1、胚胎工程,学 习 目 标,3.2 体外受精和早期胚胎培养,1.哺乳动物体外受精技术卵母细胞的采集和培养，精子的采集和获能，受精2.哺乳动物胚胎的早期培养方法,第一个试管婴儿于1978年7月25日在英国的奥尔德姆市医院诞生，她的名字叫路易丝.布朗。路易丝.布朗的母亲梅.布朗因输卵管阻塞而不能生育。,首例试管婴儿,医生从梅.布朗（时年31岁）体内提取卵子，再取她丈夫（时年38岁）的精液，经处理在体外使卵子受精，受精卵分裂形成16细胞胚后重新植入梅.布朗的子宫内。9个多月后就生下了路易丝.布朗。,世界上第一位试管婴儿，如今自己也已经当上了妈妈。图为她抱着自己的两个双胞胎孩子。和她的妈妈一样，这对双胞
2、胎也是试管婴儿。,1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生,著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿,1992年我国首例三胞胎试管婴儿,根据资料回答下列问题：1.试管婴儿是在试管里发育长大的吗？2.试管婴儿用到了什么生物技术？3.试管婴儿和母亲正常怀孕的过程有何异同？,不是,包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术,相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。,不同之处：体外受精，并在体外发育成早期胚胎，然后胚胎移植。,通过 使卵子和精子在 下成熟和受精，并通过培养发育成 后，再经移植产生后代的技术。,体外条件,人工操作,早期胚胎,概 念：-试管动物技术,有性生殖,核移植技术、胚
3、胎移植,遵循 不遵循,比较试管动物和克隆动物,来自2个个体,无性生殖,主要来自核供体,体外受精早期胚胎培养胚胎移植,试管动物技术在生物学上所依据的原理是：有性生殖,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）,讨论1：是否有可能让引进的良种牛快速大量的繁殖？为什么？,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中排卵数多1000倍左右。公牛产生的精子数目就更多了（精子数:50亿/mL),理论基础：,讨论2：如何让引进的良种牛快速大量的繁殖？,试管牛的三个基本操作环节：,第一步
4、：体外受精,第二步：早期胚胎培养,第三步：胚胎移植,精子,卵子,受精卵,早期胚胎,本地牛（黄牛）,新个体,借腹怀胎,1982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 和 的培养。,体外受精,早期胚胎,主要包括 、 和 等几个主要步骤 。,概念：采取雌性动物的 和雄性动物的 ，使其在 中受精。,一、体外受精,卵细胞,精子,试管,卵母细胞的采集,精子的获取,受精,（一）卵母细胞的采集和培养,对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。 1.小型实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等卵细胞的采集： 最常用的方法是卵巢经过 处理，具体做法是给供体注射 ，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十
5、几倍的卵子，之后从 中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。,超数排卵,促性腺激素,输卵管,思考：促性腺激素能口服吗？,促性腺激素是糖蛋白激素，不可以口服,2.大家畜或大型动物，如牛，采集法：（1）从屠宰场已屠宰母畜的 中采集卵母细胞；,卵巢,从屠宰场得到的牛卵巢中采集卵母细胞,思考：从屠宰后的母畜卵巢中采集卵母细胞成功的关键是？,从屠宰场得到的牛卵巢中采集卵母细胞,从屠宰后的母畜卵巢中采集卵母细胞成功的关键是：注意卵巢的保湿和防止细菌污染。,2.大家畜或大型动物，如牛，采集法：（1）从屠宰场已屠宰母畜的 中采集卵母细胞；（2）可以借助 、 或 、 等工具确定卵泡位置，直接从活体动物的 中吸取
6、卵母细胞，在体外进行人工培养，使其成熟后，才能与获能的精子受精。,卵巢,超声波探测仪,内窥镜,腹腔镜,卵巢,活体采卵：发挥优良母畜的繁殖潜力,超声波探测仪（B超活采仪）,活体采集的牛卵母细胞,卵母细胞的成熟培养：CO2培养箱,（小型）用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。,小结：卵母细胞的采集和培养,思考：对于小型动物，从输卵管冲取的卵子能否直接与获能的精子在体外受精？ 对于大型动物，从卵巢中采集的卵母细胞能否直接与获能的精子在体外受精？为什么？,能（卵子已成熟）,不能,不成熟，需在体外进行人工培养，至减数第二次分裂中期使其成熟,（二）精子的采集
7、和获能,假阴道法,手握法,电刺激法,满足压力、温度、润滑度的要求，配有活台畜或假台畜,收集精子的几种方法适用范围比较,假阴道法：手握法：电刺激法：,适用于大家畜和大型动物（牛）,适用于体型较小、易于控制的家畜（猪、犬等）,适用于野生或经济动物,在体外受精前，要对精子进行获能处理。,（1）培养法,2.精子的获能处理,例1：对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子。,（2）化学诱导法,精子放入人工配制的获能液中培养,例2：对于牛、羊等家畜的精子。,精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导,1)收集的方法：2)获能处理：,假阴道法手握法电刺激等,培养法：(人工配制的获能液中培养
8、）啮齿动物、家兔和猪,化学诱导法：（一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，化学药物诱导）牛、羊,小结：精子的采集和获能,（三）受精,卵母细胞培养液,培养法和化学诱导法,获能溶液或专用的受精溶液,（三）受精,获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在 或中完成受精过程。,获能溶液,专用受精溶液,注意：一般需共同培养一段时间才能完成受精,发育培养液,二、早期胚胎的培养,1.概念：,动物细胞培养的条件是什么？,精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。,发育培养液成分,水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。,2.条件
9、：,无菌无毒、温度和pH、气体环境、发育培养液,3.当胚胎发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。,桑椹胚或囊胚阶段：牛、羊,8个或16细胞胚阶段：试管婴儿,卵裂期或囊胚：小鼠、家兔,不同动物胚胎移植的时间不同,胚胎冷冻保存就是将动物的早期胚胎，采用特殊的保护剂和降温措施进行冷冻，使其在-196的液氮中代谢停止或减弱到足够小的程度，但又不失去升温后恢复代谢的能力，从而能长期保存胚胎的一种生物技术。,体外受精胚胎工厂化流程图,胚胎移植,采集良种母牛的卵母细胞,卵母细胞的体外培养,采集良种公牛精子,精子体外获能,体外受精,良种牛体外受精胚胎,受体牛,良种犊牛,成熟期牛,屠宰加工厂,市场,采集卵巢中的卵母细胞,“试管牛”工厂化生产的技术流程图,练习,如图，所做的处理是_过程，该过程常用的方法有 、 _ 。是_过程，是_过程，是_过程。,获能,培养法,化学诱导法,体外受精,早期胚胎培养,胚胎移植,
