体外受精和早期胚胎培养
体外受精和早期胚胎培养
09-10学年高明区纪念中学高二级生物科学案执笔：钟日文审核：备课组长签名：【学习目标】1.能简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2.能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【重难点】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。
【课前预习】阅读课本P，完成下列空格：69－73一、试管动物技术1．试管动物技术是指：通过___________使卵子和精子在___________成熟和受精，并通过培养发育为___________后，再经移植产生后代的技术。
2．这项技术的前期工作包括___________和___________。
二、体外受精1．哺乳动物的体外受精主要包括___________、___________和___________等主要步骤。
2．卵母细胞的采集和培养(1)对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用___________处理，使其排出更多的___________，然后从___________中冲取卵子。
(2)对于大型动物或大家畜，如牛，一般从已屠宰母畜的___________中采取，或借助于超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的___________中吸取卵母细胞。
(3)从___________中冲取的卵子，可直接与获能的精子在体外受精；从___________中采取的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精。
3．精子的采集和获能(1)收集精子的方法①假阴道法：大家畜或大型动物。
②___________：体型较小，易于控制的。
③___________：野生动物或经济动物。
(2)精子体外获能的方法①培养法：对于___________、家兔及___________等动物的精子，采用将精子放人人工配制的___________中使其获能。
②化学诱导法：对于___________等家畜的精子，可采用将精子放在一定浓度的___________或钙离子载体A23187溶液中，用___________诱导精子获能。
体外受精和早期胚胎培养
胚胎发育阶段
受精卵经过卵裂期、桑椹胚期、囊胚 期和原肠胚期等阶段，最终发育成具 有内胚层、中胚层和外胚层的完整胚 胎。
了解胚胎发育的各个阶段有助于评估 胚胎的发育潜力和提高体外受精的成 功率。
在胚胎发育的不同阶段，对营养和生 长条件的需求也不同，因此需要选择 适当的培养液和调整培养条件以满足 其需求。
基因诊断
通过基因检测技术，可以诊断胚胎是 否存在遗传性疾病，为夫妇提供生育 健康后代的机会。
生殖科学研究
胚胎发育机制
体外受精和早期胚胎培养为生殖科学研究提供了实验模型，有助于深入了解胚 胎发育的机制和过程。
生殖医学研究
通过体外受精和胚胎培养技术，可以开展生殖医学相关研究，推动生殖健康领 域的科技进步。
挑战
尽管技术不断进步，但仍存在一些挑战，如胚胎发育不完全、成功率不稳定等问 题，需要进一步研究和探索。
社会影响与接受度
社会影响
体外受精和早期胚胎培养技术的发展 对社会产生深远影响，如改变生育观 念、减轻家庭负担等，同时也可能带 来一些社会问题，如代孕、胚胎买卖 等。
接受度
随着技术的普及和社会的进步，人们 对于体外受精和早期胚胎培养技术的 接受度逐渐提高，但仍存在一些观念 和文化上的障碍需要克服。
国际法规与政策
国际组织
国际合作
国际法
一些国际组织，如世界卫生组织（ WHO）和国际人类胚胎研究协会（ ISHRE）等，会制定一些指导原则和 政策建议，以指导各国在这一领域的 立法和实践。
由于体外受精和胚胎培养涉及到跨国 界的问题，因此国际合作在这一领域 非常重要。例如，不同国家的医疗机 构可能会进行合作，共享技术和经验 。
3.2体外受精和胚胎培养
上世纪70年代以来，生命科学的新进展、新成就 如雨后春笋、层出不穷。为了帮助治疗不孕夫妇， 1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”，为了 证明高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有 全能性，1977年第一只克隆动物，“多利”问世。 “试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是 （ ） B A．都属于有性生殖 B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖 C．都属于无性生殖 D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖
试管婴儿技术为优生开辟了新途径。一 对正常夫妇，妻子的父亲患血友病，丈夫 的父亲正常，他们欲通过“试管婴儿”技 术生一个健康的子女，则他们最好选择的 精子类型和所生子女的性别是（ ） A A X精子、女性
C X精子、男性
B Y精子、女性
D Y精子、男性
（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 （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。
（获能溶液或专用的受精溶液）
二、胚胎的早期培养
