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1、学学 习习 目目 标标1.1.哺乳动物哺乳动物体外受精体外受精技术技术卵母细胞的采集和培养，精子的采卵母细胞的采集和培养，精子的采集和获能，受精集和获能，受精2.2.哺乳动物哺乳动物胚胎的早期培养胚胎的早期培养方法方法 第一个试管婴儿于第一个试管婴儿于19781978年年7 7月月2525日在英国的奥尔德姆市医院诞日在英国的奥尔德姆市医院诞生，她的名字叫生，她的名字叫路易丝路易丝.布朗布朗。路。路易丝易丝.布朗的母亲梅布朗的母亲梅.布朗因输卵布朗因输卵管阻塞而不能生育。管阻塞而不能生育。首例试管婴儿首例试管婴儿 医生从梅医生从梅.布朗（时年布朗（时年3131岁）体岁）体内提取卵子，再取她丈夫（
2、时年内提取卵子，再取她丈夫（时年3838岁）岁）的精液，经处理在体外使卵子受精，的精液，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细胞胚后重新植入细胞胚后重新植入梅梅.布朗的子宫内。布朗的子宫内。9 9个多月后就生下个多月后就生下了路易丝了路易丝.布朗。布朗。世界上第一位试管婴儿，如今自己也已经当上了世界上第一位试管婴儿，如今自己也已经当上了妈妈。图为她抱着自己的两个双胞胎孩子。和她妈妈。图为她抱着自己的两个双胞胎孩子。和她的妈妈一样，这对双胞胎也是试管婴儿。的妈妈一样，这对双胞胎也是试管婴儿。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
3、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19921992年年我国首例三胞胎试管婴儿我国首例三胞胎试管婴儿根据资料回答下列问题：根据资料回答下列问题：1.1.试管婴儿是在试管里发育长大的吗？试管婴儿是在试管里发育长大的吗？2.2.试管婴儿用到了什么生物技术？试管婴儿用到了什么生物技术？3.3.试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？不是不是包括包括体外受精、早期胚胎培体外受精、早期胚胎培养养和和胚胎移植技术胚胎移植技术相同之处：都通过相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。宫内发
4、育形成胎儿。不同之处：不同之处：体外受精，并在体外发育成早期体外受精，并在体外发育成早期胚胎，然后胚胎移植胚胎，然后胚胎移植。通过通过 使卵子和精子使卵子和精子在在 下成熟和受精，并通下成熟和受精，并通过培养发育成过培养发育成 后，再经后，再经移移植植产生后代的技术。产生后代的技术。体外条件体外条件人工操作人工操作早期胚胎早期胚胎概概念：念：-试管动物技术试管动物技术有性生殖有性生殖 核移植技术、核移植技术、胚胎移植胚胎移植遵循遵循 不遵循不遵循 试管动物试管动物 克隆动物克隆动物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来
5、自2 2个个体个个体 无性生殖无性生殖 主要来自核供体主要来自核供体 体外受精体外受精早期胚胎培养早期胚胎培养胚胎移植胚胎移植试管动物技术试管动物技术在生物学上所依在生物学上所依据的据的原理是：有性生殖原理是：有性生殖存在困难：存在困难：1.1.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。2.2.牛的牛的生育率低，生育率低，一头牛一胎只一个，一生一头牛一胎只一个，一生 只能生育四五次。（牛的妊娠期约只能生育四五次。（牛的妊娠期约280280天）天）讨论讨论1 1：是否有可能让引进的良种牛快速：是否有可能让引进的良种牛快速大量的繁殖？为什么？大量的繁殖？为什么？牛
6、牛的的生生育育率率虽虽然然很很低低，但但是是牛牛的的卵卵母母细细胞胞却却相相当当的的多多，其其卵卵巢巢中中卵卵母母细细胞胞数数目要比一生中排卵数多目要比一生中排卵数多10001000倍左右。倍左右。公牛产生的公牛产生的精子数目就更多了精子数目就更多了（精子数（精子数:50:50亿亿/mL)/mL)理论基础：理论基础：讨论讨论2 2：如何让引进的良种牛：如何让引进的良种牛快速大量的繁殖？快速大量的繁殖？试管牛试管牛的的三个三个基本操作环节：基本操作环节：第一步：体外受精第一步：体外受精 第二步：早期胚胎培养第二步：早期胚胎培养第三步：胚胎移植第三步：胚胎移植精子精子卵子卵子受精卵受精卵早期早期胚
