體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物體外受精體外受精技術(shù)的主要操作步驟。技術(shù)的主要操作步驟。2.簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物胚胎的早期培養(yǎng)胚胎的早期培養(yǎng)方法。方法。3.認(rèn)同體外受精在家畜快速繁殖中的認(rèn)同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義重要意義。國(guó)產(chǎn)奶牛：年均產(chǎn)奶量3000公斤左右國(guó)際良種奶牛：年均產(chǎn)奶量10000公斤左右引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要3萬(wàn)5萬(wàn)元 牛的生育率低，一頭牛一胎只一個(gè)，一生只能生育四五次 牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細(xì)胞卻相當(dāng)?shù)亩?，其卵巢中卵母?xì)胞數(shù)目要比一生中排卵數(shù)多1000倍左右，公牛產(chǎn)生的精子數(shù)目就更多了偉大設(shè)想誕生了試管動(dòng)物技術(shù)過(guò)程：試管動(dòng)物技術(shù)過(guò)程：第

2、一步：體外受精第一步：體外受精第二步：第二步：早期胚胎的早期胚胎的培養(yǎng)培養(yǎng)第三步：胚胎移植第三步：胚胎移植哺乳動(dòng)物體內(nèi)胚胎的形成需要經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程？哺乳動(dòng)物體內(nèi)胚胎的形成需要經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程？精子和卵子的發(fā)生精子和卵子的發(fā)生-受精受精-胚胎的發(fā)育胚胎的發(fā)育 哺乳動(dòng)物體外胚胎的發(fā)育需要完成哪些環(huán)節(jié)？哺乳動(dòng)物體外胚胎的發(fā)育需要完成哪些環(huán)節(jié)？獲得精子和卵子獲得精子和卵子-體外受精體外受精-體外胚胎培養(yǎng)體外胚胎培養(yǎng)19821982年世界首例試管牛犢問(wèn)世年世界首例試管牛犢問(wèn)世 是指通過(guò)是指通過(guò)人工操作人工操作使使卵子卵子和和精子精子在在體外體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育

3、成早期早期胚胎胚胎后，再經(jīng)后，再經(jīng)移植移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。產(chǎn)生后代的技術(shù)。采集良種母牛的卵母細(xì)胞采集良種母牛的卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)采集良種公牛精子采集良種公牛精子精子體外獲能精子體外獲能體外受精體外受精良種牛體外受精胚胎良種牛體外受精胚胎胚胎移植胚胎移植受體牛受體牛良種犢牛良種犢牛成熟期牛成熟期牛屠宰加工廠屠宰加工廠市場(chǎng)市場(chǎng)采集卵巢中的采集卵巢中的卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞“試管牛試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖借腹懷胎借腹懷胎 主要包括主要包括 、 和和 等幾個(gè)主要步驟等幾個(gè)主要步驟 。概念：采取雌性動(dòng)概念：采取雌性動(dòng)物的物的 和雄和雄性動(dòng)物的性動(dòng)物的 ，使

4、其在使其在 中受精。中受精。卵細(xì)胞卵細(xì)胞精子精子試管試管卵細(xì)胞的采集卵細(xì)胞的采集精子的獲取精子的獲取受精受精(書(shū)書(shū)P69) 對(duì)不同動(dòng)物對(duì)不同動(dòng)物, ,采集卵母細(xì)胞的方法不同。采集卵母細(xì)胞的方法不同。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊?qū)嶒?yàn)動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等等卵細(xì)胞的采集卵細(xì)胞的采集： 最常用的方法是卵巢經(jīng)過(guò)最常用的方法是卵巢經(jīng)過(guò) 處理，處理，具體做法是給供體具體做法是給供體注射注射 ，使一頭，使一頭母畜一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的母畜一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的卵子，之后從卵子，之后從 中沖取卵子，直接與獲能中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。的精子在體外受精