1. 培养液的作用 2.培养液的成分 两“盐” 两“酸” 两“素” 一“清” 3.适时移植 向受体移植或冷冻保存。 不同动物胚胎移植时间不同。 试管婴儿：8-16个细胞阶段 牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段 小鼠、家兔：卵裂期或囊胚阶段
以牛为例，从屠宰场收集卵巢中的 卵母细胞进行体外受精的应用效果如 何？
一个 卵巢 10枚卵 母细胞
高二生物体外受精早期胚胎培养
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
谁说面试没有什么技巧的，在所有的职业面试中都有一定的规律性，只要遵从这样的规律，加上自己的努力和创新一定会有不同的收获，而且面试开始的个人简历说明就是非常重要的一个部分， 话面试的前提就取决于这些个人简历的填写，有的人因为个人简历填写的完整性，还有创意性比较精妙得到了很多大公司的赏识，得到面试的机会。可见面试前的简历说明也会死非常重要的事情 对于所有的面试人员，如何在小组面试中抢得先机全靠你简历中的填写日内容了。每个人的简历表都是一样的，所以在填写自由项目内容的时候就是可以创意的部分。通常比较常见的就是说明个 部分，很多人都抱着侥幸的心里，觉得不会被发现就填写一些优秀的虚假的内容，一旦查出就被剥夺了工作面试的资格。 想让老板对你有想要了解的感觉，就要从这个公司的目的下手，首先看他们招聘的都是怎样的职位，这些职位对于员工都有哪些方面的要求，这些事决定你在面试的时候需要准备哪些内容的前提 才能明确自己要做什么，也是填写个人简历的时候非常重要的关键。 简历不是作文，所以不用那些华丽的辞藻，简单明了的说明方式是面试官最喜欢的文字叙述，用简单而且字体一定要美观，去描述你都有那些社会经历，这些都是可以有创意性的。不一定要全部 述，有些时候要知道变通，社会工作经历没有多少的备案，所以在这样的情况下我们可以夸大一些说明的方式，但是事实还是要尊重。 消防风机 / 消防风机
【高中生物】高中生物知识点：体外受精和早期胚胎培养
【高中生物】高中生物知识点：体外受精和早期胚胎培养体外受精与胚胎的早期培养：1、体外受精的原理：人工模拟体内环境（包括营养、温度、pH等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
2、体外受精主要操作步骤（1）卵母细胞的采集和培养：方法一：对小型动物一般用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
方法二：对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精（或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞）（2）精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。
采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。
获能方法：培养法和化学法。
（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞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：（1）培养目的：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，以检查受精状况和受精卵的发育能力。
（2）培养液成分：除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
（3）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。
不同动物胚胎移植的时间不同。
（牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植）。
知识拓展：1、早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
2、受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床。
3、胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
3.2体外受精和早期胚胎培养
电刺激法 野生或经济动物
2、精子细胞的采集和获能
b.体外受精需要哪些前处理？
（2）精子体外获能的方法： 培养法: 放入人工配制的获能液中 如：啮齿动物、家兔和猪等 化学诱 放在一定浓度的肝素或钙离子 导法: 载体A23187溶液中 如：牛、羊等
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
集卵子？
采用的主要方法是给供体注射 促性腺激素，使其排出更 多的卵子，之后从 输卵管中冲取卵子，直接与获能的精 子在体外受精。（输卵管冲取法)
1.卵母细胞的采集和培养
c.对于大家畜或大型动物如何采集卵子？ 大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集： 屠宰场已屠宰母畜的 卵巢中采集卵母细胞，
借助 超声波(B超)探测仪 、内窥镜 或 腹腔镜 等工
（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，
。过程⑥涉及的技
②人工授精
③胚胎移植
④核移植
