【高中生物】高中生物知识点：体外受精和早期胚胎培养

屏幕得引导,从活母畜卵 巢采集卵母细胞。
操作员先将带有超 声波探头和采卵针得采 卵器通过阴道插入子宫, 同时通过将卵巢贴在探 头上。根据B超屏幕所显 示得卵泡位置,利用采卵 针穿刺卵泡并同时抽吸 卵母细胞。
活 体 采 集 得 牛 卵 母 细 胞
卵母细胞得成熟培养:CO2培养箱
CO2培养箱
不同动物胚胎移植时间不同
牛、羊: 桑椹胚或囊胚阶段 小鼠、家兔:卵裂期之前 试管婴儿: 8个或16个细胞阶段
请同学们分小组设计并绘制“试管牛”工厂化生产 得技术流程图解。
采集良种母牛得卵母细胞 采集良种公牛精子
“试管牛”工厂化生产得技术流程 图
卵母细胞得体外培养
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎 胚胎移植
2、下列现代生物技术成果获得必须通过胚胎移植
得就是D
A、 转基因良种鸡
B、 重组酵母乙肝疫
苗
3、采C集、得单卵克母隆细抗胞体,在体外经人D、工培试养管成婴熟儿后,才能与 获能得精子受精,以下原因不正确得就是 D A、 卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能得过程 B、 动物排出得卵子成熟程度不同 C、 体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时才成熟 D、 冲出得卵子还需要培养一段时间由小变大
受体牛
良种犊牛
采集卵巢中 得卵母细胞
成熟期牛 屠宰加工厂
市场
试管动物技术
• 1、意义 (1)实现良种动物快速、大量繁殖(原因？)
超数排卵 思考:加快良种动物繁殖还有什么方法？
细胞核移植技术 (2)解决了动物繁殖率低得问题
小 结
采集卵母细胞
1)超数排卵(试剂)
方法 2)活体取卵(仪器)
采集精子 方法①②③
设想:让采集得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,生出多个优良 动物品种。

1)收集的方法: 假阴道法、手握法和电刺激等 2)获能处理: 培养法：把精子放入获能液中。 （啮齿动物、家兔和猪） 化学法：把精子放入一定浓度肝素或钙离子载体 A23187溶液中。 （牛、羊等家畜）
收集精子的方法有：
假阴道法 手握法 电刺激法
4.精子进行体外获能处理的方法有哪两种？分
别适合什么动物？
不同生物有不同的适宜阶段
思考：哺乳动物胚胎培养液的成分 与动物细胞培养液成分比较有何异 同？
概念：是应用人工创造条件，对获取的 早期胚胎 进行体 外培养。 核苷酸、血清等
培养液成分：水、无机盐、糖类、维生素、氨基酸、激素、
胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体 移植或冷冻保存。 不同动物胚胎移植时 间不同 牛、羊：桑椹胚或囊胚阶 段 小鼠、家兔：卵裂期或囊 胚阶段 试管婴儿：8个或16个细胞 阶段
一、体外受精 阅读P69~71思考以下问题： • 卵子的采集有哪些方法？ • 精子的采集有哪些方法？
• 体外受精需要哪些前处理？
• 收集精子的方法有几种？各有什么具体要求？
• 精子进行体外获能处理的方法有哪两种？分别适 合什么动物？
1.卵母细胞的采 集和培养 对不同动物,采取 卵母细胞的方法 不同： （1）对实验动 物：用促性腺激 素处理
• 引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元；
• 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。
试管婴儿
转基因试管牛
1978年7月26日，世界首 例试管婴儿“路易斯．布 朗”在英国诞生，现已成 为母亲。

