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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.试管婴儿技术包括哪些操作步骤试管婴儿技术包括哪些操作步骤？（体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植）（体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植）2.2.试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异试管婴儿培育和母亲正常怀孕的过程有何异同？同？相同之处相同之处：都通过有性生殖产生：都通过有性生殖产生; ;都要在母体都要在母体子宫内发育形成胎儿。子宫内发育形成胎儿。不同之处不同之处：受精作用在体外，并在体外发育成：受精作用在体外，并在体外发育成早期
2、胚胎进行胚胎移植。早期胚胎进行胚胎移植。一、从试管牛说起一、从试管牛说起牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞却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相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多中排卵数多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伟大设想诞生了伟大设想诞生了如果能分别采集牛的精子和卵母细胞，如果能分别采集牛的精子和卵母细胞，让它们在体外完成受精并且发育成一让它们在体外完成受精并且发育成一个个小胚胎，再将这些胚胎移植到一个个小胚胎，再将这些胚胎移植到一个个本地牛体内个个本地牛体内“借腹怀胎借腹怀胎”，就
3、可，就可实现良种牛的快速大量繁殖实现良种牛的快速大量繁殖试管动物技术试管动物技术试管动物技术试管动物技术是指通过人工操作是指通过人工操作使卵子和精子在使卵子和精子在体体外外条件下条件下成熟和受成熟和受精精，并通过培养发，并通过培养发育成育成早期胚胎早期胚胎后，后，再经再经移植移植产生后代产生后代的技术。的技术。精子精子卵子卵子受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎移植移植子宫子宫个体试管动物技术过程：试管动物技术过程：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：胚胎移植快速繁殖动物优良品种快速繁殖动物优良品种目的：目的：试管动物技术试管动物技术首先
4、要做首先要做主要包括主要包括 、 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 ，使其在使其在 受精。受精。二、体外受精二、体外受精卵母细胞卵母细胞精子精子体外体外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a.a.如何使雌性动物排出更多的卵子？如何使雌性动物排出更多的卵子？b.b.对对实实验验动动物物小小鼠鼠、兔兔和和小小家家畜畜猪猪、羊羊如如何何采采集集卵子？卵子？c.c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？对于大家畜或大型动物如何采集卵子？d.d.采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵子是否马上可以受精？阅读阅读P69P
5、69、7070思考以下问题：思考以下问题：1.1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养采用的主要方法是给供体注射采用的主要方法是给供体注射 ，使其排出更，使其排出更多的卵子，之后从多的卵子，之后从 中冲取卵子，直接与获能的精中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。子在体外受精。促性腺激素促性腺激素输卵管输卵管a.如何使雌性动物排出更多的卵子？如何使雌性动物排出更多的卵子？超数排卵处理超数排卵处理b.b.对对实实验验动动物物小小鼠鼠、兔兔和和小小家家畜畜猪猪、羊羊如如何何采采集卵子？集卵子？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。1.1.卵母细胞的采集和培养
6、卵母细胞的采集和培养大家畜或大型动物，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，也可中采集卵母细胞，也可以借助以借助 、 或或 等工具，等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。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1.1.卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养c.c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？对于大家畜或大型动物如何采集卵子？d.d.采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵子是否马上可以受精？采集的卵母细胞，都要在体外经采集的卵母细胞，都要在体外经采集的卵
7、母细胞，都要在体外经采集的卵母细胞，都要在体外经 后，才后，才后，才后，才能与能与能与能与 精子结合完成受精。精子结合完成受精。精子结合完成受精。精子结合完成受精。人工培养成熟人工培养成熟人工培养成熟人工培养成熟获能获能阅读阅读P70P70、7171思考以下问题：思考以下问题：a.精子的采集有哪些方法？精子的采集有哪些方法？b.体外受精需要哪些前处理？体外受精需要哪些前处理？2 2、精子细胞的采集和获能、精子细胞的采集和获能2 2、精子细胞的采集和获能、精子细胞的采集和获能（1 1）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a.a.精子的采集有哪些方法？精子的采集有哪些
8、方法？ 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此外，啮齿类实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。此外，啮齿类实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。2 2、精子细胞的采集和获能、精子细胞的采集和获能（2 2）体外精子获能的方法：）体外精子获能的方法：培养法培养法: :化学诱化学诱导法导法: :如：啮齿动物、家兔和猪等如：啮齿动物、家兔和猪等如：牛、羊等如：牛、羊等放入人工配制的获能液中放入人工配制的获能液中放在一定浓度的肝素或钙离子放在一定浓度的肝素或钙离子载体载体A23187A23187溶液中溶液中b.b.体外受
9、精需要哪些前处理？体外受精需要哪些前处理？3.3.受精受精获能溶液获能溶液专用受精溶液专用受精溶液 获能的精子和培获能的精子和培养成熟的卵子，养成熟的卵子，一般情况下在一般情况下在 或或中完成受精过程。中完成受精过程。CO2培养箱培养箱三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养复习复习：动物细：动物细胞培养的条件胞培养的条件是什么是什么P46糖糖、氨基酸、氨基酸、促生长因子促生长因子、无机盐、无机盐、微量微量元素元素、血清等、血清等动物细胞培养动物细胞培养液成分液成分?精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养发育培养液液中继续培养，以中继续培养，以检查受精
