体外受精和早期胚胎发育

3.23.2体外受精和早期胚胎培养学习重点学习重点（1 1）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。（2 2）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。学习难点学习难点（1 1）卵母细胞的采集和培养。）卵母细胞的采集和培养。（2 2）精子的采集和获能。）精子的采集和获能。19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿诞生日我国首例试管婴儿诞生著名妇产科专家张丽珠教著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿授与中国首例试管婴儿19781978年年7 7月月2525日世日世界首例试管婴儿界首例试管婴儿 第一个试管婴儿于第一个试管婴儿于19781978年年7 7月月2525日在英国的日在英国的奥尔德姆市医院诞生，她奥尔德姆市医院诞生，她的名字叫的名字叫路易丝路易丝.布朗布朗。路易丝路易丝.布朗的母亲梅布朗的母亲梅.布布朗因输卵管阻塞而不能生朗因输卵管阻塞而不能生育。育。医生从梅医生从梅.布朗（时年布朗（时年3131岁）体内提取卵子，再取她岁）体内提取卵子，再取她丈夫（时年丈夫（时年3838岁）的精液，岁）的精液，经处理在体外使卵子受精，经处理在体外使卵子受精，受精卵分裂形成受精卵分裂形成1616细胞胚后细胞胚后重新植入梅重新植入梅.布朗的子宫内。布朗的子宫内。9 9个多月后就生下了路易丝个多月后就生下了路易丝.布朗。布朗。婴儿婴儿真真的能在试管中发育吗的能在试管中发育吗？根据资料回答下列问题：根据资料回答下列问题：1.1.试管婴儿技术包括哪些操作步骤试管婴儿技术包括哪些操作步骤？（体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植）（体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植）2.2.试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异同？同？相同之处相同之处：都通过有性生殖产生：都通过有性生殖产生;都要在母体都要在母体子宫内发育形成胎儿。子宫内发育形成胎儿。不同之处不同之处：受精作用在体外，并在体外发育成：受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。早期胚胎进行胚胎移植。一、从试管牛说起一、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伟大设想诞生了伟大设想诞生了试管动物技术试管动物技术19821982年世界首例试管牛犊问世年世界首例试管牛犊问世精子精子卵子卵子受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎移植移植子宫子宫个体1、快速繁殖动物优良品种、快速繁殖动物优良品种意义：意义：试管动物技术试管动物技术2、可以解决生育低的问题、可以解决生育低的问题3、可以通过普通家畜繁、可以通过普通家畜繁育良种家畜育良种家畜4、更多有效地利用卵母细胞、更多有效地利用卵母细胞试管动物技术过程：试管动物技术过程：第一步：体外受精第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养第二步：胚胎的早期培养第三步：胚胎移植第三步：胚胎移植问题：怎样用一个流程图表示体外受精的过程？怎样用一个流程图表示体外受精的过程？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动物受体动物（时期时期：）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 ，使其在使其在 受精。受精。二、体外受精二、体外受精卵母细胞卵母细胞精子精子体外体外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a.a.如何使雌性动物排出更多的卵子？如何使雌性动物排出更多的卵子？b.b.对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊如何采集对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊如何采集卵子？卵子？c.c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？对于大家畜或大型动物如何采集卵子？d.d.采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵子是否马上可以受精？阅读阅读P69P69、7070思考以下问题：思考以下问题：1.1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养采用的主要方法是给供体注射采用的主要方法是给供体注射 ，使其排出更，使其排出更多的卵子，之后从多的卵子，之后从 中冲取卵子，直接与获能的精中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。子在体外受精。促性腺激素促性腺激素输卵管输卵管a.如何使雌性动物排出更多的卵子？如何使雌性动物排出更多的卵子？超数排卵处理超数排卵处理b.b.对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊如何采对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊如何采集卵子？集卵子？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。1.1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：从屠宰场已屠宰母畜的从屠宰场已屠宰母畜的 中采集卵母细胞，也中采集卵母细胞，也可以借助可以借助 、或或 等工等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。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1.1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养c.c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？对于大家畜或大型动物如何采集卵子？d.d.采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵子是否马上可以受精？获能获能a.a.精子的采集有哪些方法？精子的采集有哪些方法？大家畜或大型动物大家畜或大型动物猪、犬等体型较小，易于控制的猪、犬等体型较小，易于控制的动物动物野生或经济动物野生或经济动物此外，啮齿类实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。此外，啮齿类实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。b.b.体外受精需要哪些前处理？体外受精需要哪些前处理？三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养复习复习：动物细：动物细胞培养的条件胞培养的条件是什么？是什么？糖糖、氨基酸、氨基酸、促生长因子促生长因子、无机盐、无机盐、微量微量元素元素、血清等、血清等动物细胞培养动物细胞培养液成分液成分?