3.2体外受精和早期胚胎培养(共36张PPT）

1978年7月26日，世界首例试管婴儿“路易斯.布朗”在英国诞生，现已成为母亲。
专题3 胚胎工程
3.2 体外受精和早期胚胎培养
通过 使卵子和精子在
下成熟和受精，并通过培养发育成 后，再经移植产生后代的技术。
体外条件
人工操作
早期胚胎
概 念：---试管动物技术
一、从试管牛说起
比较：
国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右
国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右
我国蒙古黄牛：均重300Kg
海福特肉用牛：2岁体重可达800Kg
存在的问题：
引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元
牛的生育率低，一头牛一胎只产一个犊牛，一生只能生育四五次
牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多1000倍左右；公牛产生的精子数目就更多了。
设想：让采集的精子和卵母细胞在体外受精，得到很多个小胚胎，分别移植到多个“本地牛”体内，生出多个优良动物品种。
试管动物技术
解决方案：
胚胎移植
卵母细胞的采集
卵母细胞的体外培养
精子采集
精子体外获能
体外受精
早期胚胎培养
体内发育
试管动物技术过程
试管动物
分娩
实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是_______ 和 培养。
体外受精
早期胚胎
二、体外受精
主要包括 、 和 等几个主要步骤。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
采集对象
采集部位
采集方法
细胞培养
小型动物
大型动物
输卵管
卵巢
卵巢
给供体注射促性腺激素，促进多排卵之后从输卵管中冲取卵子。
摘取刚屠宰动物的卵巢，并从中采集卵母细胞。
借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
不需要，直接用于受精。
需要
需要
1.卵母细胞的采集和培养
牛卵巢
牛卵母细胞
体外受精胚胎
试管牛（两头小牛）
牛活体采卵示意图
B超活采仪
2.精子的采集和获能
①收集精子的方法有：
假阴道法
手握法
电刺激法
家畜采精用假台畜
适用于大家畜和大型动物（牛）
适用于体型较小、易于控制的家畜
（猪、犬等）
适用于野生或经济动物
②精子的体外获能
在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有 和 两种。
对于啮齿动物、家兔和猪的精子，一般采用________________；
对于牛、羊等家畜的精子常用________________________。
培养法：精子在__________________中获能。
化学诱导法：精子放于一定浓度的___________或_______________________ ___________________________ _ ______中，用化学药物诱导获能。
培养法
化学诱导法
培养法
化学诱导法
获能液
肝素
钙离子载体A23187溶液
3.受精
获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在
或 中完成受精过程。一般需要共同培养一段时间。
获能溶液
专用受精溶液
哺乳动物体外受精过程示意图
卵巢
卵母细胞
卵母细胞培养
MⅠ卵母细胞
MⅡ卵母细胞
体外受精
受精卵培养
新鲜或解冻的精液
精子离心处理
精子获能处理
获能精子
三、胚胎的早期培养
精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。
三、胚胎的早期培养
1.概念：
应用人工创造条件，对获取的 进行体外培养。
早期胚胎
2.条件：
发育培养液
3.培养液成分
盐类：无机盐和有机盐
营养物质：氨基酸、核苷酸
调节物质：维生素、激素
特有物质：动物血清
4. 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。
胚胎移植
胚胎冷冻保存（液氮中，－176℃）
不同动物胚胎移植时间不同
牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段 小鼠、家兔：卵裂期之前
试管婴儿：8个或16个细胞阶段
胚胎移植
采集良种母牛的卵母细胞
卵母细胞的体外培养
采集良种公牛精子
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎
受体牛
良种犊牛
成熟期牛
屠宰加工厂
市场
采集卵巢中的卵母细胞
“试管牛”工厂化生产的技术流程图
试管动物技术
有什么意义？
牛体外受精胚胎工厂化生产流程图
克隆动物
体细胞
动物细胞培养
高产奶牛甲（供体）
乙牛
MⅡ中期卵母细胞
去除核
去核卵母细胞
重组
细胞
注入
早期胚胎
代孕母牛丙
胚胎移植
克隆牛
细胞核移植
胚胎移植
物理或化学方法激活
显微操作去核法
无性生殖
有性生殖 无性生殖
核移植技术、
胚胎移植
体外受精
胚胎移植
试管动物
克隆动物
生殖方式
技术手段
遗传物质
比较试管动物和克隆动物
来自2个个体 主要来自核供体
营养：
糖、氨基酸、无机盐、维生素、
促生长因子、微量元素、血清、血浆等
动物细胞培养营养成分:
胚胎的早期培养营养成分
盐类：无机盐和有机盐
营养物质：氨基酸、核苷酸
调节物质：维生素、激素
特有物质：动物血清
二、体外受精
主要包括 、 和 和 等几个主要步骤 。
卵母细胞的采集
精子的获取
受精
采用的主要方法是给供体注射 ，使其排出更多的卵子，之后从 中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
促性腺激素
输卵管
a.如何使雌性动物排出更多的卵子？
超数排卵处理
b.对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊如何采集卵子？
对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。
（促性腺激素）
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
中采集卵母细胞，也可以借助 、
或 等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
卵巢
超声波(B超)探测仪
内窥镜
腹腔镜
1.卵母细胞的采集和培养
c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？
d.采集的卵子是否马上可以受精？
采集的卵母细胞，都要在体外经 后，才能与 精子结合完成受精。
人工培养成熟
获能
（1）采集方法：
假阴道法
手握法
电刺激法
a.精子的采集有哪些方法？

