256体外受精和早期胚胎的培养

1、你听说过试管牛，试管羊吗？你听说过试管牛，试管羊吗？你知道什么是试管动物技术吗你知道什么是试管动物技术吗?发展这种技术有什么重要意义呢？发展这种技术有什么重要意义呢？导入新课导入新课我国首例转基因我国首例转基因试管牛试管牛“试管羊之父试管羊之父”旭旭日干日干 试管动物技术是指通过人工操作使卵试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。后代的技术。 体外受精在家畜快速繁殖中有重体外受精在家畜快速繁殖中有重要作用。要作用。3.2体外受精和早期胚胎的培养体外

2、受精和早期胚胎的培养 1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。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。简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。教学目标教学目标 1.通过探究式的学习方法，以试管牛通过探究式的学习方法，以试管牛为例，得出结论。为例，得出结论。 2.制定研究课题，组成研究小组，查制定研究课题，组成研究小组，查阅资料，研讨，写出研究报告。阅资料，研讨，写出研究报告。 认出体外受精在家畜快速繁殖中的重认出体外受精在家畜快速繁殖中的重要作用。要作用。1.体外受精在家畜快繁中的重要意义。体外受精在家畜快繁中的重要意义。2.哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤

3、。哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。1.卵母细胞的采集和培养。卵母细胞的采集和培养。2.精子的采集和获能。精子的采集和获能。教学重难点教学重难点 我国大多数牛的品种，产肉量或产奶我国大多数牛的品种，产肉量或产奶量与国际上的优良品种相比都有一定差距。量与国际上的优良品种相比都有一定差距。那么，能不能让引进的良种牛快速地大量那么，能不能让引进的良种牛快速地大量繁殖呢？繁殖呢？试管牛试管牛 我们知道，牛的生育率虽然低，但是我们知道，牛的生育率虽然低，但是母牛体内的卵母细胞却相当多母牛体内的卵母细胞却相当多,其卵巢中卵其卵巢中卵母细胞数要比一生中正常排出的卵子多母细胞数要比一生中正常排出的卵子多10

4、00倍。公牛产生的精子数量就更多了。倍。公牛产生的精子数量就更多了。 如果能够分别采集牛的精子和卵母细如果能够分别采集牛的精子和卵母细胞，让它们在体外完成受精并且发育成一胞，让它们在体外完成受精并且发育成一个个小胚胎，再将这些胚胎移植到一个个个个小胚胎，再将这些胚胎移植到一个个本地牛体内本地牛体内“借腹怀胎借腹怀胎”，不就可以实现，不就可以实现良种牛的快速大量繁殖吗？良种牛的快速大量繁殖吗？ 但这需要开发相但这需要开发相应的技术，在这项技应的技术，在这项技术中首先要做的是体术中首先要做的是体外受精和早期胚胎的外受精和早期胚胎的培养。培养。 采集良种公牛的精子采集良种公牛的精子采集良种母牛的卵母

5、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精子的体外获能精子的体外获能体外受精体外受精良种牛胚胎体外受精良种牛胚胎体外受精受体牛受体牛良种牛犊良种牛犊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母细胞采集卵母细胞一、卵母细胞的采集和培养一、卵母细胞的采集和培养 对于实验动物如小鼠对于实验动物如小鼠兔，以及家畜兔，以及家畜猪猪羊等，采用的主要方法是：用促性腺羊等，采用的主要方法是：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。在体外受精。体外受精体外受精

6、 对于大家畜或大型动物，如牛，对于大家畜或大型动物，如牛，采用的主要方法是：从已屠宰的母畜卵采用的主要方法是：从已屠宰的母畜卵巢中取得卵母细胞，也可借助超声波探巢中取得卵母细胞，也可借助超声波探测仪测仪内窥镜或腹腔镜等工具，直接从内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取。采集的卵母细活体动物的卵巢中吸取。采集的卵母细胞在体外经人工培养成熟后，才能与获胞在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。能的精子受精。用于体外培养的卵母细胞选择和培养用于体外培养的卵母细胞选择和培养: 在选择卵母细胞时，无论用哪种方法采集在选择卵母细胞时，无论用哪种方法采集到的卵母细胞，外围一般都应该有数层卵丘

7、到的卵母细胞，外围一般都应该有数层卵丘细胞所包围，形成一个叫卵丘复合体的结构细胞所包围，形成一个叫卵丘复合体的结构（coc）。这种结构对于卵母细胞在体外条）。这种结构对于卵母细胞在体外条件下的成熟是十分重要的。件下的成熟是十分重要的。 在对家畜体外受精的操作中，一般把未在对家畜体外受精的操作中，一般把未成熟的卵母细胞分成成熟的卵母细胞分成a、b、c、d四级。对四级。对a级卵母细胞要求是有级卵母细胞要求是有3层以上的卵丘细胞层以上的卵丘细胞包围，卵母细胞的细胞质均匀；包围，卵母细胞的细胞质均匀；b级是少于级是少于3层卵丘细胞，但卵母细胞质要均匀；层卵丘细胞，但卵母细胞质要均匀；c级级为没有卵丘细