5、。超數(shù)排卵超數(shù)排卵促性腺激素促性腺激素輸卵管輸卵管書(shū)書(shū)P6970 大家畜或大型動(dòng)物，如牛大家畜或大型動(dòng)物，如牛，卵細(xì)胞的采集卵細(xì)胞的采集： 從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的 中采集卵母細(xì)胞中采集卵母細(xì)胞. .也可以借助也可以借助 、 或或 等工具確定卵泡位置，直接從活體動(dòng)物等工具確定卵泡位置，直接從活體動(dòng)物中吸取泡卵液（連同卵母細(xì)胞）取出，在體外中吸取泡卵液（連同卵母細(xì)胞）取出，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。進(jìn)行人工培養(yǎng)，使其成熟。卵巢卵巢超聲波超聲波(B(B超超) )探測(cè)儀探測(cè)儀 內(nèi)窺鏡內(nèi)窺鏡腹腔鏡腹腔鏡牛卵巢牛卵巢B B超活采儀超活采儀活活體體采采集集的的牛牛卵卵母母細(xì)細(xì)胞胞 如何

6、使雌性動(dòng)物排出更多的卵子如何使雌性動(dòng)物排出更多的卵子促性腺激素處理促性腺激素處理 對(duì)于大家畜或大型動(dòng)物如何采集卵子對(duì)于大家畜或大型動(dòng)物如何采集卵子屠宰場(chǎng)、屠宰場(chǎng)、超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡（活體）超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡（活體） 采集的卵子是否馬上可以受精采集的卵子是否馬上可以受精初級(jí)初級(jí)( (次級(jí)）卵母細(xì)胞，體外培養(yǎng)至次級(jí)）卵母細(xì)胞，體外培養(yǎng)至MIIMII中期中期 收集精子的方收集精子的方法有：法有：假陰道法假陰道法手握法手握法電刺激法電刺激法書(shū)書(shū)P7071獲能處理獲能處理: : 培養(yǎng)法：培養(yǎng)法：嚙齒動(dòng)物、家兔和豬嚙齒動(dòng)物、家兔和豬將取自將取自附睪的精子附睪的精子，放入人工配制的，放入

7、人工配制的獲能獲能液中培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間。一段時(shí)間?；瘜W(xué)法：化學(xué)法：牛、羊牛、羊?qū)⒕臃旁谝欢舛鹊母嗡貙⒕臃旁谝欢舛鹊母嗡鼗蜮}離子載體或鈣離子載體A23187A23187溶液中，溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)，使精子用化學(xué)藥物誘導(dǎo)，使精子獲能。獲能。 在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。通常采用的在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有體外獲能方法有 和和 兩種。兩種。對(duì)于對(duì)于 、 和和 的精子，一般采的精子，一般采用用培養(yǎng)法；培養(yǎng)法；對(duì)于對(duì)于 、 等家畜的精子常用等家畜的精子常用化學(xué)法。化學(xué)法。培養(yǎng)法培養(yǎng)法：精子在：精子在獲能液獲能液中獲能。中獲能?；瘜W(xué)誘導(dǎo)法化學(xué)誘導(dǎo)法：

8、精子一定濃度的：精子一定濃度的肝素肝素或或鈣離子載體鈣離子載體A23187A23187溶液溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)獲能。培養(yǎng)法培養(yǎng)法化學(xué)誘導(dǎo)法化學(xué)誘導(dǎo)法嚙齒動(dòng)物嚙齒動(dòng)物家兔家兔豬豬牛牛羊羊 1 1、概念：是指哺乳動(dòng)物的精子和卵、概念：是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在子在體外人工控制的環(huán)境體外人工控制的環(huán)境中完成受精中完成受精過(guò)程的技術(shù)。過(guò)程的技術(shù)。2 2、基本原理：、基本原理：人工模擬體內(nèi)環(huán)境人工模擬體內(nèi)環(huán)境（包（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pHpH等），等），使卵母細(xì)胞成使卵母細(xì)胞成熟，同時(shí)使精子獲能，熟，同時(shí)使精子獲能，最終完成受精作最終完成受精作用，并有計(jì)劃地保存胚胎或