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 注射促性腺激素 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 一是影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等 如透明带反应等，其意义是 术是 胚胎移植 。 防止多精入卵 。
体外早期胚胎的培养
胚胎移植
Байду номын сангаас
精子采集 精子体外获能
体内发育
二、体外受精
概念：采取雌性动物的卵细胞 和雄性动物的精子，使
其在试管中受精。
主要包括卵母细胞的采集 、精子的获取 和 受精 等几个主要步骤 。
思考：子代数目的多少取决于精子数还 是卵子数？
体外受精和早期胚胎培养
体外受精和早期胚胎培养什么是体外受精？体外受精，也称为试管受孕，是一种辅助生殖技术，通常用于治疗不育或生育困难的夫妇。
这种技术涉及将精子和卵子结合在实验室中，培育成胚胎，然后将胚胎植入母体内部。
在体外受精中，女性接受某种类型的生殖激素治疗，以刺激卵巢产生多个成熟卵子。
然后，医生使用一种称为卵巢刺激素的药物来取出成熟卵子，而不是等待它们排出体外。
接下来，医生将成熟的卵子与男性捐献的精子结合在一起，使其在实验室中受精。
经过一段时间的培育，科学家会将形成的多个胚胎中的最佳品质的胚胎选择出来，并移植到女性子宫内，以期着床并产生婴儿。
早期胚胎培养是什么？早期胚胎培养是指将结合健康成熟卵子和精子形成的早期胚胎（通常在1-5天内）培养和孵化在实验室中。
这种技术可以帮助医生选择最好的胚胎进行移植，以提高着床和发育成功的可能性。
早期胚胎培养的一个重要目标是保持胚胎在一个稳定的环境中，以允许它们自然地发展和成长。
胚胎须在温度恒定、PH值平衡、氧气含量和营养物质充足的情况下生长，以确保高品质的生长和发展。
这需要使用专业的实验设备、培养基和技术，以确保最佳环境条件的维持和保持胚胎发展的轨迹。
早期胚胎培养的优势早期胚胎培养带来很多大大优势，包括：更好地选择最佳胚胎早期胚胎培养可以帮助医生选择最好的品质的胚胎来实现更高的成功率，这是通过对早期胚胎的外观、生长速度以及基因组成进行评估来实现的。
更安全的患者体验与传统的胚胎移植技术相比，早期胚胎培养技术可以更安全地孵化胚胎并选择最好的品质。
然后，医生将最好的胚胎植入母体，减少了患者在移植周期过程中的风险。
更高的成功率早期胚胎培养可以通过提高选择最佳胚胎的准确性和质量来提高成功的概率。
这种技术可以大大增加试管婴儿的受孕率和活产率，同时降低流产率。
也可以降低孪生和多胞胎妊娠的风险，进一步提高生育治疗的成功率。
体外受精和早期胚胎培养技术在治疗不孕症方面是非常成功和高效的。
通过使用最先进的技术，医生可以选择最佳品质和数量的胚胎并增加成功率，从而为许多夫妇实现梦想的孕育孩子提供机会。
选修III 3.2 体外受精与早期胚胎的发育
试管 苗
克隆 羊
核移植、 动物细胞 动物细 细胞培养 核的全能 胞工程 和胚胎移 性 植
3.2 体外受精和早期胚胎培养
一、从试管牛说起 1、问题
（1）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。 我国 奶牛：3000kg； 国际良种奶牛：10000kg； 我国内蒙黄牛：300kg； 澳大利亚纯种海福特肉用牛(2岁)：800kg （2）不可能靠大量引进良种牛来提高产量。 3～5万元 （3）牛的生育率很低。 一头牛一生只生育4～5头牛犊
3.2 体外受精和早期胚胎培养
三、胚胎的早期培养 1、发育培养液（适合的温度和PH） 成分： 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、 核苷酸等营养成分，以及血清等物质。 目的： 早期胚胎的培养； 受精状况和受精卵的发育能力 3、胚胎移植时间 （1）牛、羊等：桑椹胚或囊胚阶段 （2）小鼠和家兔等实验动物：卵裂期的胚胎 （3）人的试管胚胎：8-16 个细胞阶段
3.2 体外受精和早期胚胎培养
二、体外受精 （二）精子的采集和获能 2、精子获能 （1）培养法 人工配制的获能液； 适用啮齿动物、家兔和猪等的精子 （2）化学诱导法 一定浓度的肝素或钙离子载体 适用牛、羊等家畜的精子
3.2 体外受精和早期胚胎培养
二、体外受精 （三）受精 1、条件 （1）精子获能和卵子成熟 （2）获能溶液或专用的受精溶液 2、过程 3、意义 （1）成为常规的动物繁殖生物技术 （2）可研究动物生殖细胞的发生机制
如何快速繁育新品种呢？
3.2 体外受精和早胚胎培养
一、从试管牛说起 2、解决方法
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厂 化
良种牛体外受精胚胎
生
胚胎移植
产 的
受体牛
技
术
良种犊牛
流
程 图
成熟期牛
采集卵巢中的 屠宰加工厂 卵母细胞
市场
体外受精
1.卵母细胞的收 集和培养
对不同动物,采 取卵母细胞的 方法不同
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
2)获能处理: 培养法：啮齿动物、
家兔和猪 化学法：牛、羊
§3.2体外受精和早期胚胎培养
海 福 特 牛
中 国 荷 斯 坦 牛
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 成早期胚胎后， 再经移植产生后 代的技术。
“ 试
采集良种母牛的卵母细胞 采集良种公牛精子
管
牛 卵母细胞的体外培养
精子体外获能
” 工
体外受精
3.受精
在获能 溶液或专用 的受精溶液 中完成受精 过程
胚胎的早期培养
• 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. (两盐两素两酸血清)