體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

1、3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 19781978年年7 7月月2525日世界首例試管嬰兒日世界首例試管嬰兒 19881988年年3 3月月1010日我國(guó)首例試管嬰兒日我國(guó)首例試管嬰兒 19921992年年我國(guó)首例三胞胎試管嬰兒我國(guó)首例三胞胎試管嬰兒 根據(jù)資料回答下列問題：根據(jù)資料回答下列問題： 1.1.資料上用到了什么生物技術(shù)？資料上用到了什么生物技術(shù)？ 試管嬰兒技術(shù)試管嬰兒技術(shù)（包括體外受精、胚胎體外（包括體外受精、胚胎體外 培養(yǎng)）和培養(yǎng)）和胚胎移植技術(shù)胚胎移植技術(shù)。 2.2.試管嬰兒和母親正常懷孕，生產(chǎn)的過程有何試管嬰兒和母親正常懷孕，生產(chǎn)的過程有何 異同？異同？ 相同

2、之處：相同之處：都通過有性生殖產(chǎn)生，在母體子宮都通過有性生殖產(chǎn)生，在母體子宮 內(nèi)發(fā)育形成胎兒內(nèi)發(fā)育形成胎兒。 不同之處：不同之處：受精作用在體外，并在體外發(fā)育成受精作用在體外，并在體外發(fā)育成 早期胚胎進(jìn)行胚胎移植早期胚胎進(jìn)行胚胎移植。 試管動(dòng)物技術(shù)：試管動(dòng)物技術(shù)： 通過通過 使卵子和精子在使卵子和精子在 下成熟和受精，并通過培下成熟和受精，并通過培 養(yǎng)發(fā)育成養(yǎng)發(fā)育成 后，再經(jīng)移植產(chǎn)后，再經(jīng)移植產(chǎn) 生后代的技術(shù)。生后代的技術(shù)。 體外條件體外條件 人工操作人工操作 早期胚胎早期胚胎 第一步：體外受精第一步：體外受精 第二步：胚胎的早期培養(yǎng)第二步：胚胎的早期培養(yǎng) 第三步：胚胎移植第三步：胚胎移植 國(guó)

3、產(chǎn)奶牛國(guó)產(chǎn)奶牛：年均產(chǎn)奶量：年均產(chǎn)奶量30003000公斤左右公斤左右 國(guó)際良種奶牛國(guó)際良種奶牛：年均產(chǎn)奶量：年均產(chǎn)奶量1000010000公斤左右公斤左右 引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要3 3萬萬5 5萬元；萬元； 牛的生育率低，一頭牛一胎只生一只，一牛的生育率低，一頭牛一胎只生一只，一 生只能生育四五次。生只能生育四五次。 牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細(xì)胞牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細(xì)胞 卻相當(dāng)?shù)亩?，其卵巢中卵母?xì)胞數(shù)目要比卻相當(dāng)?shù)亩?，其卵巢中卵母?xì)胞數(shù)目要比 一生中排卵數(shù)多一生中排卵數(shù)多10001000倍左右；倍左右； 公牛產(chǎn)生的精子數(shù)目就更多了。公牛產(chǎn)生的精子

4、數(shù)目就更多了。 一、從試管牛說起一、從試管牛說起 胚胎移植胚胎移植 采集良種母牛的卵母細(xì)胞采集良種母牛的卵母細(xì)胞 卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng) 采集良種公牛精子采集良種公牛精子 精子體外獲能精子體外獲能 體外受精體外受精 良種牛體外受精胚胎良種牛體外受精胚胎 受體牛受體牛 良種犢牛良種犢牛 成熟期牛成熟期牛 屠宰加工廠屠宰加工廠市場(chǎng)市場(chǎng) 采集卵巢中采集卵巢中 的卵母細(xì)胞的卵母細(xì)胞 “試管牛試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流 程圖程圖 19821982年世界首例試管牛犢問世年世界首例試管牛犢問世 實(shí)現(xiàn)良種牛實(shí)現(xiàn)良種牛快速大量繁殖快速大量繁殖首先要做的是首先要做的是 和和 的培養(yǎng)