9、移植胚胎。用，并有計(jì)劃地保存胚胎或移植胚胎。3.3.受精受精 在在獲能溶液獲能溶液或或?qū)?zhuān)用的受精溶液用的受精溶液中完成受精過(guò)中完成受精過(guò)程程離心的目的是什么？離心的目的是什么？卵母細(xì)胞的培養(yǎng)的卵母細(xì)胞的培養(yǎng)的目的是什么？目的是什么？保存剩余的卵子和精子的方法是什么？保存剩余的卵子和精子的方法是什么？1、目的：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受、目的：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入精卵移入 中繼續(xù)培養(yǎng)，以便檢查中繼續(xù)培養(yǎng)，以便檢查 和受精卵的和受精卵的 能力。能力。二、胚胎的早期培養(yǎng)二、胚胎的早期培養(yǎng)發(fā)育培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液受精卵受精卵發(fā)育發(fā)育二、胚胎的早期培養(yǎng)二、胚胎的早期培養(yǎng)2、培養(yǎng)液成分

10、：、培養(yǎng)液成分：鹽類(lèi)：鹽類(lèi)：無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸調(diào)節(jié)物質(zhì)：調(diào)節(jié)物質(zhì)：維生素、激素維生素、激素特有物質(zhì)：特有物質(zhì)：動(dòng)物血清動(dòng)物血清不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同牛、羊：牛、羊：桑椹胚或囊胚階段桑椹胚或囊胚階段小鼠、家兔：小鼠、家兔：卵裂期或囊胚卵裂期或囊胚階段階段試管嬰兒：試管嬰兒：8 8個(gè)或個(gè)或1616個(gè)細(xì)胞個(gè)細(xì)胞階段階段 胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。試管動(dòng)物試管動(dòng)物利用精子、卵利用精子、卵子體外受精、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植子體外受精、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植獲得的各種動(dòng)物。獲得的各種動(dòng)物。試管嬰兒試

11、管嬰兒利用精子、卵利用精子、卵子體外受精、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植子體外受精、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植獲得的人體后代。獲得的人體后代。體外受精技術(shù)體外受精技術(shù)的應(yīng)用：動(dòng)物胚胎工廠的應(yīng)用：動(dòng)物胚胎工廠化生產(chǎn)，解決人類(lèi)男性或女性不育化生產(chǎn)，解決人類(lèi)男性或女性不育問(wèn)題。問(wèn)題。世界上第一個(gè)試管嬰兒路易斯世界上第一個(gè)試管嬰兒路易斯- -布朗布朗 19781978年年7 7月月2525日世界首例試管嬰兒日世界首例試管嬰兒19881988年年3 3月月1010日我國(guó)首例試管嬰兒日我國(guó)首例試管嬰兒19921992年年我國(guó)首例三胞胎試管嬰兒我國(guó)首例三胞胎試管嬰兒根據(jù)資料回答下列問(wèn)題：根據(jù)資料回答下列問(wèn)題：1.1.資料上用到

12、了什么生物技術(shù)？資料上用到了什么生物技術(shù)？試管嬰兒技術(shù)試管嬰兒技術(shù)包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)2.2.試管嬰兒和母親正常懷孕的過(guò)程有何異同？試管嬰兒和母親正常懷孕的過(guò)程有何異同？相同之處：相同之處：都通過(guò)有性生殖產(chǎn)生，在母體子宮內(nèi)發(fā)育形成胎兒。都通過(guò)有性生殖產(chǎn)生，在母體子宮內(nèi)發(fā)育形成胎兒。不同之處：不同之處：體外受精，并在體外發(fā)育成早期胚胎，然后胚胎移植。體外受精，并在體外發(fā)育成早期胚胎，然后胚胎移植。胚胎移植胚胎移植采集卵母細(xì)胞采集卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)采集精子采集精子體外獲能體外獲能體外受精體外受精早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)受體牛受體牛小

