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1、 体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养 1999 1999年年4 4月月2323日晚日晚9 9时,在广州中山医科时,在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴,她是我国大学第一附属医院出生一健康女婴,她是我国首例第三代试管婴儿,父母身体健康、婴儿的首例第三代试管婴儿,父母身体健康、婴儿的母亲母亲7 7年前生下一男婴,孩子一岁后发病,最后年前生下一男婴,孩子一岁后发病,最后死于脑出血,死于脑出血,5 5年后,她第二次怀孕年后,她第二次怀孕6 6个月时,个月时,到医院抽羊水及脐带血诊断,发现胎儿是男孩,到医院抽羊水及脐带血诊断,发现胎儿是男孩,而且是血友病患者,遂引产。夫妇二人最后来而且
2、是血友病患者,遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了养了7 7个可做活体检查的胚胎,并抽取每个胚胎个可做活体检查的胚胎,并抽取每个胚胎1 12 2个细胞进行检查后,选择了两个胚胎进行个细胞进行检查后,选择了两个胚胎进行移植移植, ,最后一个移植成功。最后一个移植成功。(1 1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲 正正常怀孕、生产的过程相同之处是(常怀孕、生产的过程相同之处是( )不同之处)不同之处是(是( ) 通过有性生殖通过有性生殖产生,在母体子宫内发育形成胎儿产生,在母体子宫内发育形成胎
3、儿 受精作用在体外,并在体外发育成早期胚胎受精作用在体外,并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植进行胚胎移植(2 2)血友病的遗传方式为)血友病的遗传方式为( ( )如果用如果用B B 、 b b分别表示血友病基因和正常基因,分别表示血友病基因和正常基因,则父亲、母亲的基因型分别是(则父亲、母亲的基因型分别是( )和)和( ),如果该夫妇再生一男孩,患),如果该夫妇再生一男孩,患血友病的概率是(血友病的概率是( )伴伴X X染色体隐性遗传染色体隐性遗传X XB BY Y1/21/2X XB BX Xb b根据资料回答下列问题根据资料回答下列问题(3 3)医生抽取活体胚胎的)医生抽取活体胚胎的1 1
4、或或2 2个细胞后,可通个细胞后,可通过观察(过观察( ),判断胎儿的性别。你),判断胎儿的性别。你认为医生应选用(认为医生应选用( )胚胎进行移植,原因)胚胎进行移植,原因是(是( )。自然状态下,出现这样)。自然状态下,出现这样胚胎的概率是(胚胎的概率是( )。该实例体现了现代科)。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。学技术应用于社会和人类生活的重要意义。 男性胎儿从母亲获得男性胎儿从母亲获得b b基因,患病的概率基因,患病的概率为为5050,女性正常,女性正常1/41/4染色体组成染色体组成女性女性根据资料回答下列问题根据资料回答下列问题国产奶牛国产奶牛:年均产奶量年
5、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公斤左右公斤左右 引进一头良种成年奶牛需要引进一头良种成年奶牛需要3 3万万5 5万元万元 牛的生育率低,一头牛一胎只牛的生育率低,一头牛一胎只生生一个,一生只能一个,一生只能生育四五次生育四五次养牛业面临的问题养牛业面临的问题如果分别采集牛的精子和卵母细胞,让它们在体外完如果分别采集牛的精子和卵母细胞,让它们在体外完成受精并发育成小胚胎,再移植到本地牛体内成受精并发育成小胚胎,再移植到本地牛体内借腹生借腹生子子,就可以实现良种牛的快速、大量繁殖。,就可以实现良种牛的快速、大量繁殖。 所谓
6、所谓“借腹生子借腹生子”是指利用试管动物(婴儿)是指利用试管动物(婴儿)技术和胚胎移植技术,在受体母亲子宫内使胎儿发育技术和胚胎移植技术,在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程。成熟而生出的过程。概念:概念: 通过人工操作使卵子和精子在通过人工操作使卵子和精子在体外体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期早期胚胎胚胎后,再经过移植产生后代的技术后,再经过移植产生后代的技术。过程过程:移植移植卵子卵子受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎子宫子宫精子精子个体个体试管动物技术试管动物技术 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()