5、。的培養(yǎng)。體外受精體外受精早期胚胎早期胚胎 1. 1.主要包括主要包括 、 和和 等幾個(gè)主要步驟等幾個(gè)主要步驟 。 概念：采取雌性動(dòng)概念：采取雌性動(dòng) 物的物的 和雄性和雄性 動(dòng)物的動(dòng)物的 ，使其，使其 在在 中受精。中受精。 二、體外受精二、體外受精 卵細(xì)胞卵細(xì)胞 精子精子 試管試管 卵細(xì)胞的采集卵細(xì)胞的采集 精子的獲取精子的獲取 受精受精 2、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 采集方法：采集方法： 用促性腺激素處理，從輸卵管中沖取卵子。用促性腺激素處理，從輸卵管中沖取卵子。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等 直接從卵巢中采集卵母細(xì)胞。直接從卵

6、巢中采集卵母細(xì)胞。 大家畜或大型動(dòng)物，如牛大家畜或大型動(dòng)物，如牛 采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工 培養(yǎng)成熟后，才能與精子結(jié)合完成受精。培養(yǎng)成熟后，才能與精子結(jié)合完成受精。 （從廢棄卵巢取卵；從活體動(dòng)物卵巢中取卵）（從廢棄卵巢取卵；從活體動(dòng)物卵巢中取卵） 牛卵巢牛卵巢牛卵巢中采卵牛卵巢中采卵 從屠宰場(chǎng)得到的廢棄牛卵巢中采集卵母細(xì)胞從屠宰場(chǎng)得到的廢棄牛卵巢中采集卵母細(xì)胞 借助借助超聲波探測(cè)儀超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡內(nèi)窺鏡或或腹腔鏡腹腔鏡等的引導(dǎo)，從等的引導(dǎo)，從 活母畜卵巢采集卵母細(xì)胞。操作員先將帶有活母畜卵巢采集卵母細(xì)胞。操作員先將帶有超聲波超聲波 探頭探頭和吸卵針的

7、采卵器通過生殖道插入子宮，同時(shí)和吸卵針的采卵器通過生殖道插入子宮，同時(shí) 將探頭貼在卵巢上。根據(jù)將探頭貼在卵巢上。根據(jù)B B超屏幕所顯示的卵泡位置，超屏幕所顯示的卵泡位置， 利用采卵針穿刺卵泡并同時(shí)抽吸卵母細(xì)胞。利用采卵針穿刺卵泡并同時(shí)抽吸卵母細(xì)胞。 B B超活采儀超活采儀 活活 體體 采采 集集 的的 牛牛 卵卵 母母 細(xì)細(xì) 胞胞 3.3.精子的收集和獲能精子的收集和獲能 （1）收集精子的）收集精子的 方法有：方法有： 假陰道法假陰道法 手握法手握法 電刺激法電刺激法 適于大家畜或大型動(dòng)物適于大家畜或大型動(dòng)物 適于體型較小，易于控制的適于體型較小，易于控制的 適于野生動(dòng)物或經(jīng)濟(jì)動(dòng)物適于野生動(dòng)物

8、或經(jīng)濟(jì)動(dòng)物 2)2)精子獲能處理精子獲能處理: : 培養(yǎng)法培養(yǎng)法： 把精子放入把精子放入獲能液獲能液中。中。 （如：嚙齒動(dòng)物、（如：嚙齒動(dòng)物、 家兔和豬）家兔和豬） 化學(xué)誘導(dǎo)法：化學(xué)誘導(dǎo)法： 把精子放入把精子放入肝素肝素或或鈣離子載體鈣離子載體A23187A23187 溶液溶液溶液中。溶液中。 （牛、羊）（牛、羊） 獲能的精子獲能的精子和和 培養(yǎng)培養(yǎng)成熟的卵成熟的卵 子子， 在在獲能溶液獲能溶液或或 專用的受精溶專用的受精溶 液液中完成受精中完成受精 過程過程 （中期）（中期） ？ （中期）（中期） 精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)發(fā)育培養(yǎng)

9、液液中繼續(xù)培養(yǎng)，以中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 培養(yǎng)液成分：培養(yǎng)液成分：有機(jī)鹽、 有機(jī)鹽、無機(jī)鹽無機(jī)鹽、維生素、激素、維生素、激素、氨基酸氨基酸、 核苷酸、核苷酸、血清血清等等 三、胚胎的早期培養(yǎng)三、胚胎的早期培養(yǎng) 培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植培養(yǎng)發(fā)育到適宜階段時(shí)，可將其取出向受體移植 或冷動(dòng)保存或冷動(dòng)保存 三、胚胎的早期培養(yǎng)三、胚胎的早期培養(yǎng) 不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同不同動(dòng)物胚胎移植時(shí)間不同 牛、羊：牛、羊： 小鼠、家兔：小鼠、家兔： 試管嬰兒：試管嬰兒： 桑椹胚或囊胚階段桑椹胚或囊胚階段 可在更早的階段移植可在更早的階段移植 8