13、小結(jié)結(jié)（時(shí)期時(shí)期： ） 1 1）超數(shù)排卵）超數(shù)排卵（試劑）（試劑） 2 2）活體取卵）活體取卵（儀器）（儀器） 3 3）從屠宰的卵巢取卵）從屠宰的卵巢取卵方法方法（方法，試劑方法，試劑）（試劑）（試劑）（培養(yǎng)條件、目的階段）（培養(yǎng)條件、目的階段）成熟的卵子成熟的卵子獲能的精子獲能的精子MIIMII中期中期方法方法有性生殖 無(wú)性生殖 核移植技術(shù)、胚胎移植遵循 不遵循體外受精體外受精胚胎移植胚胎移植比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物來(lái)自2個(gè)個(gè)體 主要來(lái)自核供體 1、關(guān)于牛體外受精及胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述，正確的是、關(guān)于牛體外受精及胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述，正確的是A. 精子和卵細(xì)胞受精形成

14、受精卵后即可移入母牛子宮精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B. 采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵C. 成熟的卵細(xì)胞與收集來(lái)的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定成熟的卵細(xì)胞與收集來(lái)的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定 階段才可移植階段才可移植D. 體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即胚胎發(fā)育和受精過(guò)程只需在體外體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即胚胎發(fā)育和受精過(guò)程只需在體外 進(jìn)行進(jìn)行2、下列現(xiàn)代生物技術(shù)成果獲得必須通過(guò)胚胎移植的是、下列現(xiàn)代生物技術(shù)成果獲得必須通過(guò)胚胎移植的是 A. 轉(zhuǎn)基因良種雞轉(zhuǎn)基因良種雞 B. 重組酵母乙肝疫苗重組

15、酵母乙肝疫苗C. 單克隆抗體單克隆抗體 D. 試管嬰兒試管嬰兒 C D 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)3 3、采集的卵母細(xì)胞，在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的、采集的卵母細(xì)胞，在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，以下原因精子受精，以下原因不正確不正確的是的是A. 卵子從輸卵管中沖出也要經(jīng)歷類(lèi)似精子獲能的過(guò)程卵子從輸卵管中沖出也要經(jīng)歷類(lèi)似精子獲能的過(guò)程B. 動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同C. 體外人工培養(yǎng)至減數(shù)分裂第二次分裂中期時(shí)才成熟體外人工培養(yǎng)至減數(shù)分裂第二次分裂中期時(shí)才成熟D. 沖出的卵子還需要培養(yǎng)一段時(shí)間由小變大沖出的卵子還需要培養(yǎng)一段時(shí)間由小變大D 4 4、下列關(guān)

16、于滋養(yǎng)層細(xì)胞的敘述，、下列關(guān)于滋養(yǎng)層細(xì)胞的敘述，不正確不正確的是的是A. 囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎盤(pán)和胎膜囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎盤(pán)和胎膜B. 可以用滋養(yǎng)層細(xì)胞做可以用滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNADNA分析性別鑒定分析性別鑒定C. 囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞就是將來(lái)原腸胚的外胚層囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞就是將來(lái)原腸胚的外胚層D. 滋養(yǎng)層細(xì)胞沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列滋養(yǎng)層細(xì)胞沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列C 5、下列有關(guān)胚胎工程的敘述，正確的是、下列有關(guān)胚胎工程的敘述，正確的是 A. “試管動(dòng)物試管動(dòng)物”的生殖方式屬于無(wú)性生殖的生殖方式屬于無(wú)性生殖B. 卵裂球時(shí)期每一個(gè)細(xì)胞的體積比受精卵大卵裂球時(shí)期每一個(gè)細(xì)胞的體積比受精卵大C. 通

