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1、3.23.2体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养一、教学目标：一、教学目标：1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。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。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。认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。二、教学重点：二、教学重点：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.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。三、教学难点：三、教学难点：1.卵母细胞的采集和培养。卵母细胞的采集和培养。2.精子的采集和获能。精
2、子的采集和获能。第一页，共三十二页。19781978年年7 7月月2525日世界首例试管婴儿日世界首例试管婴儿第二页，共三十二页。19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿日我国首例试管婴儿第三页，共三十二页。19921992年我国首例三胞胎试管婴儿年我国首例三胞胎试管婴儿第四页，共三十二页。根据资料答复以下问题：根据资料答复以下问题：1.1.资料上用到了什么生物技术？资料上用到了什么生物技术？试管婴儿技术包括体外受精、胚胎体外培养试管婴儿技术包括体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植技术。和胚胎移植技术。2.2.试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过
3、程有何异同？同？相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子宫内发相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。育形成胎儿。不同之处：受精作用在体外，并在体外发育成早期不同之处：受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。胚胎进行胚胎移植。第五页，共三十二页。试管动物技术：试管动物技术：通过通过 使卵子和精子在使卵子和精子在 下成熟和受精，并通过培养发下成熟和受精，并通过培养发育成育成 后，再经移植产生后代的后，再经移植产生后代的技术。技术。体外条件体外条件人工操作人工操作早期胚胎早期胚胎第六页，共三十二页。国产奶牛国产奶牛：年均产奶量：年均产奶量30003000公斤左右公斤左右国
4、际良种奶牛国际良种奶牛：年均产奶量：年均产奶量1000010000公斤左右公斤左右引进一头良种成年奶牛需要引进一头良种成年奶牛需要3 3万万5 5万元；万元；牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只能生育四五次。能生育四五次。牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却相当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的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多多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。一、从试管牛说起一、从试管牛说起第七页，共三十二页。试管动物技术过程：试管
5、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：胚胎移植第八页，共三十二页。胚胎移植胚胎移植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采集卵巢中的卵母细胞卵母细胞“试试管管牛牛工工厂厂化化生生产产的的技技术术流流程程图图第九页，共三十二页。19821982年世界首例试管牛犊问世年世界首例试管牛犊问世
6、实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是 和和 的培养。的培养。体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎第十页，共三十二页。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：采取雌性动物概念：采取雌性动物的的 和雄性动和雄性动物的物的 ，使其在，使其在 中受精。中受精。二、体外受精二、体外受精卵卵母母细胞细胞精子精子试管试管卵卵母母细胞的采集细胞的采集精子的获取精子的获取受精受精第十一页，共三十二页。1.1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养 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。实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等实验动
