高二生物【16】体外受精和早期胚胎培养

3.2体外受精和早期胚胎培养高二年级生物学资料罗伯特·爱德华兹与路易斯·布朗学习目标：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学习重点1、体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义2、哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤学习难点1、卵母细胞的采集和培养2、精子的采集和获能张明觉教授

道赛特肉用试管羊一、从试管牛说起我国奶牛：年均产奶量3000kg左右我国蒙古黄牛：每头均重300kg左右国际良种奶牛：年均产奶量10000kg左右澳大利亚纯种海福特肉牛：2岁体重可达800kg左右采集良种公牛精子采集良种母牛卵母细胞受精卵早期胚胎本地牛良种犊牛试管牛种类射精/ml精子数/亿牛550绵羊130几种主要家畜每次射精量和精子数（平均值）小知识牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产下犊牛4~5头。其他哺乳动物的情况相似，可见哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低，这正是胚胎工程要研究解决的问题之一。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。旭日干

为旭日干院士铜像揭幕

世界首例试管山羊纪念雕像资料国内首列试管牛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。体外受精早期胚胎培养胚胎移植二、体外受精③受精采集良种公牛精子受精卵早期胚胎本地牛采集良种母牛卵母细胞试管牛①①卵母细胞的采集和培养②②精子的采集和获能③1、卵母细胞的采集和培养①小型实验动物如小鼠、兔，以及羊等卵细胞的采集：最常用的方法：超数排卵注射促性腺激素性激素？下丘脑垂体甲状腺甲状腺激素细胞代谢促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节反馈1、卵母细胞的采集和培养①小型实验动物如小鼠、兔，以及羊等卵细胞的采集：最常用的方法：超数排卵注射促性腺激素性激素？输卵管中冲取卵子冲出的卵子可直接与获能精子在体外受精②大家畜和大型动物，如牛方法二：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。从输卵管采集的卵母细胞，可直接参与体外受精从卵巢采集的卵母细胞需经体外人工培养成熟（MII中期）方法一：从屠宰的母畜卵巢中直接采集卵母细胞。不具备受精能力，需培养至MII中期2、精子的采集和获能①方法：假阴道法、手握法和电刺激法等2、精子的采集和获能（1）培养法：适合啮齿动物、家兔的精子放入人工配置的获能液中②精子获能常用方法：（2）化学诱导法：适合牛、羊等家畜的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中3、受精

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。培养皿中使动物的精子与卵子结合哺乳动物体外受精过程示意图获能的精子MⅡ中期的卵母细胞受精卵早期胚胎体外受精胚胎的早期培养卵巢卵母细胞新鲜或解冻的精液卵母细胞培养MII期卵母细胞MII期卵母细胞精子获能处理获能精子体外受精受精卵培养精子离心处理三、胚胎的早期培养胚胎培养箱动物细胞体外培养条件1、无菌无毒的环境2、营养3、温度和PH4、气体环境CO2培养箱资料三、胚胎的早期培养胚胎培养箱培养条件：无菌无毒；适宜温度、PH；营养物质；气体环境发育培养液成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等

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。

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：卵裂期人：8个或16个细胞阶段

牛体外受精胚胎工厂化生产流程图牛体外受精胚胎工厂化生产流程图检查受精状况和受精卵的发育能力从屠宰场收集卵巢在保温瓶中存放（生理盐水）抽取卵母细胞检查卵母细胞卵母细胞成熟培养二氧化碳培养箱冷冻精子解冻将解冻精子离心分离离心前离心后注获能液精子获能成熟卵子受精受精卵检查胚胎培养1、卵母细胞的采集与培养2、精子的采集与获能3、体外受精思考：屠宰场与“胚胎工厂”可否合建？试管动物克隆动物生殖方式

技术基础

实例

遗传物质的来源

有性生殖体外受精早期胚胎培养胚胎移植无性生殖遗传物质大部分来自供核个体遗传物质来自两个个体试管牛克隆牛核移植早期胚胎培养胚胎移植采集良种公牛精子采集良种母牛卵母细胞受精卵早期胚胎本地牛试管牛概括总结体外受精胚胎的早期培养体外受精卵母细胞的采集与培养精子的采集与获能受精实验动物等：超数排卵输卵管采集可直接参与体外受精大型动物等：屠宰母畜的卵巢采集活体动物的卵巢吸取不可直接参与受精需培养至MII中期采集的方法；获能的方法获能溶液或专用的受精溶液胚胎的早期培养培养环境与培养液成分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.成熟的卵母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C反馈与评价下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，说法正确的是（）A.方法一、二均用到的生物技术只有胚胎移植B.E和F的产生过程不同，前者经历了体外受精过程，后者经历了核移植过程C.方法一、二处理B牛和G牛所用的激素均为雌激素D.生产上要求A、B、C、D都是遗传性能和生产性能优良的个体B2015年2月3日英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”，三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图回答下列问题：（1）三亲婴儿的培育技术________（填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而___________（填“能”或“不能”）避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体______（填比例）来自母亲提供的细胞核。能不能50%2015年2月3日英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”，三亲婴儿的培育过程可选用如下技术