体外受精和早期胚胎培养课件-高二下学期生物人教版选修3.pptx

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1、一、体外受精和早期胚胎培养01学习目标1.复习体内受精和早期胚胎发育2.说出卵母细胞、精子的采集和培养方法。3.简述体外受精技术的主要操作步骤。4.概述动物早期胚胎培养的方法。存在困难:1、引进一头良种成年奶牛需要3万-5万元2、牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次。(牛的妊娠期约280天)如何解决牛低生育率的问题？牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产下犊牛4-5头。其他哺乳动物的情况相似，可见哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。采集许多精子和卵母细胞在体外受精，得到很多个小胚胎，分别移

2、植到多个“本地牛”体内，生出多个优良动物品种。试管动物技术一、试管动物技术 通过通过 使卵子和精子在使卵子和精子在 下成熟和下成熟和受精，并通过培养发育为受精，并通过培养发育为 后，再经后，再经 产产生后代的技术。生后代的技术。体外条件体外条件早期胚胎早期胚胎1 1、概念：、概念：移植移植2 2、主要技术手段：、主要技术手段：体外受精、早期胚胎的培养、胚胎移植体外受精、早期胚胎的培养、胚胎移植人工操作人工操作3 3、意义：、意义：实现良种动物实现良种动物快速大量繁殖快速大量繁殖解决动物解决动物生育率低生育率低的问题的问题卵母细胞的采集培养成熟卵母细胞精子的采集获能处理获能的精子受精受精卵卵母细

3、胞的采集精子的获取受精二、体外受精过程 主要包括主要包括 、和和 等几个主要步骤。等几个主要步骤。过程：过程：本质：与体内受精本质相同，不过是场所不同，即为有性生殖。1）卵母细胞的采集和培养方法一：输卵管采卵(冲取卵子)方法：用 处理，使其排出更多的卵子，从 中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。垂体促性腺激素分泌(+)卵巢中卵泡发育成熟排卵讨论讨论1 1：超数排卵处理中为什么使用的是超数排卵处理中为什么使用的是促性腺激素促性腺激素而而不是性激素？不是性激素？性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进排卵，并且不

4、会使性腺萎缩。讨论讨论2 2：超数排卵处理中促性腺激素可不可以口服？超数排卵处理中促性腺激素可不可以口服？只能注射不能饲喂，因为促性腺激素是肽类化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的功效获得的卵子可以直接与获能精子在体外受精吗？1）卵母细胞的采集和培养超数排卵方法一：输卵管采卵(冲取卵子)方法：用 处理，使其排出更多的卵子，从 中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。处理：可直接与 的精子在体外受精。1）卵母细胞的采集和培养方法二：卵巢采卵方法：1.屠宰动物卵巢取卵 从 中采集卵母细胞。大型动物牛等牛卵巢牛卵巢取卵2.活体取卵借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体

5、动物 中吸取卵母细胞。1）卵母细胞的采集和培养方法二：卵巢采卵方法：1.屠宰动物卵巢取卵 大型动物牛等2.活体取卵处理：体外培养成熟至 后才能与获能的精子受精 减数第二次分裂中期获得的卵子可以直接与获能精子在体外受精吗？讨论讨论3 3：由超数排卵处理采集的卵母细胞为什么可由超数排卵处理采集的卵母细胞为什么可直接与获能的精子受精？从卵巢中采集的卵子为直接与获能的精子受精？从卵巢中采集的卵子为什么不能与获能精子直接受精？什么不能与获能精子直接受精？由超数排卵处理采集的卵母细胞已在体内发育成熟，不需培养可直接与获能的精子受精；卵巢中卵子不成熟，需要培养到减数第二次分裂中期时才具有受精能力。采集对象采

6、集对象采集部位采集部位采集方法采集方法细胞培养细胞培养小型动物小型动物大型动物大型动物输卵管输卵管卵巢卵巢卵巢卵巢给供体注射给供体注射促性腺激素促性腺激素，促进多，促进多排卵之后从排卵之后从输卵管输卵管中冲取卵子。中冲取卵子。摘取刚屠宰动物的摘取刚屠宰动物的卵巢卵巢，并从中，并从中采集卵母细胞。采集卵母细胞。借助借助超声波超声波(B(B超超)探测仪探测仪、内窥内窥镜镜或或腹腔镜腹腔镜等工具，直接从活等工具，直接从活体动物的体动物的卵巢卵巢中吸取卵母细胞。中吸取卵母细胞。不需要，直不需要，直接用于受精。接用于受精。需要需要1 1）.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养2 2）.精子细胞的采集

7、和获能精子细胞的采集和获能（1 1）精子的精子的采集方法：采集方法：假阴道法假阴道法:手握法手握法:电刺激法电刺激法:大家畜或大型动物大家畜或大型动物猪、犬等体型较小，易于控制的猪、犬等体型较小，易于控制的动物动物野生或经济动物野生或经济动物（2 2）精子的获能精子的获能：方法操作过程适用动物培养法 将精子放入人工配制的获能液中使其获能啮齿动物、家兔及猪等动物化学诱导法将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能牛、羊等家畜3).3).受精受精 获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在在 或或 中完成受精中完成受精过程。过

8、程。获能溶液获能溶液专用受精溶液专用受精溶液精子获能前应离心处理：精液由精子和精清两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理，目的是除去精清以利于精子获能。比较自然受精、人工授精和体外受精的异同点项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程场所不同雌性动物输卵管中雌性动物输卵管中体外培养液中相同点精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；都是有性生殖二、胚胎的早期培养PEI TAI DE ZAO QI PEI YANG02