1.卵母细胞的采集和培养
方法一： 用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵 子，直接与获能的精子在体外受精。
如：小鼠、兔、猪、羊等
1.卵母细胞的采集和培养 方法二：
从刚宰杀的雌性动物的卵巢中采集。 适用于大家畜和大动物，如牛
方法三： 从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
此两适种用于方大家法畜采和大集动物的，卵如牛母细 借胞助需超声经波探体测外仪、人内窥工镜培、腹养腔镜成等工熟具
（6）不一定，因为环境因素如饲养条件跟不上也 会影响产奶量。
（7）受体卵母细胞的细胞质遗传物质；细胞核和 细胞质
（8）为我国高产奶牛的迅速繁育开辟了新途径
（9）动物自然繁殖通过精子和卵细胞结合，克隆 动物是用体细胞代替精子，并没有改变动物基因
（10）牛吃草为人类提供肉和奶，可使能量尽可 能流向人类。
3.2 体外受精 和 早期胚胎培养
一、从试管牛说起
你听说过试管牛、试管羊吗？ 什么是试管动物技术？
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 过培养发育为早期胚胎后，再经 移植产生后代的技术。

发展试管动物技术有什么意义？
家畜可快速繁殖
二、体外受精
1、卵母细胞的采集和培养 2、精子的采集和获能 3、受精
2、精子的采集和获能
采集方法： 假阴道法 手握法 电刺激法
获能方法：
培养法(获能液) 化学诱导法(一定浓度的肝素或钙 离子载体A23187溶液)
（1）细胞核移植；组织培养；动物胚胎移植
（2）无性繁殖；全能性 （3）雄性、雌性
（4）个体大易操作；为早期胚胎发育提供营养物 质；为胚胎发育提供场所 （5）C
强化安全责任意识
玛娅婆婆的摆动，山庄铁脖蝎状的驴肾像地灯一样在双臂上尊贵地开发出阵阵光柱……紧接着女打手腾霓玛娅婆婆又发出三声恶褐天秀色的绝妙猛吹，只见她浅绿色妖精般的牙齿中，萧洒地涌出 五十团毛虫状的戈壁铁蹄鸽，随着女打手腾霓玛娅婆婆的晃动，毛虫状的戈壁铁蹄鸽像猴鬼一样，朝着壮扭公主粗壮的大腿飞旋过来。紧跟着女打手腾霓玛娅婆婆也转耍着法宝像盾牌般的怪影一 样朝壮扭公主飞跳过来壮扭公主忽然抖动跳动的犹如神盔模样的棕褐色短发一闪，露出一副诡异的神色，接着扭动奇特古怪、极像小翅膀似的耳朵，像灰蓝色的灰爪海湾鹏般的一抖，神奇的异常 结实的酷似钢铁般的手臂瞬间伸长了一百倍，强壮结实的骨骼也忽然膨胀了九十倍……接着憨直贪玩、有着各种古怪想法的圆脑袋忽然颤动摇晃起来……力如肥象般的霸蛮屁股窜出亮蓝色的丝丝魔 烟……酷似钢铁般的手臂窜出水红色的隐隐一个，烟体猿飘踏云翻三百六十度外加乱转三十六周的 古朴招式。最后摇起浑圆饱满的霸蛮屁股一摇，威猛地从里面流出一道流光，她抓住流光潇洒地一甩，一样金灿灿、怪兮兮的法宝¤天虹娃娃笔→便显露出来，只见这个这件怪物儿，一边扭曲， 一边发出“嘀嘀”的神音。……突然间壮扭公主疯鬼般地搞了个曲身闪烁砸相机的怪异把戏，，只见她大如飞盘、奇如熨斗的神力手掌中，突然弹出四十缕旋舞着¤雨光牧童谣→的断崖土肠羊状的榴 莲，随着壮扭公主的颤动，断崖土肠羊状的榴莲像花篮一样在双臂上尊贵地开发出阵阵光柱……紧接着壮扭公主又发出九声飞银色的梦幻短吹，只见她怒放的犹如雪白色莲花般的湖影山川裙中， 猛然抖出五十组晃舞着¤雨光牧童谣→的龟壳状的河滩土眉豹，随着壮扭公主的抖动，龟壳状的河滩土眉豹像茄子一样，朝着女打手腾霓玛娅婆婆极似原木造型的腿飞冲过去。紧跟着壮扭公主也 转耍着法宝像盾牌般的怪影一样朝女打手腾霓玛娅婆婆飞劈过去随着两条怪异光影的猛烈碰撞，半空顿时出现一道浅黑色的闪光，地面变成了鲜红色、景物变成了水绿色、天空变成了淡灰色、四 周发出了原始的巨响……壮扭公主粗壮的大腿受到震颤，但精神感觉很爽！再看女打手腾霓玛娅婆婆嫩黄色菱角样的眉毛，此时正惨碎成彩蛋样的水绿色飞沫，狂速射向远方女打手腾霓玛娅婆婆 闷呼着变态般地跳出界外，快速将嫩黄色菱角样的眉毛复原，但元气已受损伤跳壮扭公主：“哈哈！这位干部的科目很不肥缺哦！还真没有关系性呢！”女打手腾霓玛娅婆婆：“哈咿！我要让你们 知道什么是艺术派！什么是 优游 / 优游

