体外受精+动物细胞培养+胚胎移植
第七章 胚 胎 工 程
周岁生日
1987年，美国国家动物园用家猫做代理母
亲，移植了一只濒临灭绝的珍贵猫的受精
卵，成功获得3窝小猫。
自从20世纪60年代以来，由于实验技术的突破、如 超数排卵、同期发情、胚胎采集、移植方法等研究的进 展，特别是萨格尔1972年设计成功牛卵的非手术采集技 术、以及超低温保存精子和胚胎远距离运输等方法的成 功应用、分离单个卵裂球移植等实验的成功，是胚胎移 植在实践上进入了应用阶段。
１９７８年７月２５日，莱斯莉生下一
名女婴，取名路易斯。作为世界首例试 管婴儿，她的出生成为当年全球媒体竞 相报道的头条新闻。
根据监督辅助生殖技术国际委员会2004
年发表的报告，随着试管授精技术日益完
善，目前全球通过试管授精方式出生的婴
儿已超过３0０万名，给上百万的家庭带来
欢乐。
中国第一位试管婴儿
1988年，龙年，新中国诞生了一个不寻常的龙 的传人―――首例试管婴儿。创造这个业绩的是时年67 岁的北京医科大学第三临床医学院妇产科教授张丽珠和 她的同行们。 北医大从1984年组建生殖工程研究组开始试管婴儿研 究到临床妊娠成功，张丽珠和她的同事们不知多少次重 复着诱发超排卵、监测卵泡发育、及时取卵、精子获能、
的精子才具有受精能力，因此应该对获得的精子进行选 择。
常采用“上浮分离法”，在精液上面加入少量培养液、
有活力的精子会游到培养液上部。这样收集培养液上面 的精子即可得到有活力的精子。
对于精子的体外获能，可以采用
改变精子培养条件 添加诱导精子获能的有效成分的特定培养液 如：钙离子 血清蛋白也可诱发精子获能。
1985年美国和加拿大利用胚胎移植繁殖的良种达10万 头左右。但其他家畜的胚胎移植发展较慢。
13体外受精与核移植动物
二 优点
（1）发挥优良母畜的繁殖潜力：一头优 良品种母牛的卵巢内有几万个生殖细胞， 但在一个正常性周期内只有几个卵泡同 时发育，最后一个卵泡成熟并排卵。一 只良种母畜一生大约只能繁殖10个左右 的后代，大部分时间用于妊娠和哺乳。 试管动物繁殖技术能够充分利用母体生 殖潜力。 （2）促进家畜改良的速度：繁殖能力的 提高促进家畜改良速度，加速育种过程。
4 胚 胎 培 养
受精卵需在体外培养发育至桑椹期或囊胚期（细胞 全能性最高）才能进行移植。目前人们还不能在体 外模拟子宫内的环境供胚胎继续发育。通常情况， 移植的较佳 时期是发育至8-16细胞期的胚胎。 培养液中成分除无机和有机盐外，还添加维生素、 氨基酸、核苷酸和嘌呤等营养成分和血清，最常 用的有TCM199、B2和F10。
视频学习网站
体外受精 /geo/science/v/2009-0830/151244.shtml 试管婴儿 /show/Kkkmb4k0aTQB5xLA.html 试管婴儿制作流程 （1）/show/7n-wkhQx79vLXe_E.html （2）/show/pzrWIw0I2gGH8bQ_.html （3）/show/SSCD2z_B65Jd4ey_.html （4）/show/_yOTBz3UGm156qho.html （5）/show/YST8onvu-xa5aCUO.html
现在 Louis Brown路易斯在邮政部门工作，2004年 9 月 4日，路易斯与时年34岁的安保部门官员韦斯利· 姆 林德喜结连理。
1988年3月10日 我国第一 个试管婴儿诞生
来自全国各地的试管婴儿欢聚一 堂，为郑萌珠庆贺生日
1987年5月，甘 肃礼县盐关镇 的郑桂珍老师 来到北京城， 希望做母亲的 愿望得以实现。
新教材人教版高中生物选择性必修3第2章第3节二胚胎工程技术及其应用 教学课件
2．体外受精 体外受精包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受 精等步骤，其过程如图所示：
(1)针对不同的动物，卵母细胞的采集和培养方法不同，但都需要将 卵母细胞培养到MⅡ期。
(2)针对不同的动物，精子的采集方法也不同，精子的获能方法也不 同。
(3)受精可以在获能液或专用的受精溶液中进行。
2．体外受精 (1)主要步骤：__卵__母__细__胞__的__采__集__、__精__子__的__获__取____和__受__精____等几 个主要步骤。 (2)卵母细胞的采集和培养：采集到的卵母细胞要进行__成__熟____培 养，一般培养到__M__Ⅱ__期__时期。 (3)精子的采集和处理：采集的精子需要进行__获__能____处理，才能进 行受精。
为加快优良种畜的繁殖速度，目前最好采用的方法是( )
A．动物细胞培养
B．胚胎移植
C．动物细胞融合
D．核移植
【答案】B
【解析】动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，不能产生新个体，A
错误；胚胎移植能加速育种工作和品种改良，这样可以加快优良种畜的繁
殖速度，B正确；动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体，而
(4)受精：获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的__培__养__液____中共 同培养一段时间，促使它们完成___受__精____。
(5)意义： ①是提高动物__繁__殖__能__力__的有效措施。 ②可以为__胚__胎__移__植__提供可用的胚胎。