9、1.胚胎早期培养的目的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(1)检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)使胚胎发育到适宜的阶段进行受体移植或冷冻保存。2.胚胎早期培养的条件条件实现手段无菌无毒灭菌 加抗生素 定期更换培养液营养：发育培养液无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等+动物血清温度和pH36.50.5 pH 7.27.4 合适的渗透压 气体环境95%空气(O2:用于细胞呼吸)，5%CO2调节pH(CO2培养箱)培养液成分：两盐：无机盐，有机盐两酸：氨基酸，核苷酸维持培养液一定的渗透压维持培养液一定的渗透压用于蛋白质、核酸合成用于蛋白质、核酸合成两素：维生素，

10、激素维持、调节细胞生理活动维持、调节细胞生理活动特有物质：动物血清含有细胞生命活动必需成分含有细胞生命活动必需成分项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类营养物质调节物质特有物质无机盐、有机盐无机盐、氨基酸、核苷酸氨基酸、葡萄糖维生素、激素促生长因子血清血清同动物细胞培养条件基本相同，只是营养物质有所不同。3.胚胎的去向当胚胎发育到适宜的阶段时可进行受体移植或冷冻保存4.胚胎早期培养的时间牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶才进行移植；小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植；人的体外受精胚胎，可在816个细胞阶段移植。胚胎冷冻保存(-196,液氮中）用于用于胚胎移植的胚胎发育程度一般在原肠胚以前胚胎移

11、植的胚胎发育程度一般在原肠胚以前，原肠胚，原肠胚时细胞分化程度高，移植成功率很低。时细胞分化程度高，移植成功率很低。生理盐水维持细胞渗透压，即保持细胞正常形态，防止吸水涨破精子冷冻可延长保存时间，减少有机物的消耗体外受精和早期胚胎培养总结思考思考：试管牛的产生属于克隆吗？：试管牛的产生属于克隆吗？比较项目试管动物(婴儿)克隆动物技术基础生殖类型后代性状的继承特点体外受精体外受精胚胎早期培养胚胎早期培养胚胎移植胚胎移植动物细胞培养动物细胞培养动物体细胞核移植动物体细胞核移植胚胎移植胚胎移植有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖继承双亲的的特性继承双亲的的特性与核供体亲本基本一样与核供体亲本基本一样比较

12、试管动物和克隆动物比较试管动物和克隆动物1 1、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是 A.A.转基因良种鸡转基因良种鸡 B.B.重组酵母乙肝疫苗重组酵母乙肝疫苗C.C.单克隆抗体单克隆抗体 D.D.试管婴儿试管婴儿 D 巩固练习巩固练习2 2、下列关于滋养层细胞的叙述，、下列关于滋养层细胞的叙述，不正确不正确的是的是A.A.囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜B.B.可以用滋养层细胞做可以用滋养层细胞做DNADNA分析性别鉴定分析性别鉴定C.C.囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚

13、的外胚层D.D.滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列C 3 3、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（）A.A.通过胚胎体外培养可直接获得新生儿通过胚胎体外培养可直接获得新生儿B.B.超数排卵技术要使用一定的激素超数排卵技术要使用一定的激素C.C.胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种D.D.受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用 遗传性遗传性 状一般的品种状一般的品种B 4 4、“试管婴儿试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试技术是

14、通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：的途径。据此回答：（1 1）“试管婴儿试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是技术在生物学上所依据的原理是 A.A.有性生殖有性生殖B.B.组织培养组织培养 C.C.克隆技术克隆技术D.D.基因工程基因工程（2

15、2）“试管婴儿试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？的形成用到下列哪些技术？（填序号）（填序号）早期胚胎培养早期胚胎培养 体外受精体外受精胚胎移植胚胎移植 核移植核移植A5 5、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：、下图是培育能产生凝血因子牛的过程示意图，回答相关问题：（1 1）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用）为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子，可以采用 的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生育中，的方法。据报道，这种技术已经被滥用于人类生育中，从而出现许多人工从而出现许多人工“多胞胎多胞胎”，这种技术带来的危害之一是，这种技术带来的危害之一是 。（2 2）在过

16、程）在过程中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，中，当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应，如透明带反应等，其意义是如透明带反应等，其意义是 。过程。过程涉及的技涉及的技术是术是 。注射促性腺激素注射促性腺激素影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等防止多精入卵防止多精入卵胚胎移植胚胎移植1）进行小鼠胚胎工程时，首先在光控周期下饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是 。再在3737，5%CO5%CO2 2条件下，精卵共同作用4h4h，冲洗后

17、继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5 5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这时胚胎已经进入_ _ _期。促进超数排卵促进超数排卵使精子获能使精子获能囊胚囊胚6.6.回答下列问题回答下列问题2 2）如果体外受精后，在精原核与卵原核融合之前，用微型吸管除雄原核，再用细胞松弛素B B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是 。3 3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源有 。容易获得纯合子并缩短育容易获得纯合子并缩短育种时间种时间小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因的细胞质基因 列表比较几种培养液(基)的成分用途成分植物组织培养基大量元素、微量元素、植物激素(生长素、细胞分裂素等)、蔗糖、维生素等精子获能培养液人工配制的获能溶液；一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液动物细胞培养液葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、血清、血浆等早期胚胎培养液无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等（两盐、两素、两酸、一血清）