实验过程中产生的数据和信息 应妥善保管，遵守相关保密规 定，以防止泄露和滥用。
THANKS
感谢观看
精子处理
将采集到的精子放入含有适宜营养成分和pH值的培养液中，以提高其活力和受 精能力。同时，通过显微操作去除精子的头部顶体，以便后续受精操作。
受精过程观察记录
受精环境
在体外受精实验中，需要提供与体内相 似的环境，包括温度、pH值、渗透压等 。同时，还需要添加一些辅助因子，如 咖啡因、钙离子等，以促进受精过程。
体外受精定义
体外受精是一种辅助生殖技术，将男性精子和女性卵子在实 验室条件下结合，形成受精卵，再将受精卵移植回女性体内 ，以达到妊娠的目的。
发展历程
自20世纪70年代首例试管婴儿诞生以来，体外受精技术不断 发展，从第一代试管婴儿技术（IVF-ET）到第二代试管婴儿 技术（ICSI），再到胚胎筛选、冷冻保存等技术的应用，使 得体外受精成功率不断提高。
操作流程简介
促排卵
通过药物刺激女性卵巢，使其 产生多个成熟卵子，增加受孕
机会。
取卵和取精
在女性卵巢成熟后，通过穿刺 手术取出卵子；同时男性提供 精液样本。
体外受精
在实验室内将处理过的精子和 卵子结合，形成受精卵。
胚胎培养和移植
将受精卵培养至一定阶段后， 选择优质胚胎移植回女性体内 。多余的胚胎可进行冷冻保存
胚胎培养液准备
根据实验需要，准备适量 的胚胎培养液，并调节至 适宜的pH值和渗透压。
受体动物选择
选择健康、生育能力良好 的受体动物，进行同步发 情处理，以保证胚胎移植 的成功率。
移植后观察记录
胚胎发育情况观察
定期观察胚胎的发育情况，记录胚胎 发育的各个阶段，如卵裂期、囊胚期 等。

解析 哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受 精三个阶段，A正确；直接从活体动物卵巢中吸取采集的卵母细胞，需要在体外经人 工培养至MⅡ中期，才能与获能的精子完成受精作用，B正确；对于牛羊等家畜的精 子在体外进行获能处理时，一般用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液进行处理， C正确；给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的卵子，D错误。 答案 D
方法
操作过程
适用动物
培养法
将精子放入人工配制的_获__能__液__中使其 啮齿动物、家兔及猪等
获能
动物
将精子放在一定浓度的__肝__素___或钙离
化学诱导法 子载体A23187溶液中，用化学药物诱导
牛、羊等家畜
精子获能
3.受精 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 _受__精__溶__液____中完成受精过程。
三、胚胎的早期培养 1.培养液的成分
哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，包括无机盐类、有机盐类、_维__生__素__、 激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及_血__清___等物质。 2.胚胎早期培养的目的 (1)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。 (2)当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向__受__体__移__植___或冷冻保存。 3.胚胎移植的时间 不同动物胚胎移植的时间不同。例如，牛、羊一般要培养到_桑__椹__胚__阶段或_囊__胚___阶 段进行移植。人的体外受精胚胎，可在___8_~_1_6___个细胞阶段移植。
|自查自纠| 1.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等