8、胞包围的卵母细胞，又称裸卵，为没有卵丘细胞包围的卵母细胞，又称裸卵，培养效果很差；培养效果很差；d级是退化或死亡的卵母细级是退化或死亡的卵母细胞，应淘汰。胞，应淘汰。a、b两类卵母细胞培养效果两类卵母细胞培养效果较好。较好。卵母细胞采集器卵母细胞采集器二、精子的采集和获能二、精子的采集和获能 收集精子的方法有假阴道法收集精子的方法有假阴道法手握手握法法电刺激法等。电刺激法等。 假阴道法假阴道法是用特制的假阴道，满足雄性是用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力温度和润滑度的要求。动物交配时对压力温度和润滑度的要求。同时要配有与供精动物相适应的台畜，训练同时要配有与供精动物相适应的台畜，训练动物

9、爬跨台畜，借假阴道收集精液。动物爬跨台畜，借假阴道收集精液。 手握法手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手，直是通过徒手或戴乳胶手套的手，直接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激即接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。 电刺激法电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直是采用特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精，肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精，此方法只适用于野生或某些经济动物。此方法只适用于野生或某些经济动物。 此外，对于啮齿类的实验动物可在处死此外，对于啮齿类的实验动物可在处死后从附睾尾收集

10、精液。后从附睾尾收集精液。 通常采用的精子体外获能的方通常采用的精子体外获能的方法有培养法，化学诱导法两种。法有培养法，化学诱导法两种。 培养法培养法:对于啮齿动物家兔和猪等对于啮齿动物家兔和猪等动物的精子。将取自附睾的精子放入人动物的精子。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，精工配制的获能液中，培养一段时间，精子就可获能。子就可获能。 化学诱导法：化学诱导法：对于牛羊等家畜的精对于牛羊等家畜的精子。将精子放在一定浓度的肝素或钙离子。将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物子载体溶液中，用化学药物a23187诱导诱导精子获能。精子获能。手握法为公猪采精手握法为公

11、猪采精采精用的假畜台采精用的假畜台三、受精三、受精 获能的精子和培养成熟的卵子，获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。精子和卵子受精溶液中完成受精过程。精子和卵子一般要放在培养液小滴内共同培养一段一般要放在培养液小滴内共同培养一段时间才能受精。时间才能受精。胚胎的早期培养胚胎的早期培养卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能精子的采集和获能受精受精课堂总结课堂总结假阴道法手握法电刺激法等假阴道法手握法电刺激法等培养法和化学诱导法培养法和化学诱导法 方法一：对实验动物小鼠、兔和小方法一：对实验动物小

12、鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时，可先家畜猪、羊等卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直接与获能的精子在取卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。体外受精。 方法二：从刚屠宰的雌性动物体内方法二：从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。 方法三：直接从活体动物的卵巢中方法三：直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。需借助采集卵母细胞，叫活体采卵。需借助超超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜声波探测仪、内窥镜或腹腔镜，

13、直接从，直接从活的动物卵巢中吸取卵母细胞。后两种活的动物卵巢中吸取卵母细胞。后两种方法适用于大家畜和大动物。方法适用于大家畜和大动物。 注意：采集的卵母细胞需在体外注意：采集的卵母细胞需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精。培养成熟后才能与获能的精子受精。压力温度和润滑度压力温度和润滑度课堂练习课堂练习1. 对家畜进行卵母细胞采集时，可先用处理对家畜进行卵母细胞采集时，可先用处理（ ）2.（多选）用化学法使精子获能，采用化学（多选）用化学法使精子获能，采用化学药物是一定浓度的（药物是一定浓度的（ ）a.氯化钠溶液氯化钠溶液 b.肝素肝素 c.钙离子溶液钙离子溶液 d. 磷酸缓冲液磷酸缓冲液 e

14、. 钙离子载体钙离子载体a231876. 卵母细胞培养到卵母细胞培养到_期时，就可以与获能期时，就可以与获能精子进行体外受精了（精子进行体外受精了（ ）7. 精子的顶体由来自细胞质的精子的顶体由来自细胞质的_变成（变成（ ）习题答案习题答案练习（第练习（第73页）页） 1.答：体外受精技术对动物生殖机理研答：体外受精技术对动物生殖机理研究、畜牧生产、医学和濒危动物保护等具有究、畜牧生产、医学和濒危动物保护等具有重要意义。如用小鼠、大鼠或家兔等作实验重要意义。如用小鼠、大鼠或家兔等作实验材料，体外受精技术可用于研究哺乳动物配材料，体外受精技术可用于研究哺乳动物配子发生、受精和胚胎早期发育机理。子

15、发生、受精和胚胎早期发育机理。 在家畜品种改良中，体外受精技术为胚在家畜品种改良中，体外受精技术为胚胎生产提供了廉价而高效的手段，对充分利胎生产提供了廉价而高效的手段，对充分利用优良品种资源，缩短家畜繁殖周期，加快用优良品种资源，缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度等有重要价值。在人类，该技品种改良速度等有重要价值。在人类，该技术是治疗某些不孕症和克服性连锁病的重要术是治疗某些不孕症和克服性连锁病的重要措施之一。体外受精技术还是哺乳动物胚胎措施之一。体外受精技术还是哺乳动物胚胎移植、克隆、转基因和性别控制等现代生物移植、克隆、转基因和性别控制等现代生物技术不可缺少的组成部分。技术不可缺少的组成部分