体外受精早期胚胎培养

学习目标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、胚胎移植遵循不遵循试管动物克隆动物生殖方式技术手段遗传物质遗传规律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：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）①②③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）借助超声波探测仪和内窥镜的引导，从活母畜卵巢采集卵母细胞。操作员先将带有超声波探头和吸卵针的采卵器通过生殖道插入子宫，同时将探头贴在卵巢上。根据B超屏幕所显示的卵泡位置，利用采卵针穿刺卵泡并同时抽吸卵母细胞。从活体卵巢中采集卵母细胞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）精子的采集和获能1.收集精子的方法有：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）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：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练习如图，①所做的处理是________过程，该过程常用的方法有、________。②是________过程，③是________过程，④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胚胎移植采集卵母细胞体外培养采集精子体外获能体外受精早期胚胎培养受体牛小结（时期：）1）超数排卵（试剂）2）活体取卵（仪器）3）从屠宰的卵巢取卵方法①②③（方法，试剂）（试剂）（培养条件、目的阶段）成熟的卵子获能的精子MII中期方法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巩固练习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）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，从而出现许多人工“多胞胎”，这种技术带来的危害之一是。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（2）在过程③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。过程⑥涉及的技术是。防止多精入卵胚胎移植关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是（）A.精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入母牛子宫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，需培养到一定阶段才可移植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进行C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D4、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.滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列C5、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1/2C6、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（）A.通过胚胎体外培养可直接获得新生儿B.超数排卵技术要使用一定的激素C.胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种D.受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗传性状一般的品种B7、“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（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？（填序号）①体外培养②人工授精③胚胎移植④核移植A①②③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。