17、過(guò)胚胎移植技術(shù)可充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力通過(guò)胚胎移植技術(shù)可充分發(fā)揮良種母畜的繁殖潛力D. 對(duì)某一胚胎的干細(xì)胞移植，產(chǎn)生的動(dòng)物中雄性和雌性對(duì)某一胚胎的干細(xì)胞移植，產(chǎn)生的動(dòng)物中雄性和雌性的概的概 率各占率各占1/2C 6、下列關(guān)于胚胎工程的敘述，正確的是（、下列關(guān)于胚胎工程的敘述，正確的是（）A. 通過(guò)胚胎體外培養(yǎng)可直接獲得新生兒通過(guò)胚胎體外培養(yǎng)可直接獲得新生兒B. 超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素C. 胚胎移植中的受體與供體必須都為優(yōu)良品種胚胎移植中的受體與供體必須都為優(yōu)良品種D. 受體母畜需要遺傳性狀優(yōu)良的品種，供體母畜可用遺受體母畜需要遺傳性狀優(yōu)良的品種，供體母畜可

18、用遺傳性狀一般的品種傳性狀一般的品種B 7、“試管嬰兒試管嬰兒”技術(shù)是通過(guò)將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出在試管技術(shù)是通過(guò)將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)受精卵使其發(fā)育到桑椹胚或囊胚階中完成受精，并在試管中培養(yǎng)受精卵使其發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能段，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類(lèi)的優(yōu)生開(kāi)辟了新的生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類(lèi)的優(yōu)生開(kāi)辟了新的途徑。據(jù)此回答：途徑。據(jù)此回答：（1）“試管嬰兒試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理

19、是 A.有性生殖有性生殖B.組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) C.克隆技術(shù)克隆技術(shù)D.基因工程基因工程（2）“試管嬰兒試管嬰兒”的形成用到下列哪些技術(shù)？的形成用到下列哪些技術(shù)？ （填序號(hào)）（填序號(hào)） 體外培養(yǎng)體外培養(yǎng) 人工授精人工授精 胚胎移植胚胎移植 核移植核移植A8、下圖是培育能產(chǎn)生凝血因子牛的過(guò)程示意圖，回答相關(guān)問(wèn)題：、下圖是培育能產(chǎn)生凝血因子牛的過(guò)程示意圖，回答相關(guān)問(wèn)題：（1）為能從良種母牛體內(nèi)一次取得多枚卵子，可以采用）為能從良種母牛體內(nèi)一次取得多枚卵子，可以采用 的方法。據(jù)報(bào)道，這種技術(shù)已經(jīng)被濫用于人類(lèi)生育中，從的方法。據(jù)報(bào)道，這種技術(shù)已經(jīng)被濫用于人類(lèi)生育中，從而出現(xiàn)許多人工而出現(xiàn)許多人工“多胞胎

20、多胞胎”，這種技術(shù)帶來(lái)的危害之一是，這種技術(shù)帶來(lái)的危害之一是 。（2）在過(guò)程中，當(dāng)一個(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞后會(huì)激發(fā)卵子發(fā)生反應(yīng)，）在過(guò)程中，當(dāng)一個(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞后會(huì)激發(fā)卵子發(fā)生反應(yīng)，如透明帶反應(yīng)等，其意義是如透明帶反應(yīng)等，其意義是 。過(guò)程涉及的技。過(guò)程涉及的技術(shù)是術(shù)是 。注射促性腺激素注射促性腺激素影響胎兒的健康發(fā)育、對(duì)孕婦的身體不利等影響胎兒的健康發(fā)育、對(duì)孕婦的身體不利等防止多精入卵防止多精入卵胚胎移植胚胎移植1999年4月23日晚9時(shí)，在廣州中山醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院出生一健康女?huà)?，她是我?guó)首例第三代試管嬰兒，父母身體健康、嬰兒的母親7年前生下一男嬰，孩子一歲后發(fā)病，最后死于腦出血，5年后，她第二次懷孕6個(gè)月時(shí)，到醫(yī)院抽羊水及臍帶血診斷，發(fā)現(xiàn)胎兒是男孩，而且是血友病患者，遂引產(chǎn)。夫婦二人最后來(lái)到中山醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院做試管嬰兒。醫(yī)生培養(yǎng)了7