精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养发育培养液液中继续培养，以中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分：培养液成分：有机盐、有机盐、无机盐无机盐、维生素、激素、维生素、激素、氨基酸氨基酸、核苷酸、核苷酸、血清血清等等三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较项目项目动物胚胎培养液动物胚胎培养液动物细胞培养液动物细胞培养液盐类盐类营养物质营养物质调节物质调节物质特有物质特有物质无机盐和有机盐无机盐和有机盐氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸维生素、激素维生素、激素血清血清无机盐、微量元素无机盐、微量元素促生长因子促生长因子糖、氨基酸糖、氨基酸血清、血浆血清、血浆三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养不同动物胚胎移植时间不同不同动物胚胎移植时间不同牛、羊：牛、羊：小鼠、家兔：小鼠、家兔：试管婴儿：试管婴儿：桑椹胚或囊胚阶段桑椹胚或囊胚阶段可在更早的阶段移植可在更早的阶段移植816816个细胞阶段个细胞阶段注：胚胎发育的主要场所是母体注：胚胎发育的主要场所是母体 为充分利用屠宰母畜卵巢上的卵母细胞，不为充分利用屠宰母畜卵巢上的卵母细胞，不妨将屠宰场和妨将屠宰场和“胚胎工厂胚胎工厂”合建。这样屠宰场的合建。这样屠宰场的产品就不仅是鲜肉，还会生产出大量的胚胎和胚产品就不仅是鲜肉，还会生产出大量的胚胎和胚胎工程所需的原材料，你看这个想法可行吗？胎工程所需的原材料，你看这个想法可行吗？奇思妙想奇思妙想 目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集平均可采集1010枚左右可用卵母细胞，经体外培枚左右可用卵母细胞，经体外培养成熟和受精后约可获养成熟和受精后约可获4 4枚可用的胚胎，经过枚可用的胚胎，经过移植给受体母牛，最终可得到移植给受体母牛，最终可得到1 12 2头犊牛。牛头犊牛。牛体外受精胚胎的工厂化生产已经成为可能。体外受精胚胎的工厂化生产已经成为可能。检查受精状况和受精卵的发育能力存放条件？存放条件？采集良种母牛的卵母细胞采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胚胎良种牛体外受精胚胎胚胎移植胚胎移植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的卵母细胞采集卵巢中的卵母细胞“试管牛试管牛”工厂化生产的技术流工厂化生产的技术流程图程图思考思考：试管牛的产生属于克隆吗？：试管牛的产生属于克隆吗？早期早期胚胎胚胎胚胎移植胚胎移植C代孕代孕母体母体D新个体新个体（与（与B遗传物质相同）遗传物质相同）克隆动物的培育克隆动物的培育过程过程A雌性动雌性动物卵子物卵子去核去核细胞质细胞质取核取核B B动物体动物体细胞细胞核移植核移植显微注射显微注射重组细胞重组细胞有性生殖 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 试管动物试管动物 克隆动物克隆动物发育起点发育起点生殖方式生殖方式技术手段技术手段遗传物质遗传物质遗传规律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 受精卵重组细胞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1 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.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.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.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.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 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.A.转基因良种鸡转基因良种鸡 B.B.重组酵母乙肝疫苗重组酵母乙肝疫苗C.C.单克隆抗体单克隆抗体 D.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.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.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不同C.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.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.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.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.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.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 5、下列有关胚胎工程的叙述，正确的是、下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A.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.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.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.D.对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和 雌性的概率各占雌性的概率各占1/21/2C 6 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.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.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.C.胚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.D.受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用 遗传性遗传性 状一般的品种状一般的品种B 7 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 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.A.有性生殖有性生殖B.B.组织培养组织培养 C.C.克隆技术克隆技术D.D.基因工程基因工程（2 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 8、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 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 2）在过程中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，）在过程中，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 。过程涉及的技。过程涉及的技术是术是 。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促进超数排卵促进超数排卵使精子获能使精子获能囊胚囊胚9.9.回答下列问题回答下列问题容易获得纯合子并缩短育种时间容易获得纯合子并缩短育种时间小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因的细胞质基因