10、16816個(gè)細(xì)胞階段個(gè)細(xì)胞階段 牛的體外受精胚胎的牛的體外受精胚胎的 工廠化生產(chǎn)已在一些發(fā)工廠化生產(chǎn)已在一些發(fā) 達(dá)國(guó)家開展。達(dá)國(guó)家開展。 保存剩余的卵子和精子的方法是什么？保存剩余的卵子和精子的方法是什么？ 思考：試管牛的產(chǎn)生屬于克隆嗎思考：試管牛的產(chǎn)生屬于克隆嗎？ 試管動(dòng)物試管動(dòng)物 克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物 生殖方式生殖方式 技術(shù)手段技術(shù)手段 遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律 有性生殖有性生殖 核移植技術(shù)、核移植技術(shù)、 胚胎移植胚胎移植 遵循遵循 體外受精體外受精 胚胎移植胚胎移植 比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物 來自來自2個(gè)個(gè)體個(gè)個(gè)體 主要來自核供體主要來自核供體 不遵循不遵循 無

11、性生殖無性生殖 熱點(diǎn)討論熱點(diǎn)討論 你對(duì)新科技條件下出現(xiàn)的你對(duì)新科技條件下出現(xiàn)的“借腹借腹 生子生子”現(xiàn)象贊同嗎？現(xiàn)象贊同嗎？ 課外活動(dòng)、拓展升華課外活動(dòng)、拓展升華 3.2 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 一、從試管牛說起一、從試管牛說起 二、體外受精二、體外受精 1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 2.精子細(xì)胞的采集和獲能精子細(xì)胞的采集和獲能 3.體外受精過程體外受精過程 三、胚胎的早期培養(yǎng)三、胚胎的早期培養(yǎng) 1.條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)。條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 2.培養(yǎng)液成分：培養(yǎng)液成分： 1.華南虎是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，可采用試管動(dòng)物華南虎是國(guó)家一級(jí)保

12、護(hù)動(dòng)物，可采用試管動(dòng)物 技術(shù)進(jìn)行人工繁殖，該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有技術(shù)進(jìn)行人工繁殖，該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有（ ） 轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因 核移植核移植 體外受精體外受精 體細(xì)胞克隆體細(xì)胞克隆 胚胎移植胚胎移植 A. B. C. D. D 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 2. 對(duì)家畜進(jìn)行卵母細(xì)胞采集對(duì)家畜進(jìn)行卵母細(xì)胞采集 時(shí)，可用時(shí)，可用( )處理處理 A.促性腺激素促性腺激素 B. 促性腺激素釋放激素促性腺激素釋放激素 C. 肝素肝素 D. 性激素性激素 4 4、“試管嬰兒試管嬰兒”技術(shù)是通過將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出在技術(shù)是通過將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出在 試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)受精卵使其發(fā)育到桑椹胚或囊試管中完

13、成受精，并在試管中培養(yǎng)受精卵使其發(fā)育到桑椹胚或囊 胚階段，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分胚階段，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分 不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類的優(yōu)生開辟了不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類的優(yōu)生開辟了 新的途徑。據(jù)此回答：新的途徑。據(jù)此回答： （1 1）“試管嬰兒試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是 A.A.有性生殖有性生殖B.B.組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) C.C.克隆技術(shù)克隆技術(shù)D.D.基因工程基因工程 （2 2）“試管嬰兒試管嬰兒”的形成用到下列哪些技術(shù)？的形成用到下列哪些技術(shù)？ （填序號(hào)）（填序號(hào)） 體外培養(yǎng)體外培養(yǎng) 體外授精體外授精 胚胎移植胚胎移植 核移植核移植 A 5 5、下圖是培育能產(chǎn)生凝血因子牛的過程示意圖，回答相關(guān)問題：、下圖是培育能產(chǎn)生凝血因子牛的過程示意圖，回答相關(guān)問題： （1 1）為能從良種母牛體內(nèi)一次取得多枚卵子，可以采用）為能從良種母牛體內(nèi)一次取得多枚卵子，可以采用 的方法。據(jù)報(bào)道，這種技術(shù)已經(jīng)被濫用于人類生育中，的方法。據(jù)報(bào)道，這種技術(shù)已經(jīng)被濫用于人類生育中， 從而出現(xiàn)許多人工從而出現(xiàn)許多人工“多胞