大家畜或大型动物
猪、犬等体型较小，易于控制的动物
野生或经济动物
2、精子细胞的采集和获能
（2）体外精子获能的方法：
培养法:
化学诱导法:
如：啮齿动物、家兔和猪等
如：牛、羊等
放入人工配制的获能液中
放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中
b.体外受精需要哪些前处理？
获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在 或
中完成受精过程。
获能溶液
专用受精溶液
二、胚胎的早期培养
培养液成分
盐类：无机盐和有机盐
营养物质：氨基酸、核苷酸
调节物质：维生素、激素
特有物质：动物血清
不同动物胚胎移植时间不同
桑椹胚或囊胚阶段
卵裂期或囊胚
8个或16个细胞阶段
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。
牛、羊：
小鼠、家兔：
试管婴儿：
保存剩余的卵子和精子的方法是什么？
体外受精
试管动物技术
过程
意义
人：
家畜：
课 堂 小 结
精子的采集和获能
解决不育不孕的问题
快速大量繁殖优良家畜
早期胚胎培养
卵母细胞的采集和培养
受精
课堂检测—即时体验，当堂巩固所学
1．收集精子的方法不包括( )
A．假阴道法 B．化学诱导法 C．电刺激法 D．手握法
2．从活体动物的卵巢中直接采卵时，不正确的方法是 （ ）
A．超声波探测仪 B．内窥镜 C．腹腔镜 D．阴道镜
B
D
课堂检测—即时体验，当堂巩固所学
3.以下不属于哺乳动物胚胎培养液成分的是 ( )
A．维生素 B．激素
C．抗生素 D．氨基酸
4．精液保存的方法是 （ ）
A．高温保存 B．常温保存
C．低温保存 D．超低温保存

C
D
5．下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中，正确的是 （ ）
A．给未成年的雌性动物注射大量的相关激素，使其排卵
B．给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素，使其超数排卵
C．给未成年的雌性动物注射一定量的相关激素，使其排卵
D．给性成熟的雌性动物注射一定量的相关激素，使其超数排卵
课堂检测—即时体验，当堂巩固所学
D
试管动物
克隆动物
生殖方式
技术手段
遗传物质
遗传规律
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
胚胎移植
能力提升：比较试管动物和克隆动物
来自2个个体 主要来自核供体
为充分利用屠宰母牛卵巢中的卵母细胞，不妨将屠宰场和“试管牛”工厂合建，请画出合建后生产的技术流程图
胚胎移植
采集良种母牛的卵母细胞
卵母细胞的体外培养
采集良种公牛精子
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎
受体牛
良种犊牛
成熟牛
屠宰加工厂
市场
采集卵巢中的卵母细胞
“试管牛”工厂化生产的技术流程图