10、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。培养液成分：培养液成分：有机盐、有机盐、无机盐无机盐、维生素、激素、维生素、激素、氨基酸氨基酸、核苷酸、核苷酸、血清血清等等三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较项目项目动物胚胎培养液动物胚胎培养液动物细胞培养液动物细胞培养液盐类盐类营养物质营养物质调节物质调节物质特有物质特有物质无机盐和有机盐无机盐和有机盐氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸维生素、激素维生素、激素血清血清无机盐、微量元素无机盐、微量元素促生长因子促生长因子糖、氨基酸糖、氨基酸血清、血浆血清、血浆三
11、、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养培培养养发发育育到到适适宜宜阶阶段段时时，可可将将其其取取出出向向受受体体移移植植或冷动保存或冷动保存三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养不同动物胚胎移植时间不同不同动物胚胎移植时间不同牛、羊：牛、羊：小鼠、家兔：小鼠、家兔：试管婴儿：试管婴儿：桑椹胚或囊胚阶段桑椹胚或囊胚阶段可在更早的阶段移植可在更早的阶段移植816816个细胞阶段个细胞阶段注：胚胎发育的主要场所是母体注：胚胎发育的主要场所是母体存放条件？存放条件？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
12、体外受精良种牛体外受精胚胎良种牛体外受精胚胎胚胎移植胚胎移植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卵母细胞采集卵巢中的卵母细胞“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？早期早期胚胎胚胎胚胎移植胚胎移植C代孕代孕母体母体D新个体新个体（与（与B遗传物质相同）遗传物质相同）克隆动物的培育克隆动物的培育过程过程A雌性动雌性动物卵子物卵子去核去核细胞质细胞质取核取核B B动物体动物体细胞细胞核移植核移植显微注射显微注射重组细胞重组细胞有性生殖 无性生殖 核移植技术、胚胎移植遵循
13、不遵循体外受精体外受精胚胎移植胚胎移植试管动物试管动物克隆动物克隆动物发育起点发育起点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2个个体 主要来自核供体受精卵重组细胞胚胎移植胚胎移植采集卵母细胞采集卵母细胞体外培养体外培养采集精子采集精子体外获能体外获能体外受精体外受精早期胚胎培养早期胚胎培养受体牛受体牛小小结结（时期时期： ） 1 1）超数排卵）超数排卵（试剂）（试剂） 2 2）活体取卵）活体取卵（仪器）（仪器） 3 3）从屠宰的卵巢取卵）从屠宰的卵巢取卵方法方法（方法，试剂方法，试剂）（试剂）（试剂）（培养条件、目的阶段
14、）（培养条件、目的阶段）成熟的卵子成熟的卵子获能的精子获能的精子MIIMII中期中期方法方法1 1、下、下图图表示蛙的受精卵表示蛙的受精卵发发育至囊胚育至囊胚过过程中，程中，DNADNA总总量、每个量、每个细细胞体胞体积积、所有、所有细细胞体胞体积积之和、之和、有机物有机物总总量的量的变变化化趋势趋势（横坐（横坐标为发标为发育育时间时间）。）。其中正确的是（其中正确的是（ ）ABCDA6.读哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题读哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题。1)图中字母表示的结构名称是图中字母表示的结构名称是a_、b_、c_、d_。(2)图中数字表示的过程是图中数字表示的过程是_、
15、_、_。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做力，这个过程叫做_。卵子一般在排出后都要在。卵子一般在排出后都要在_进一步成熟，当达到进一步成熟，当达到_时，才具备时，才具备与精子受精的能力。与精子受精的能力。(4)在精卵相遇时精子发生在精卵相遇时精子发生_反应，释放出反应，释放出_酶，该酶可溶解酶，该酶可溶解_之间的物质，形成穿越放射冠的通道。当精子接触到卵细胞膜时会发之间的物质，形成穿越放射冠的通道。当精子接触到卵细胞膜时会发生生_反应，这是防止多精入卵的第一道屏障，同时精
16、子膜与反应，这是防止多精入卵的第一道屏障，同时精子膜与_融合，精子入卵。这时卵黄膜发生生理反应融合，精子入卵。这时卵黄膜发生生理反应_，这是防止多精入卵的第二道屏障。，这是防止多精入卵的第二道屏障。放射冠放射冠透明带透明带雄原核雄原核雌原核雌原核精子穿越放射冠精子穿越放射冠精子穿越透明带精子穿越透明带精子进入卵细胞膜精子进入卵细胞膜雌雄原核融合雌雄原核融合精子获能精子获能输卵管输卵管减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期（MII中期）中期）顶体反应顶体反应顶体顶体卵丘细胞卵丘细胞透明带反应透明带反应卵细胞膜卵细胞膜卵细胞膜反应卵细胞膜反应（1）方法）方法I和方法和方法均用到的生物技术有均用到的生
17、物技术有_和和_。（2）用激素处理的目的是使）用激素处理的目的是使B牛牛_，从，从B牛体内获得的卵母细胞需要培牛体内获得的卵母细胞需要培养到养到_（时期）才能与精子结合。所使用的激素可能的（时期）才能与精子结合。所使用的激素可能的分泌的分泌的促性腺激素，促性腺激素，（3）A牛的精子必须在牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫细胞结合，完成受精作用，这个过程叫_。卵子受精的标志是在卵黄膜。卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到和透明带的间隙能够观察到_。下图表示畜牧业生产上培育某种
18、优良种牛的两种方法，请分析回答下列有关问题动物细胞培养动物细胞培养胚胎移植胚胎移植 超数排卵超数排卵减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期 垂体垂体 精子获能精子获能 两个极体两个极体 1 1、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是、关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是A. A. 精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫B. B. 采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C. C. 成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定成熟的卵细胞与收集来的精
19、子相遇形成受精卵，需培养到一定 阶段才可移植阶段才可移植D. D. 体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外 进行进行2 2、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 C D 巩固练习巩固练习3 3、下列关于滋养层细胞的叙述，、下列关于滋养层细胞的叙述，不正确不正确的的是是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
20、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囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层层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 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
21、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 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） 体外培养体外培养 体外授精体外授精 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
22、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
