高二生物【16】體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)高二年級生物學資料羅伯特·愛德華茲與路易斯·布朗學習目標：1、簡述哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟2、簡述哺乳動物胚胎的早期培養(yǎng)方法3、認同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義學習重點1、體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義2、哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟學習難點1、卵母細胞的采集和培養(yǎng)2、精子的采集和獲能張明覺教授

道賽特肉用試管羊一、從試管牛說起我國奶牛：年均產奶量3000kg左右我國蒙古黃牛：每頭均重300kg左右國際良種奶牛：年均產奶量10000kg左右澳大利亞純種海福特肉牛：2歲體重可達800kg左右采集良種公牛精子采集良種母牛卵母細胞受精卵早期胚胎本地牛良種犢牛試管牛種類射精/ml精子數(shù)/億牛550綿羊130幾種主要家畜每次射精量和精子數(shù)（平均值）小知識牛剛出生時，每側卵巢大約含有15萬個卵泡，每個卵泡內都有一個初級卵母細胞。出生后能夠發(fā)育成熟排卵的卵泡只有200個左右，一生產下犢牛4~5頭。其他哺乳動物的情況相似，可見哺乳動物一生中卵母細胞的有效利用率很低，這正是胚胎工程要研究解決的問題之一。試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經移植產生后代的技術。旭日干

為旭日干院士銅像揭幕

世界首例試管山羊紀念雕像資料國內首列試管牛試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經移植產生后代的技術。體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植二、體外受精③受精采集良種公牛精子受精卵早期胚胎本地牛采集良種母牛卵母細胞試管牛①①卵母細胞的采集和培養(yǎng)②②精子的采集和獲能③1、卵母細胞的采集和培養(yǎng)①小型實驗動物如小鼠、兔，以及羊等卵細胞的采集：最常用的方法：超數(shù)排卵注射促性腺激素性激素？下丘腦垂體甲狀腺甲狀腺激素細胞代謝促甲狀腺激素釋放激素促甲狀腺激素甲狀腺激素分泌的分級調節(jié)和反饋調節(jié)反饋1、卵母細胞的采集和培養(yǎng)①小型實驗動物如小鼠、兔，以及羊等卵細胞的采集：最常用的方法：超數(shù)排卵注射促性腺激素性激素？輸卵管中沖取卵子沖出的卵子可直接與獲能精子在體外受精②大家畜和大型動物，如牛方法二：借助超聲波探測儀、內窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。從輸卵管采集的卵母細胞，可直接參與體外受精從卵巢采集的卵母細胞需經體外人工培養(yǎng)成熟（MII中期）方法一：從屠宰的母畜卵巢中直接采集卵母細胞。不具備受精能力，需培養(yǎng)至MII中期2、精子的采集和獲能①方法：假陰道法、手握法和電刺激法等2、精子的采集和獲能（1）培養(yǎng)法：適合嚙齒動物、家兔的精子放入人工配置的獲能液中②精子獲能常用方法：（2）化學誘導法：適合牛、羊等家畜的精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中3、受精

獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下在獲能溶液或專用受精溶液中完成受精過程。培養(yǎng)皿中使動物的精子與卵子結合哺乳動物體外受精過程示意圖獲能的精子MⅡ中期的卵母細胞受精卵早期胚胎體外受精胚胎的早期培養(yǎng)卵巢卵母細胞新鮮或解凍的精液卵母細胞培養(yǎng)MII期卵母細胞MII期卵母細胞精子獲能處理獲能精子體外受精受精卵培養(yǎng)精子離心處理三、胚胎的早期培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)箱動物細胞體外培養(yǎng)條件1、無菌無毒的環(huán)境2、營養(yǎng)3、溫度和PH4、氣體環(huán)境CO2培養(yǎng)箱資料三、胚胎的早期培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)箱培養(yǎng)條件：無菌無毒；適宜溫度、PH；營養(yǎng)物質；氣體環(huán)境發(fā)育培養(yǎng)液成分：水、無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等

胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。

胚胎培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。不同動物胚胎移植時間不同牛、羊：桑椹胚或囊胚階段小鼠、家兔：卵裂期人：8個或16個細胞階段

牛體外受精胚胎工廠化生產流程圖牛體外受精胚胎工廠化生產流程圖檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力從屠宰場收集卵巢在保溫瓶中存放（生理鹽水）抽取卵母細胞檢查卵母細胞卵母細胞成熟培養(yǎng)二氧化碳培養(yǎng)箱冷凍精子解凍將解凍精子離心分離離心前離心后注獲能液精子獲能成熟卵子受精受精卵檢查胚胎培養(yǎng)1、卵母細胞的采集與培養(yǎng)2、精子的采集與獲能3、體外受精思考：屠宰場與“胚胎工廠”可否合建？試管動物克隆動物生殖方式

技術基礎

實例

遺傳物質的來源

有性生殖體外受精早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植無性生殖遺傳物質大部分來自供核個體遺傳物質來自兩個個體試管?？寺∨：艘浦苍缙谂咛ヅ囵B(yǎng)胚胎移植采集良種公牛精子采集良種母牛卵母細胞受精卵早期胚胎本地牛試管牛概括總結體外受精胚胎的早期培養(yǎng)體外受精卵母細胞的采集與培養(yǎng)精子的采集與獲能受精實驗動物等：超數(shù)排卵輸卵管采集可直接參與體外受精大型動物等：屠宰母畜的卵巢采集活體動物的卵巢吸取不可直接參與受精需培養(yǎng)至MII中期采集的方法；獲能的方法獲能溶液或專用的受精溶液胚胎的早期培養(yǎng)培養(yǎng)環(huán)境與培養(yǎng)液成分關于牛體外受精及胚胎的工廠化生產的敘述，正確的是A.精子和卵細胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B.采集的卵母細胞應立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵C.成熟的卵母細胞與收集來的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植D.體外受精胚胎的工廠化生產即胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進行C反饋與評價下面是畜牧業(yè)生產上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，說法正確的是（）A.方法一、二均用到的生物技術只有胚胎移植B.E和F的產生過程不同，前者經歷了體外受精過程，后者經歷了核移植過程C.方法一、二處理B牛和G牛所用的激素均為雌激素D.生產上要求A、B、C、D都是遺傳性能和生產性能優(yōu)良的個體B2015年2月3日英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”，三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路線。據(jù)圖回答下列問題：（1）三親嬰兒的培育技術________（填“能”或“不能”）避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，而___________（填“能”或“不能”）避免母親的紅綠色盲基因傳遞給后代。三親嬰兒的染色體______（填比例）來自母親提供的細胞核。能不能50%2015年2月3日英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”，三親嬰兒的培育過程可選用如下技術