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(共24张PPT)
3.2体外受精和早期胚胎培养
《高中生物学》选修3
学习目标
说出卵母细胞、精子的采集和培养方法。（重、难点）
简述体外受精技术的主要操作步骤。
概述动物早期胚胎培养的方法。
理解体外受精在家畜快速繁殖中的重要作用。
荷斯坦奶牛
国产奶牛：年均产奶量3千公斤左右
国际良种奶牛：年均产奶量1万公斤左右
引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元。
思考：你有什么办法实现我国良种牛的快速大量繁育吗？
考虑引进？
自然快速大量繁殖？
牛的生育率低，一头牛一胎只生一只，一生只能生育四五次。（牛的妊娠期为280天）
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。
一个伟大的设想诞生了
试管动物技术
一、试管动物技术
1.概念
指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
一、试管动物技术
2.过程
一、试管动物技术
4.意义
3.技术手段
体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植
可以实现良种家畜的快速大量繁殖
二、体外受精
主要步骤：
1.卵母细胞的采集和培养
2.精子的采集和获能
3.受精
1.卵母细胞的收集和培养
（1）卵母细胞的采集方法
①对于实验动物如小鼠、兔及家畜猪、羊等：
②对于大家畜或大型动物，如牛：
a.输卵管冲取法：
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。
b.屠宰动物的卵巢采卵：
从已屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞。
c.活体卵巢采卵：
借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具，从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
思考：采集的卵子是否马上可以受精？
直接与获能的精子在体外受精
牛卵巢
牛卵巢取卵
（2）卵母细胞培养
输卵管中冲取，可直接受精
思考：采集的卵子是否马上可以受精？
卵巢中
初级卵母细胞
成熟的卵母细胞（MⅡ中期）
体外培养
2.精子的采集和获能
（1）收集精子的方法：
假阴道法、手握法和电刺激法
（2）精子体外获能的方法
a.培养法：（啮齿动物、家兔、猪等）
将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中培养一段时间。
b.化学诱导法：（牛、羊等家畜）
把精子放入一定浓度肝素或钙离子载体A23187溶液中
3.受精
获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下在获能溶液或专用受精溶液中完成受精过程。
结果：获得受精卵
注意：精子离心处理的目的是，去除精清中的抑制获能的物质。
获能溶液或
专用的受精溶液
三、胚胎的早期培养
1.目的
精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以便检查受精卵状况和受精卵的发育能力。
2.胚胎早期培养的条件
同动物细胞培养条件基本相同，只是营养物质有所不同。
①无菌无毒 ②营养： 发育培养液（两盐两酸两素一血清）
③温度和pH ④气体环境
动物胚胎培养液成分与动物细胞培养液成分比较
项目 动物胚胎培养液（发育培养液） 动物细胞培养液
盐类
营养物质
调节物质
特有物质
无机盐、有机盐
无机盐、微量元素
氨基酸、核苷酸
葡萄糖、氨基酸
维生素、激素
促生长因子
血清
血清、血浆
列表比较几种培养液(基) 的成分
用途 成分
植物组织 培养基 大量元素、微量元素、植物激素(生长素、细胞分裂素等)、蔗糖、维生素等
精子获能 培养液 人工配制的获能溶液；一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液
动物细胞 培养液 无机盐、微量元素、葡萄糖、氨基酸、促生长因子、血清、血浆等
早期胚胎 培养液 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等（两盐、两素、两酸、一血清）
3.胚胎的去向
当胚胎发育到适宜的阶段时可进行受体移植或冷冻保存
（胚胎冷冻保存使胚胎移植不受时间和地点的限制，提高胚胎移植的效率）
胚胎冷冻保存(-196℃,液氮中）
4.胚胎移植的时间
8~16个细胞阶段
不同动物胚胎移植时间不同
牛、羊：
小鼠、家兔：试管婴儿：
桑椹胚或囊胚阶段
更早的阶段（卵裂期或囊胚）
在保温瓶中存放
（生理盐水）
抽取
卵母细胞
检查
卵母细胞
二氧化碳培养箱
卵母细胞
成熟培养
从屠宰场收集卵巢
冷冻精子
将解冻的精子离心分离
胚胎培养
精子获能
受精
解冻
离心前 离心后
受精卵检查
注获能液
成熟卵子
牛体外受精胚胎工厂化生产流程图
保存剩余的卵子和精子的方法是什么？
4.试管牛工厂化生产的技术流程
课堂小结
体外受精
早期胚胎培养
卵母细胞的采集
精子的
采集
受精
精子获能的方法
早期胚胎培养
输卵管冲取
卵巢采集
假阴道法
手握法
电刺激法
受精前的处理
受精作用
受精卵的检查和培养
培养法
化学诱导法
培养液成分
培养结果
胚胎的保存和移植
思考：试管动物与克隆动物有何异同？
试管动物 克隆动物
生殖方式
技术手段
遗传特性
是否遵循遗传规律
意义
有性生殖 无性生殖
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
核移植技术
早期胚胎培养
胚胎移植
双亲特点
主要与供核方相同
遵循
不遵循
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等
4、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. 成熟的卵细胞与获能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
3.精子和卵子体外受精后得到合子，对合子的处理措施是(　　)A．移入发育培养液中继续培养B．移入新的受精培养液中进行筛选C．移入受体的体内D．冷冻保存
5、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繁殖潜力
D. 对某一胚胎的干细胞核移植，产生的动物中雄性和雌性的概率各占1/2
6、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
祝同学们学习愉快
再见！

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