7、和( )的培养)的培养体外受精体外受精早期胚胎早期胚胎(1 1)体外受精:)体外受精: 概念:采取雌性动物的(概念:采取雌性动物的( )和雄)和雄性动物的(性动物的( ),使其在(),使其在( )中受精。)中受精。卵细胞卵细胞精子精子试管试管发育的主要场所是(发育的主要场所是( )母体母体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屠宰加工厂加工厂市场市场采集卵巢中采集卵巢中的卵母细胞的卵
8、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卵卵母母细细胞胞的的采采集集和和培培养养分类分类举例举例采集卵母细胞的方法采集卵母细胞的方法实验动物实验动物小鼠、兔、小鼠、兔、猪、羊猪、羊大型动物大型动物牛牛用促性腺激素处理,用促性腺激素处理,使其排出更多卵子,从使其排出更多卵子,从输卵管冲取卵子输卵管冲取卵子从屠宰母畜的卵巢中从屠宰母畜的卵巢中采取;也可以活体采集采取;也可以活体采集卵母细胞的采集方法卵母细胞的采集方法2 2、精子的、精子的采采集和集和获能获能 (1 1)采采集的方法集的方法: :假阴道法假阴道法手握法手握法电刺激电刺激法法等等 (2 2)获能处理)获能处理
9、: : 获能方法获能方法概念概念适用动物适用动物培养法培养法化学化学诱导法诱导法从附睾中取出成熟的精从附睾中取出成熟的精子,放入人工配制的获能子,放入人工配制的获能液中,培养一段时间,精液中,培养一段时间,精子即可获能子即可获能啮齿动物、啮齿动物、家兔和猪家兔和猪等等精子放在一定浓度的肝精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体素或钙离子载体A23187A23187溶溶液中,用化学药物诱导精液中,用化学药物诱导精子获能。子获能。牛羊等家牛羊等家畜畜获能处理的方法获能处理的方法、受精、受精 在获能在获能溶液或专溶液或专用的受精用的受精溶液中完溶液中完成受精过成受精过程程体外受精:主要包括(体外受精:主要
10、包括( )( ) 和(和( )等几个主要)等几个主要步骤步骤 。 卵母细胞的采集最常用的方法是卵母细胞的采集最常用的方法是卵巢经过卵巢经过( )( )处理,具体做法是处理,具体做法是给供体注射给供体注射( )( ),使一头母畜一,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,次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子,之后从(之后从( )中冲取卵子,又叫()中冲取卵子,又叫( )直接与获能的精子在体外受精。还可以使用)直接与获能的精子在体外受精。还可以使用( ( ) )确定卵泡位置,插入确定卵泡位置,插入( )( )将泡卵将泡卵液(连同卵母细胞)取出,在体外进行人工培液(连同卵母细胞)取出,
11、在体外进行人工培养,使其成熟。养,使其成熟。 收集精子的方法有收集精子的方法有:(:( )( ) )( )卵母细胞的采集卵母细胞的采集精子的获能精子的获能受精受精超数排卵超数排卵促性腺激素促性腺激素超声波探测仪超声波探测仪吸卵针吸卵针输卵管输卵管假阴道法假阴道法手握法手握法冲卵冲卵电刺激法电刺激法精子体外获能的方法精子体外获能的方法: :有(有( )和()和( ),对于(),对于( )动物、家兔和猪等)动物、家兔和猪等一般采用培养法,从附睾中取出成熟的精子,一般采用培养法,从附睾中取出成熟的精子,放入人工配制的获能液中,培养一段时间,精放入人工配制的获能液中,培养一段时间,精子即可获能。对于牛
