2022届高三生物一轮复习课件：体外受精和早期胚胎培养

1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生 1978年7月25日世界首例试管婴儿 从试管牛说起 国产奶牛：年均产奶量3000公斤左右 国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右 我国蒙古黄牛：均重300Kg 海福特肉用牛：2岁体重可达800Kg 存在的问题： 引进一头良种成年奶牛需要3万－5万牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次 中国黄牛 平均体重 300公斤左右 国产奶牛 年均产奶量3000公斤左右 澳洲海福特牛 2岁时平均体重 800公斤左右 荷斯坦牛 年均产奶量10000公斤左右 2 从试管牛说起 资源：牛的生育率虽然很低，但是牛的卵母细胞相当的多，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。 设想：让采集的精子和卵母细胞在体外受精，得到很多个小胚胎，分别移植到多个本地牛体内“借腹怀胎”，实现良种牛大量快速繁殖。 3 专题3 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养 内蒙古大学旭日干博士主持诞生中国第一胎“试管牛” 一、试管动物技术 1、概念 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。 精子 卵子 体外受精 早期胚胎 子宫 试管动物 移植 ①体外受精 ②早期胚胎培养 ③胚胎移植 2、过程 培养 3、应用： 优良动物品种的快速繁殖 试管婴儿：在早期胚胎发育到一定阶段后进行移植到代孕子宫，所以胚胎发育大部分时间都是在体内进行的。 二、体外受精 1、卵母细胞的采集和培养 (1)小型实验动物 思考：促性腺激素能口服吗？ 如：鼠、兔、家畜猪、羊等 ①用促性腺激素处理，使其排出更多卵子 之后从输卵管中冲取卵子 （超数排卵） ②直接与获能的精子在体外受精 不能，蛋白质类激素。 思考：能用性激素吗？ 成本高、操作程序复杂、很少使用。 思考：对于大型家畜，如牛能用这种方法吗？ 促性腺激素促进卵泡成熟，促进排卵。性激素是维持第二性征。 卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能 、受精 (已经发育到MⅡ中期具有受精能力） 性腺 垂体 性激素 促性腺激素 （一） 二、体外受精 1、卵母细胞的采集和培养 (2)大家畜/大型动物 如：牛 方式1：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞 ②需在在体外进行人工培养至其成熟，才能与获能的精子在体外受精 方式2：活体采卵：可以借助超声波(B超)探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 ① 按照目前的技术水平，一头健康母牛每周可获得5-10枚卵子。 活体采卵优点： 卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精 它对充分发挥优良母畜的繁殖能力具有重要意义。（P70第一段最后一行） MⅡ中 超声波引导法 活体采集的牛卵母细胞 培养至MⅡ中期 卵母细胞的成熟培养：CO2培养箱 （95%的空气和5%的CO2） 培养细胞时： 要注意温度、PH、营养物质、溶液浓度 二、体外受精 2、精子的采集和获能 (1)采集 假阴道法 手握法 电刺激法 大型动物（牛） 体型小、易控制（猪、犬） 野生或经济动物 (2)获能 使精子获得受精的能力 精液中精子没有受精能力的原因： 精液包括精子和精浆。精浆（清）中有去能因子，抑制精子受精的能力。 自然条件下精子的获能： 经过雌性生殖道时，生殖道的某种成分解除了去能因子的抑制作用。这种成分可叫做获能因子。 精子获能和Ca+内流有关： Ca+内流进精子中，使Ca+浓度升高，激活精子顶体释放顶体酶，水解卵子外的放射冠和透明带，形成精子入卵的通道，使精子获得受精的能力。 卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精 11 二、体外受精 2、精子的采集和获能 (1)采集 假阴道法 手握法 电刺激法 大型动物（牛） 体型小、易控制（猪、犬） 野生或经济动物 (2)获能 培养法 化学诱导法 模拟雌性生殖道的环境 精子在人工配置的获能液中获能 精子放于一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导获能 （牛、羊） 使精子获得受精的能力 （啮齿类动物、兔、猪） 使Ca+流入精子中，获能 卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精 二、体外受精 3、受精 获能的精子和培养成熟的卵子，在获能溶液或专用受精溶液中，共同培养一段时间完成受精过程。 受精标志 受精完成标志 在透明带和卵细胞膜间隙观察到两个极体 雌雄原核融合 1、提高精子的浓度 2、精清中含有一种能抑制精子获能的物质。离心可以使精子和精清分离。 模拟的是输卵管中的环境 项目 自然受精 人工授精 体外受精 不同 过程 雌雄动物交配完成 用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精 人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成