7、胎胚胎本地牛本地牛（黄牛）（黄牛）新个体新个体借腹怀胎借腹怀胎19821982年世界首例试管牛犊问世年世界首例试管牛犊问世实现良种牛快速大量繁殖实现良种牛快速大量繁殖首先首先要做的是要做的是 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，使其在其在中受精。中受精。一、体外受精一、体外受精卵细胞卵细胞精子精子试管试管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（一）卵母细胞的采集和培养（一）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
8、不同。采集卵母细胞的方法不同。1 1.小型实验动物小型实验动物如小鼠、兔，如小鼠、兔，以及以及家畜猪、家畜猪、羊羊等卵细胞的采集：等卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经过最常用的方法是卵巢经过 处理，处理，具体做法是具体做法是给供体注射给供体注射 ，使一头，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从卵子，之后从 中冲取卵子，中冲取卵子，直接直接与与获获能的精子能的精子在在体外受精。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思考：促性腺激素能口服吗？思考：促性腺激素能口服吗？促性腺激素是促性腺激素是糖蛋白激素，糖蛋白激素，不可
9、以口服不可以口服 2.2.大家畜或大型大家畜或大型动物，如动物，如牛牛，采集法：，采集法：（1 1）从屠宰场）从屠宰场已屠宰母畜已屠宰母畜的的 中采中采集卵母细胞；集卵母细胞；卵巢卵巢从屠宰场得到的从屠宰场得到的牛卵巢牛卵巢中采集卵母细胞中采集卵母细胞思考：从屠宰后思考：从屠宰后的母畜卵巢中的母畜卵巢中采采集卵母细胞成功集卵母细胞成功的关键是？的关键是？从屠宰场得到的从屠宰场得到的牛卵巢牛卵巢中采集卵母细胞中采集卵母细胞从屠宰后的从屠宰后的母畜卵巢中母畜卵巢中采集卵母细采集卵母细胞成功的关胞成功的关键是：键是：注意注意卵巢的保湿卵巢的保湿和防止细菌和防止细菌污染。污染。2.2.大家畜或大型大家
10、畜或大型动物，如动物，如牛牛，采集法：，采集法：（1 1）从屠宰场）从屠宰场已屠宰母畜已屠宰母畜的的 中采中采集卵母细胞；集卵母细胞；（2 2）可以借助）可以借助 、或或 、等工具确定等工具确定卵泡位置，卵泡位置，直接从直接从活体动物活体动物的的 中中吸取卵母细胞，在吸取卵母细胞，在体外进行人工培养，使体外进行人工培养，使其成熟后，其成熟后，才能与获能的精子受精。才能与获能的精子受精。卵巢卵巢超声波探测仪超声波探测仪内窥镜内窥镜腹腔镜腹腔镜卵巢卵巢活体采卵：发挥优良母畜的繁殖潜力活体采卵：发挥优良母畜的繁殖潜力超声波探测仪超声波探测仪（B B超活采仪）超活采仪）活活体体采采集集的的牛牛卵卵母母
11、细细胞胞卵母细胞的成熟培养：卵母细胞的成熟培养：COCO2 2培养箱培养箱（小型）用（小型）用促性腺激素促性腺激素处理，使其处理，使其超数排卵超数排卵，然后，然后，从从输卵管中冲取卵子输卵管中冲取卵子，直接直接与获能的精子在体外受精。与获能的精子在体外受精。小结：卵母细胞的采集和培养小结：卵母细胞的采集和培养思考：对于思考：对于小型动物小型动物，从，从输卵管冲取的卵输卵管冲取的卵子子能否能否直接直接与获能的精子在体外受精？与获能的精子在体外受精？对于对于大型动物大型动物，从，从卵巢中采集的卵卵巢中采集的卵母细胞母细胞能否直接与获能的精子在体外受精能否直接与获能的精子在体外受精？为什么？为什么？
12、能能（卵子已成熟）（卵子已成熟）不能不能不成熟，不成熟，需在体外进行人工培养，至需在体外进行人工培养，至减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期使其成熟使其成熟（二）精子的采集和获能（二）精子的采集和获能1.1.收集收集精子的方精子的方法有：法有：假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激法电刺激法满足满足压力、温度、润压力、温度、润滑度滑度的要求，配有的要求，配有活活台畜或假台畜台畜或假台畜收集精子的几种方法适用范围比较收集精子的几种方法适用范围比较假阴道法：假阴道法：手握法：手握法：电刺激法：电刺激法：适用于大家畜和大型适用于大家畜和大型动物（牛）动物（牛）适用于体型较小、易于控适用于体型较小、易于控
