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1、专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程课题课题2 2 体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤；2.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法；3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。 以试管婴儿为背景材料，设计问题，导入新课；首先直接阐明试管动物技术的概念，以“试管牛”为例讲解试管动物技术过程；接着讲解体外受精技术，卵母细胞的采集和培养，精子的收集和获能；然后讲解胚胎的早期培养，比较试管动物和克隆动物的区别；最后通过课堂总结及课堂检测，完善内化课堂知识。 通过世界首例试管婴儿和我国首例试管婴儿图片为切入点，重点讲解体外受精技术，以图文结合形式讲解卵母细胞的采集
2、和培养，精子的收集和获能方法；接着讲解受精过程；结合图示，设计问题，对此进行比较分析，并总结规律，由此突破这一难点内容。 1978年7月25日世界首例试管婴儿1988年3月10日我国首例试管婴儿1.资料上用到了什么生物技术？2.试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？体外受精体外受精 胚胎移植胚胎移植 通过通过 使卵子和使卵子和精子在精子在 下成熟和受精，下成熟和受精，并通过培养发育成并通过培养发育成 后，后，再经移植产生后代的技术。再经移植产生后代的技术。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待解决的问题：待解决的问题：国产奶牛：国产奶牛：年均产
3、奶量年均产奶量30003000公斤左右公斤左右国际良种奶牛：国际良种奶牛：年均产奶量年均产奶量1000010000公斤左右引进公斤左右引进一头良种成年奶牛需要一头良种成年奶牛需要3 3万万5 5万元；牛的生育万元；牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只能生育四率低，一头牛一胎只生一只，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胞相当的多，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；公牛产生的精子数目倍左右；公牛产生的精子数目就更多了。就更多了。一、从试管牛说起一、从试管牛说
4、起试管动物技术过程：试管动物技术过程：第一步：第一步：体外受精体外受精 第二步：第二步：早期胚胎的培养早期胚胎的培养第三步：第三步：胚胎移植胚胎移植请同学们分小组设计并绘制请同学们分小组设计并绘制“试管牛试管牛”工厂工厂化生产的技术流程图解。化生产的技术流程图解。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
5、厂厂化化生生产产的的技技术术流流程程图图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首先要做的是实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是 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：采取雌性动物的采取雌性动物的 和雄性和雄性动物的动物的 ，使其在，使其在 中受精。中受精。二、体外受精二、体外受精卵母细胞卵母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1.1.卵母细胞的采集和培养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不同。采集
6、卵母细胞的方法不同。 实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等卵细胞的实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等卵细胞的采集：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，具体做法处理，具体做法是给供体注射是给供体注射 ，使一头母畜一次排出比自然，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从 中冲取中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。卵子，直接与获能的精子在体外受精。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
7、卵母细胞，也中采集卵母细胞，也可以借助可以借助 、 或或 等工等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取泡卵液（连同具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取泡卵液（连同卵母细胞）取出，在体外进行人工培养，使其成熟。卵母细胞）取出，在体外进行人工培养，使其成熟。卵巢卵巢超声波超声波(B(B超超) )探测仪探测仪内窥镜内窥镜腹腔镜腹腔镜B超活采仪超声波引导法：超声波引导法： 借借助助超超声声波波探探头头和和屏屏幕幕的的引引导导，从从活活母母畜畜卵卵巢巢采采集集卵母细胞。卵母细胞。 操操作作员员先先将将带带有有超超声声波波探探头头和和采采卵卵针针的的采采卵卵器器通通过过阴阴道道插插入入子子宫宫，同同时时通
8、通过过将将卵卵巢巢贴贴在在探探头头上上。根根据据B B超超屏屏幕幕所所显显示示的的卵卵泡泡位位置置，利利用用采采卵卵针针穿穿刺刺卵卵泡泡并并同同时时抽抽吸吸卵母细胞。卵母细胞。卵母细胞的成熟培养：CO2培养箱2.2.精子的收集和获能精子的收集和获能收集精子的方法有：收集精子的方法有：假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激法电刺激法 在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有体外获能方法有 和和 两种。两种。 对于啮齿动物、家兔和猪的精子，一般采用对于啮齿动物、家兔和猪的精子，一般采用_；对于牛、羊等家畜的精子常用对于牛、羊等家畜的精子
9、常用_。培养法培养法：精子在：精子在_中获能。中获能。化学诱导法化学诱导法：精子一定浓度的精子一定浓度的_或或_中，用化中，用化学药物诱导获能。学药物诱导获能。培养法培养法化学诱导法化学诱导法培养法培养法化学诱导法化学诱导法获能液获能液肝素肝素钙离子载体钙离子载体A23187A23187溶液溶液精子的获能：精子的获能：3.3.受精受精获能的精子和培养成获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况熟的卵子，一般情况下在下在_或或_中中完成受精过程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三、胚胎的早期培养三、胚胎的早期培养概念：应用人工创造条件，对获取的概念：应用人工创造条件，对获取的_进进行
10、体外培养。行体外培养。培养液成分培养液成分早期胚胎早期胚胎盐类：无机盐和有机盐盐类：无机盐和有机盐营养物质：氨基酸、核苷酸营养物质：氨基酸、核苷酸调节物质：维生素、激素调节物质：维生素、激素特有物质：特有物质：动物血清动物血清不同动物胚胎移植时间不同不同动物胚胎移植时间不同 桑椹胚或囊胚阶段桑椹胚或囊胚阶段 卵裂期或囊胚卵裂期或囊胚 8 8个或个或1616个细胞阶段个细胞阶段胚胎培养发育到胚胎培养发育到适宜阶段适宜阶段时，可将其取出向受体移植时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。或冷冻保存。牛、羊：牛、羊：小鼠、家兔：小鼠、家兔：试管婴儿：试管婴儿：（时期：（时期： ）胚胎移植胚胎移植采集精子采
11、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方法方法（方法，试剂）（方法，试剂）（试剂）（试剂）获能的精子获能的精子MIIMII中期中期体外培养体外培养 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）从屠宰的卵巢取卵成熟的卵子成熟的卵子方法方法采集卵母细胞采集卵母细胞（培养条件、目的阶段）（培养条件、目的阶段） 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
12、体 1.采集的卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的 精子受精，以下原因不正确的是（） A. 卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程 B. 动物排出的卵子成熟程度不同 C. 体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时才成熟 D. 冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大D 2.下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植的是（ ） A. 转基因良种鸡 B. 重组酵母乙肝疫苗 C. 单克隆抗体 D. 试管婴儿 D 3.下列关于滋养层细胞的叙述，不正确的是（ ） A. 囊胚滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜 B. 可以用滋养层细胞做DNA分析性别鉴定 C. 囊胚滋养层细胞就是将来原肠胚的外胚层 D.
13、 滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列C 4.下列有关胚胎工程的叙述，正确的是（ ） A. “试管动物”的生殖方式属于无性生殖 B. 卵裂球时期每一个细胞的体积比受精卵大 C. 通过胚胎移植技术可充分发挥良种母畜的繁殖潜力 D. 对某一胚胎的干细胞移植，产生的动物中雄性和雌性 的概率各占1/2C 5.“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：（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是（ ） A.有性生殖B.组织培养 C.克隆技术D.基因工程A（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？_（填序号） 体外培养 人工授精 胚胎移植 核移植