12、羊等家畜的精子常采用化子即可获能。对于牛羊等家畜的精子常采用化学法,即将精子放在一定浓度的(学法,即将精子放在一定浓度的( )或)或( )溶液中,用化学药物)溶液中,用化学药物( )精子获能。)精子获能。受精:获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合受精:获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间,便可受精适的环境下共同培养一段时间,便可受精培养法培养法诱导法诱导法化学化学啮齿类啮齿类肝素肝素钙离子载体钙离子载体A23187A23187诱导诱导 受精后形成的受精卵需经(受精后形成的受精卵需经( )才能完成植入或着床,通常移植的最合适时期才能完成植入或着床,通常移植的最合适时期是发育
13、到(是发育到( )个细胞以上的胚胎,如早)个细胞以上的胚胎,如早期囊胚;最后,经过产仔就得到试管动物。期囊胚;最后,经过产仔就得到试管动物。8 8早期发育早期发育胚胎的早期培养胚胎的早期培养胚胎体外培养胚胎体外培养 (1 1)概念:是应用人工创造条件,对获取的()概念:是应用人工创造条件,对获取的( )进行体外培养。由于胚胎不同发育时期生理)进行体外培养。由于胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同,进行胚胎体外培养时,必须代谢的需求不同,进行胚胎体外培养时,必须配制一系列含有不同成分的培养液,用以培养配制一系列含有不同成分的培养液,用以培养不同发育时期的胚胎。由于哺乳动物胚胎发育不同发育时期的胚胎
14、。由于哺乳动物胚胎发育条件异常复杂,条件异常复杂,胚胎培养比组织培养和细胞培胚胎培养比组织培养和细胞培养要困难得多养要困难得多。目前,只能对目前,只能对少数物种不同阶少数物种不同阶段的胚胎段的胚胎进行培养,尚无从进行培养,尚无从受精卵到新生儿的受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。全体外胚胎培养技术。早期胚胎早期胚胎从一头母畜(供体)发情排卵并经从一头母畜(供体)发情排卵并经( ( )后,在一定时间内从其生殖器官中()后,在一定时间内从其生殖器官中( )取出早期胚胎,然后把它们分别移植到另外)取出早期胚胎,然后把它们分别移植到另外一头与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜一头与供体同时发情排卵、但
15、未经配种的母畜(受体)的相应部位,这个来自供体的胚胎能(受体)的相应部位,这个来自供体的胚胎能够在受体子宫(够在受体子宫( )、并继续发育,最)、并继续发育,最后产下供体的后代。后产下供体的后代。配种配种输卵管和子宫角输卵管和子宫角着床着床得到早期胚胎的其他方法得到早期胚胎的其他方法小结:试管牛工厂化生产技术流程小结:试管牛工厂化生产技术流程( ) )(包括卵细胞采集、精子的获能、(包括卵细胞采集、精子的获能、受精等步骤)受精等步骤) ( ) ( ) ( ) 良种牛犊良种牛犊 成熟期牛成熟期牛 例题例题 从澳大利亚和新西兰引进一流良种从澳大利亚和新西兰引进一流良种无角无角 道赛特肉用绵羊道赛特
16、肉用绵羊和和布尔肉用山羊布尔肉用山羊,能否设计一,能否设计一种快速繁殖子代个体,而又大大缩短良种本身种快速繁殖子代个体,而又大大缩短良种本身周期的办法?简述其具体的过程。周期的办法?简述其具体的过程。体外受精体外受精早期胚胎的培养早期胚胎的培养胚胎移植胚胎移植代孕母牛代孕母牛 分别取赛特肉用绵羊和布尔肉用山羊的卵母分别取赛特肉用绵羊和布尔肉用山羊的卵母细胞和精子,然后做以下处理:细胞和精子,然后做以下处理:卵母细胞培养成熟卵母细胞培养成熟 精子获能精子获能体外受精体外受精受精卵受精卵早期早期胚胎胚胎胚胚胎胎移移植植普通羊子宫内普通羊子宫内幼体幼体发育发育分娩分娩(1 1)赞同。该措施可以帮助一
17、些家庭解决不孕)赞同。该措施可以帮助一些家庭解决不孕不育现象,而且可以帮助一些由于自身素质不不育现象,而且可以帮助一些由于自身素质不良,如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲,良,如果怀胎、分娩会造成生命威胁的母亲,实现得到亲生子女的愿望。实现得到亲生子女的愿望。(2 2)不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定)不赞同。给社会和人类伦理道德造成一定的冲击。的冲击。讨论:你对新科技条件下出现的讨论:你对新科技条件下出现的“借腹生子借腹生子”现象赞同吗?现象赞同吗? 所谓所谓“借腹生子借腹生子”是指利用试管婴儿和是指利用试管婴儿和胚胎移植技术,在受体母亲子宫内使胎儿发育胚胎移植技术,在受体母亲子宫内使胎儿发育成熟而生出的过程。成熟而生出的过程。