7、物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等卵卵细胞的采集细胞的采集：最常用的方法是最常用的方法是卵巢卵巢经过经过 处理，处理，具具体做法体做法是给供体注射是给供体注射 ，使一头母畜一，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从之后从 中冲取卵子，直接与获能的精子在中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。体外受精。超数排卵超数排卵促性腺激素促性腺激素输卵管输卵管第十二页，共三十二页。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，中采集卵母细胞，也可以借助也可以借助
8、、或或 等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取泡卵液连同卵母细胞取出，在体外进行吸取泡卵液连同卵母细胞取出，在体外进行人工培养，使其成熟。人工培养，使其成熟。卵巢卵巢超声波超声波(B超超)探测仪探测仪内窥镜内窥镜腹腔镜腹腔镜第十三页，共三十二页。牛卵巢牛卵巢第十四页，共三十二页。B B超活采仪超活采仪第十五页，共三十二页。第十六页，共三十二页。B B B B超引导法：超引导法：超引导法：超引导法：借助超声波探头和屏幕借助超声波探头和屏幕借助超声波探头和屏幕借助超声波探头和屏幕的引导，从活母畜卵巢采集的引导，从活母畜卵巢采集的引导，从活母畜卵巢采集的引导，从
9、活母畜卵巢采集卵母细胞。操作员先将带有卵母细胞。操作员先将带有卵母细胞。操作员先将带有卵母细胞。操作员先将带有超声波探头和采卵针的采卵超声波探头和采卵针的采卵超声波探头和采卵针的采卵超声波探头和采卵针的采卵器通过阴道插入子宫，同时器通过阴道插入子宫，同时器通过阴道插入子宫，同时器通过阴道插入子宫，同时通过将卵巢贴在探头上。根通过将卵巢贴在探头上。根通过将卵巢贴在探头上。根通过将卵巢贴在探头上。根据据据据B B B B超屏幕所显示的卵泡位超屏幕所显示的卵泡位超屏幕所显示的卵泡位超屏幕所显示的卵泡位置，利用采卵针穿刺卵泡并置，利用采卵针穿刺卵泡并置，利用采卵针穿刺卵泡并置，利用采卵针穿刺卵泡并同时
10、抽吸卵母细胞。同时抽吸卵母细胞。同时抽吸卵母细胞。同时抽吸卵母细胞。第十七页，共三十二页。第十八页，共三十二页。第十九页，共三十二页。活活体体采采集集的的牛牛卵卵母母细细胞胞第二十页，共三十二页。第二十一页，共三十二页。卵母细胞的成熟培养：卵母细胞的成熟培养：CO2培养箱培养箱第二十二页，共三十二页。培养箱培养箱第二十三页，共三十二页。培养箱培养箱第二十四页，共三十二页。2.2.精子的收集和获能精子的收集和获能 收集精子的收集精子的方法有：方法有：假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激法电刺激法第二十五页，共三十二页。在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采在体外受精前，要对精子进行获能处理。通
11、常采用的体外获能方法有用的体外获能方法有 和和 两种。两种。对于对于 、和和 的精子，一般采用的精子，一般采用培培养法养法；对于；对于 、等家畜的精子常用等家畜的精子常用化学法化学法。培养法培养法：精子在：精子在获能液获能液中获能。中获能。化学诱导法化学诱导法：精子：精子放在放在一定浓度的一定浓度的肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体A23187溶液溶液中，用化学药物诱导获能。中，用化学药物诱导获能。培养法培养法化学诱导法化学诱导法啮齿动物啮齿动物家兔家兔猪猪牛牛羊羊第二十六页，共三十二页。3.3.受精受精 获能的精子获能的精子和培养成熟的卵和培养成熟的卵子，一般情况下子，一般情况下在在 或或中完
12、成受精过程。中完成受精过程。获能溶液获能溶液专用受精溶液专用受精溶液第二十七页，共三十二页。三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养概念：是应用人工创造条件，对获取的概念：是应用人工创造条件，对获取的 进行体外培养。进行体外培养。培养液成分：培养液成分：水水、无机盐无机盐、糖类糖类、维生素维生素、氨基酸氨基酸、激激素素、核苷酸核苷酸、血清血清等等早期胚胎早期胚胎第二十八页，共三十二页。不同动物胚胎移植不同动物胚胎移植时间不同时间不同牛、羊：牛、羊：桑椹胚或囊桑椹胚或囊胚阶段胚阶段小鼠、家兔：小鼠、家兔：卵裂期或卵裂期或囊胚阶段囊胚阶段试管婴儿：试管婴儿：8 8个或个或1616个个细胞阶段细胞阶段
13、胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受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。体移植或冷冻保存。第二十九页，共三十二页。第三十页，共三十二页。试管动物 与 克隆动物相比生殖方式：技术手段：遗传规律：有性生殖 无性生殖核移植技术、胚胎移植遵循 无体外受精体外受精胚胎移植胚胎移植第三十一页，共三十二页。内容总结3.2体外受精和早期胚胎培养。1.卵母细胞的采集和培养。2.精子的采集和获能。试管婴儿技术包括体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植技术。胚胎移植。对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取泡卵液连同卵母细胞取出，在体外进行人工培养，使其成熟。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。培养法：精子在获能液中获能第三十二页，共三十二页。