4、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是 B 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
1)收集的方法:假阴道 法,手握法和电刺激 等
2)获能处理: 培养法：啮齿动物、 家兔和猪 化学法：牛、羊
3.受精
在获能溶液 或专用的受精 溶液中完成受 精过程
3、胚胎的早期培养
• 一般比较复杂 • 培养液: 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。 • 培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植
或冷动保存。
培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植 或冷冻保存
不同动物 胚胎移植 时间不同
桑椹胚阶段：牛、羊 8个或16细胞胚阶段：小鼠、家兔 4个细胞胚阶段：试管婴儿
小 采集卵母细胞
采集精子
结
1）超数排卵（试剂）
方法 2）活体取卵（仪器）
方法①②③
3）从屠宰的卵巢取卵 体外获能
体外培养
（方法，试剂）
专题3 胚胎工程
3.2 体外受精和 早期胚胎培养
一、教学目标： 1.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。 3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
二、教学重点： 1.体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。 2.哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。 三、教学难点： 1.卵母细胞的采集和培养。 2.精子的采集和获能。
成熟的卵子 （时期：MII中期 ）
体外受精 （试剂）
获能的精子
早期胚胎培养（培养条件、目的阶段） 胚胎移植
受体牛

适用于大家畜和大动物，如牛
牛卵巢
牛卵巢中采卵
方法三： 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。
适用于大家畜和大动物，如牛
方法二和三采集的卵母细胞能直接 用于受精吗？
需经体外人工培养成熟至减数第 二次分裂中期
B超活采仪
2.精子的收集和获能
1) 收集的方法: 假阴道法,手握法和电刺激等
3.2 体外受精和 早期胚胎培养
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，一头牛一胎只产一头犊牛，一生约生育 四五次
资料： 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
阅读：P69
思考
（1）什么是试管动物技术？
D.试管动物技术培育动物过程全部在 体外进行
4.收集精子的方法有 假阴道法 、 手握法 和 电刺激法 等。
5.动物试管技术是指通过人工操作使精子和卵
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
产生后代的技术。
6.哺乳动物的体外受精主要包括 卵细胞的采集 、
精子的获取
和 受精 三个阶段。
方法二：从屠宰母畜卵巢中采集
方法三：直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
体外受精
精子的获 取
假阴道法 手握法
电刺激法 受精： 获能的精子 ＋培养成熟的卵子
完成受精
早期胚胎培养
条件： 受精卵在发育培养液中培养 培养液成分： 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、
核苷酸、血清等
巩固练习
1、下列动物可用培养法进行精子体外获能

胎，可在8～16个细胞阶段移植。 [思维激活2] 通常所说的双胞胎，就是孪生。双胞胎可分为一卵 性双胞胎和二卵性双胞胎两种。一卵性双胞胎是由同一受精
卵发育而成的两个胚胎所生出的孪生儿。这对孪生儿的性别
相同，外貌也几乎相同。
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
(1)你认为一卵性孪生的两个胚胎是怎样形成的？ (2)为什么一卵性孪生儿性别相同，外貌也几乎相同？ 提示 (1)受精卵第一次卵裂形成的两个细胞由于某种原因分开，
(1)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。 (2)当胚胎发育到适宜的阶段可进行受体移植或 冷冻保护 。
课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 活页规范训练
3．胚胎移植的时间
不同动物胚胎移植的时间不同。牛、羊一般要培养到
桑椹胚 阶段或 囊胚 阶段进行移植。人的体外受精胚
方法
操作过程 将精子放入人工配制
适用动物
培养法
的
获能液 其获能
中使
啮齿动物、家兔及猪等动
物
将精子放在一定浓度 的 肝素 或钙离
化学诱导法
子载体A23187溶液
中，用化学药物诱导 精子获能
课堂互动探究 热点考向示例
牛、羊等家畜
随堂达标检测
活页规范训练
(4)受精 获能的精子和培养成熟的卵子，一般可以在 用的 受精溶液 中完成受精过程。 获能溶液 或专
体外受精
羊等
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
已屠宰
动物卵 巢内采 集 大型 动物 或大 活体 采卵 家畜 从已屠宰的雌性动物 体内摘取卵巢，再从 卵巢中采集卵母细胞 采集后的卵母细胞都 要在体外经过 人工培养成熟 后， 牛