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3.2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。

国产奶牛:年均产奶量3000公斤左右
国际良种奶牛:年均产奶量10000公斤左右

引进一头良种成年奶牛需要3万-5万元
牛的生育率低,一头牛一胎只一个,一 生只能生育四五次 牛的生育率虽然很低,但是牛的卵母细 胞却相当的多,其卵巢中卵母细胞数目要比 一生中排卵数多1000倍左右,公牛产生的精 子数目就更多了。 伟大设想诞生了

试管动物技术过程:
第一步:体外受精 第二步:早期胚胎的培养 第三步:胚胎移植

哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程?
精子和卵子的发生-----受精-----胚胎的发育

哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节?
获得精子和卵子----体外受精---体外胚胎培养

1982年世界首例试管牛犊问世 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。

“ 试 管 牛 ” 工 厂 化 生 产 的 技 术 流 程 图

采集良种母牛的卵母细胞 采集良种公牛精子
卵母细胞的体外培养 精子体外获能

体外受精
良种牛体外受精胚胎 胚胎移植 借腹怀胎 受体牛 良种犊牛 成熟期牛

采集卵巢中的 卵母细胞

屠宰加工厂

市场

概念:采取雌性动
物的 卵细胞 和雄

性动物的 精子 ,
使其在 试管 中受精。

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 。(书P69)

书P69~70

对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。
实验动物如小鼠、兔,以及家畜猪、羊等

卵细胞的采集:
最常用的方法是卵巢经过 超数排卵处理, 具体做法是给供体注射 促性腺激素,使一头母 畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵 子,之后从 输卵管中冲取卵子,直接与获能的 精子在体外受精。

大家畜或大型动物,如牛,卵细胞的采集:
从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞. 也可以借助 超声波(B超)探测仪、内窥镜 或 腹腔镜等工具确定卵泡位置,直接从活体动物 中吸取,在体外进行人工培养,使其成熟。
牛卵巢

B超活采仪

活 体 采 集 的 牛 卵 母 细 胞

CO2培养箱内进行培养

书P70~71

收集精子的方 法有: 假阴道法 手握法 电刺激法

获能处理: 培养法:啮齿动物、家兔和猪
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。

化学法:牛、羊
将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 溶液中,用化学药物诱导获能。

1、概念:是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。 2、基本原理:人工模拟体内环境(包 括营养、温度、pH等),使卵母细胞成 熟,同时使精子获能,最终完成受精作 用,并有计划地保存胚胎或移植胚胎。

3.受精
在获能溶液或专 用的受精溶液 中完成受精过 程
离心的目的是什么? 卵母细胞的培养的 目的是什么?

保存剩余的卵子和精子的方法是什么?

二、胚胎的早期培养

1、目的: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,以便检查受精 状况和受精卵的 发育 能力。

二、胚胎的早期培养

2、培养液成分:

盐类:无机盐和有机盐
营养物质:氨基酸、核苷酸 调节物质:维生素、激素 特有物质:动物血清

胚胎培养发育到适宜阶段时,可 将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同动物胚胎移植时间不同
牛、羊:桑椹胚或囊胚阶段 小鼠、家兔:卵裂期或囊胚 阶段 试管婴儿:8个或16个细胞 阶段

试管动物——利用精子、卵
子体外受精、胚胎培养、胚胎移植 获得的各种动物。

试管婴儿——利用精子、卵
子体外受精、胚胎培养、胚胎移植 获得的人体后代。

体外受精技术的应用:动物胚胎工厂 化生产,解决人类男性或女性不育 问题。

世界上第一个试管婴儿路易斯-布朗

1978年7月25日世界首例试管婴儿

1988年3月10日我国首例试管婴儿

1992年我国首例三胞胎试管婴儿

根据资料回答下列问题:

1.资料上用到了什么生物技术?
试管婴儿技术

包括体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植技术

2.试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同?
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。 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。

小 结

采集卵母细胞
1)超数排卵(试剂) 方法 2)活体取卵(仪器) 3)从屠宰的卵巢取卵

采集精子
方法①②③

体外培养 成熟的卵子

体外获能
(方法,试剂)

(时期:MII中期 )

获能的精子

体外受精
(试剂)

(培养条件、目的阶段) 早期胚胎培养 胚胎移植 受体牛

比较试管动物和克隆动物 试管动物 克隆动物

生殖方式
技术手段

有性生殖
体外受精 胚胎移植

无性生殖
核移植技术、

胚胎移植

遗传物质 遗传规律

来自2个个体 主要来自核供体 遵循 不遵循

巩固练习
1、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述,正确的是

C

A. 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 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

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 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 A. 转基因良种鸡 C. 单克隆抗体 B. 重组酵母乙肝疫苗 D. 试管婴儿

D

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
精子受精,以下原因不正确的是 B. 动物排出的卵子成熟程度不同 C. 体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时才成熟 D. 冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大 4、下列关于滋养层细胞的叙述,不正确的是 A. 囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜 A. 卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程

D

C

B. 可以用滋养层细胞做DNA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 D. 滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列

5、下列有关胚胎工程的叙述,正确的是

C

A. “试管动物”的生殖方式属于无性生殖 B. 卵裂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 D. 对某一胚胎的干细胞移植,产生的动物中雄性和雌性的 概率各占1/2 6、下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( B. 超数排卵技术要使用一定的激素 C. 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 传性状一般的品种

B)

A. 通过胚胎体外培养可直接获得新生儿

7、“试管婴儿”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 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 新的途径。据此回答: (1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是A A.有性生殖 B.组织培养

C.克隆技术

D.基因工程
④核移植

①②③ (2)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术? (填序号) ①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植


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