体牛小小结结（时期时期：）1 1）超数排卵）超数排卵（试剂）（试剂）2 2）活体取卵）活体取卵（仪器）（仪器）3 3）从屠宰的卵巢取卵）从屠宰的卵巢取卵方法方法（方法，试剂方法，试剂）（试剂（试剂）（培养条件、目的阶段（培养条件、目的阶段）成熟的卵子成熟的卵子获能的精子获能的精子MIIMII中期中期方法方法有性生殖 无性生殖 核移植技术、胚胎移植遵循 不遵循体外受精体外受精胚胎移植胚胎移植 试管动物 克隆动物生殖方式技术手段遗传

14、物质遗传规律比较试管动物和克隆动物比较试管动物和克隆动物来自2个个体 主要来自核供体 1、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是、关于牛体外受精及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牛子宫精子和卵细胞受精形成受精卵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.成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定 阶段才可移植阶段才可移植D.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外体外受精胚胎

15、的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外 进行进行2、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是 A.转基因良种鸡转基因良种鸡 B.重组酵母乙肝疫苗重组酵母乙肝疫苗C.单克隆抗体单克隆抗体 D.试管婴儿试管婴儿 C D 巩固练习巩固练习3 3、采集的卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的、采集的卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因精子受精，以下原因不正确不正确的是的是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动物排出的卵子成熟程度

16、不同C.体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时才成熟体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时才成熟D.冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大D 4 4、下列关于滋养层细胞的叙述，、下列关于滋养层细胞的叙述，不正确不正确的是的是A.囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜B.可以用滋养层细胞做可以用滋养层细胞做DNADNA分析性别鉴定分析性别鉴定C.囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层D.滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列C 5、下列有关胚胎工程的叙述，正确的是、下列有关

17、胚胎工程的叙述，正确的是 A.“试管动物试管动物”的生殖方式属于无性生殖的生殖方式属于无性生殖B.卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵大卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵大C.通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力D.对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和雌性对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和雌性的概的概 率各占率各占1/2C 6、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（）A.通过胚胎体外培养可直接获得新生儿通过胚胎体外培养可直接获得新生儿B.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C.胚

18、胎移植中的受体与供体必须都为优良品种胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种D.受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗传性传性 状一般的品种状一般的品种B 7、“试管婴儿试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了不能生育

19、的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：新的途径。据此回答：（1）“试管婴儿试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是技术在生物学上所依据的原理是 A.有性生殖有性生殖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（2）“试管婴儿试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？的形成用到下列哪些技术？（填序号）（填序号）体外培养体外培养 人工授精人工授精 胚胎移植胚胎移植 核移植核移植A8、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：（1）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用 的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生育中，的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生育中，从而出现许多人工从而出现许多人工“多胞胎多胞胎”，这种技术带来的危害之一是，这种技术带来的危害之一是 。（2）在过程）在过程中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，如透明带反应等，其意义是如透明带反应等，其意义是 。过程。过程涉及的技涉及的技术是术是 。注射促性腺激素注射促性腺激素影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等防止多精入卵防止多精入卵胚胎移植胚胎移植