13、制的家畜（猪、犬等）制的家畜（猪、犬等）适用于野生或经济动物适用于野生或经济动物 在在体外受精前体外受精前，要对精子进行获能处理。，要对精子进行获能处理。（1 1）培养法）培养法2.2.精子的精子的获能处理获能处理 例例1 1：对于对于啮齿动物、家兔和猪啮齿动物、家兔和猪等动物的精子。等动物的精子。（2 2）化学诱导法）化学诱导法精子放入精子放入人工配制的获能液人工配制的获能液中培养中培养例例2 2：对于：对于牛、羊等家畜牛、羊等家畜的精子。的精子。精子放入精子放入一定浓度一定浓度的的肝素肝素或或钙离子载体钙离子载体A23187A23187溶液溶液中，用化学药物诱导中，用化学药物诱导1)1)收
14、集的方法：收集的方法：2)2)获能处理：获能处理：假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激电刺激等等培养法培养法：(人工配制的获能液人工配制的获能液中培养）中培养）啮齿动物、家兔和猪啮齿动物、家兔和猪化学诱导法化学诱导法：（一定浓度的：（一定浓度的肝肝素素或或钙离子载体钙离子载体A23187A23187溶液溶液中，中，化学药物诱导）化学药物诱导）牛、羊牛、羊小结：精子的采集和获能小结：精子的采集和获能（三）受精（三）受精卵母细胞培养液卵母细胞培养液培养法培养法和和化化学诱导法学诱导法获能溶液获能溶液或或专用专用的受精溶液的受精溶液（三）受精（三）受精获能的精子获能的精子和培养和培养成熟的卵成熟的卵子
15、子，一般情况下，一般情况下在在 或或中完成受精过程。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注意：注意：一般需一般需共同培养一段共同培养一段时间才能完成受精时间才能完成受精发育培养液发育培养液二、早期胚胎的培养二、早期胚胎的培养1.1.概念：概念：动物细胞培养的条件是什么？动物细胞培养的条件是什么？精子和卵子在体外受精后，精子和卵子在体外受精后，应应将受精卵移入发育培养液中继续培养，将受精卵移入发育培养液中继续培养，以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。发育培养液发育培养液成分成分水、无机水、无机盐盐、有机、有机盐盐、维生、维生素素、激素、激素、氨
16、基氨基酸酸、核苷、核苷酸酸以及动物以及动物血清血清等。等。2.2.条件：条件：无菌无毒、温度和无菌无毒、温度和pHpH、气体、气体环境、环境、发育培养液发育培养液3.3.当当胚胚胎胎发发育育到到适适宜宜阶阶段段时时，可可将将其取出向其取出向受体移植或冷冻保存。受体移植或冷冻保存。桑椹胚或囊胚阶段：桑椹胚或囊胚阶段：牛、羊牛、羊8 8个或个或1616细胞胚阶段：细胞胚阶段：试管婴儿试管婴儿卵裂期或囊胚：小鼠、家兔卵裂期或囊胚：小鼠、家兔不同动不同动物物胚胎胚胎移植的移植的时间不时间不同同胚胎冷冻保存胚胎冷冻保存就是将动物的早期就是将动物的早期胚胎，采用胚胎，采用特殊的保护剂和降温特殊的保护剂和降
17、温措施措施进行冷冻，使其在进行冷冻，使其在-196-196的的液氮液氮中代谢停止或减弱到足够小中代谢停止或减弱到足够小的程度，但的程度，但又不失去升温后恢复又不失去升温后恢复代谢的能力代谢的能力，从而能长期保存胚，从而能长期保存胚胎的一种生物技术。胎的一种生物技术。体外受精胚胎工厂化流程图体外受精胚胎工厂化流程图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良种牛体外受精胚胎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采集卵巢中的卵母细胞的卵母细胞“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练习练习如图，如图，所做的处理是所做的处理是_过过程，该过程常用的方法有程，该过程常用的方法有 、_ 。是是_过程，过程，是是_过程，过程，是是_过程。过程。获能获能培养法培养法 化学诱导法化学诱导法体外受精体外受精早期胚胎培养早期胚胎培养胚胎移植胚胎移植