第3.2节：体外受精和早期胚胎培养.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3,.,2,节,体外受精和早期胚胎培养,1978,年,7,月,25,日世界首例试管婴儿,资料上用到了什么生物技术？,试管动物技术,通过,使卵子和精子在,条件下成熟和,，并通过培养发育成,后，再经移植产生后代的技术。,体外,人工操作,早期胚胎,概 念：,试管动物技术,受精,试管动物是哪种,生殖,方式？,有性生殖,移植,卵子,受精卵,早期胚胎,子宫,精子,个体,体外受精,培养,一、从试管牛说起,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,我国蒙古黄牛：均重,300Kg,海福特肉用牛：,2,岁体重可达,800Kg,存在的问题：,1.,引进一头良种成年奶牛需要,3,万,5,万元,2.,牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次,一、从试管牛说起,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,借腹怀胎,二、体外受精,体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在,体外,(,试管,),人工控制的环境中完成,受精,过程的技术。,1,、概念：,2,、基本原理：,3,、主要步骤：,(1),卵母细胞的采集,(2),精子的获取,(3),受精,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。,二、体外受精,(1),卵母细胞的采集和培养,借助超声波探头和屏幕的引导，从活母畜卵巢采集卵母细胞。,操作员先将带有超声波探头和采卵针的采卵器通过阴道插入子宫，同时通过将卵巢贴在探头上。根据,B,超屏幕所显示的卵泡位置，利用采卵针穿刺卵泡并同时抽吸卵母细胞。,超声波引导法：,二、体外受精,(1),卵母细胞的采集和培养,卵母细胞的成熟培养：,CO,2,培养箱,由,输卵管冲取法,(,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,从,已屠宰母畜的卵巢中采集,及,活体采卵,得到的是,未成熟卵母细胞,需要在体外培养成熟,。,采集的卵子是否马上可以受精？,二、体外受精,(2),精子的采集和获能,1,）精子的采集方法：,假阴道法,手握法,电刺激法,大家畜或大型动物。,体型较小，易于控制的动物。,野生动物或经济动物。,二、体外受精,(2),精子的采集和获能,2,）精子的获能处理：,培养法：,化学诱导法：,把精子放入,获能液,中。,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。,例：对于,啮齿动物,、,家兔,和,猪,的精子，一般采用,培养法,。,例：对于,牛,、,羊,等家畜的精子常用,化学诱导法,。,二、体外受精3),受精,体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在,体外,(,试管,),人工控制的环境中完成,受精,过程的技术。,1,）体外受精的场所：,获能溶液,专用受精溶液,获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在,获能溶液,或,专用受精溶液,中完成受精过程。,二、体外受精,2,）体外受精的过程：,对精子离心处理的目的是什么？,精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，精子获能处理前对精子进行离心处理，,目的,是除去精清以利于精子获能；同时，也可,增大精子的密度,提高受精率。,对卵母细胞的培养的目的是什么？,(3),受精,目的是使卵母细胞,发育到减数第二次分裂中期,，才具备与精子受精的能力。,二、体外受精,人工授精和体外受精的区别,人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液,再将其注入正在发情的母畜的生 殖道中,使母畜受孕的过程。,体外受精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,母畜的生殖道内,体外,人工采精检查与储存精液人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中),受精(体外),受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内,受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内。,三、胚胎的早期培养,1,、胚胎早期的培养液：,发育培养液,2,、发育培养液的成分：,盐类：,营养物质：,调节物质：,特有物质：,早期胚胎发育的过程：,无机盐和有机盐,氨基酸、核苷酸,维生素、激素,动物血清,三、胚胎的早期培养,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,三、胚胎的早期培养,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,。,冷冻保存：,胚胎冷冻保存,就是将动物的早期胚胎,采用特殊的保护剂和降温措施进行冷冻,使其在,-196,的液氮,中代谢停止或减弱到足够小的程度,但又不失去升温后恢复代谢的能力,从而能长期保存胚胎的一种生物技术。,三、胚胎的早期培养,牛体外受精胚胎工厂化生产流程图,三、胚胎的早期培养,采集良种母牛的卵母细胞,卵母细胞的体外培养,采集良种公牛精子,精子体外获能,体外受精,良种牛体外受精胚胎培养,胚胎移植,受体牛,良种犊牛,成熟期牛,屠宰加工厂,市场,采集卵巢中的,卵母细胞,“,试管牛,”,工厂化 生产的 技术流程图,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,比较试管动物和克隆动物,试管动物,克隆动物,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,胚胎移植,来自,2,个个体,主要来自核供体,比较试管动物和克隆动物,（培养条件、目的阶段）,（时期：）,胚胎移植,采集精子,体外获能,体外受精,早期胚胎培养,受体牛,方法,（方法，试剂）,（试剂）,获能的精子,MII,中期,体外培养,1,）超数排卵,（试剂）,2,）活体取卵,（仪器）,3,）从屠宰的卵巢取卵,成熟的卵子,方法,采集卵母细胞,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。,核心归纳,1、,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（）,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,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,B.,重组酵母乙肝疫苗,C.,单克隆抗体,D.,试管婴儿,课堂练习,3,、,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。,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。,4,、,“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是（）,A.,有性生殖,B.,组织培养,C.,克隆技术,D.,基因工程,课堂练习,5,、,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技术,6,、在试管家畜技术过程中,操作不合理的是(),A.精子和卵子采集后可直接在试管内受精,B.在体外受精前,要对精子进行获能处理,C.牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才进行移植,D.试管家畜技术在操作过程上要严格无菌操作,课堂练习,7,、下列关于胚胎早期培养的说法,不正确的是(),A.胚胎培养液的成分通常含有血清,B.胚胎培养液的成分与动物细胞培养液的成分完全相同,C.动物种类不同,进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同,D.进行胚胎移植之前,可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存,8,、早期胚胎体外培养的过程中,下列哪一项条件是不需要的?(),A.消毒灭菌B.适宜的温度,C.充足的光照D.适宜的养料和激素,课堂练习,9,、下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的是(),A过程中可通过注射促性腺激素增加排卵数量,B过程在培养细胞的培养液中就可以完成,C过程的培养液中应该添加动物血清,D过程成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥反应,10,、发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的是(),A试管动物技术可解决动物生育率低的问题,B试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞,C试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜,D试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖,课堂练习,1,1,、为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答问题。,(1),试管牛和克隆牛的培育过程中,均用到,的细胞工程技术有：,_,_,_,。,(2),用来促进,B,牛多排卵的激素可能是,_,_,_,分泌的促性腺激素。,E,牛的性别是,_,。,(,2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其_,_,_。,(3),产生,F,牛的理论依据是,_,_,_,，其生殖方式属于,_,_,_,_,_,。,(4),要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是,_,_,_,。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的,_,_,_,、,_,_,_,、,_,等细胞器。,动物细胞培养、胚胎移植等,垂体,雌性或雄性,动物细胞核的全能性,无性生殖,受精卵,线粒体,内质网,高尔基体,获能,