微思考 试管动物技术的生殖方式是什么呢？
【答案】有性生殖
可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时
期
()
A．MⅠ期
B．MⅡ期
C．桑葚胚期
D．囊胚期
体外受精和早期胚胎发育ppt课件
盐类
无机盐和有机盐 无机盐、微量元素
营养物质 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸
调节物质 维生素、激素 促生长因子
特有物质
血清
血清、血浆
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三、胚胎的早期培养
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
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：可在更早的阶段移植 试管婴儿： 8~16个细胞阶段
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一、从试管牛说起
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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
伟大设想诞生了
试管动物技术
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可编辑课件
1982年世界首例试管牛犊问世
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可编辑课件
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。
精子 受精卵 卵子
早期胚胎 移植 子宫
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个体可编辑课件
试管动物技术
意义： 1、快速繁殖动物优良品种 2、可以解决生育低的问题 3、可以通过普通家畜繁 育良种家畜 4、更多有效地利用卵母细胞
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可编辑课件
试管动物技术过程： 第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养 第三步：胚胎移植
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1978年7月25日世界首例试管婴儿
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可编辑课件
著名妇产科专家张丽珠教 授与中国首例试管婴儿
1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生
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可编辑课件
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
高中生物第章细胞工程第节胚胎工程及其应用第课时胚胎移植和胚胎分割技术课后素养落实苏教版选择性必修
胚胎移植和胚胎分割技术(建议用时：40分钟)题组一胚胎移植1．下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是( )A．对供体、受体要进行选择B．要用激素对供体进行超数排卵处理C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D．胚胎移植前对供体、受体进行同期发情处理C[移入受体的是胚胎，并且受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以C选项中的过程在胚胎移植中没有必要进行。
胚胎移植主要步骤有供、受体的选择，用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。
胚胎移植常采用手术法和非手术法。
]2．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( )A．通过胚胎体外培养可直接获得新生儿B．胚胎移植中的受体应与供体同期发情C．胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种D．胚胎移植中的胚胎一定是体外受精而来的B[胚胎体外培养可以得到早期胚胎，早期胚胎需要在母体子宫中完成后期的发育过程，因此还要进行胚胎移植。
胚胎移植中的受体可能不具有优良性状，一般选择体质健康和有正常繁殖能力的个体。
胚胎移植中的胚胎可以是体外受精、自然配种或核移植而来的。
] 3．下列有关动物胚胎移植的叙述，错误的是( )A．供体的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C．超数排卵技术要使用一定的激素D．通过胚胎移植获得的动物都属于无性生殖的产物D[供体的主要职能是产生具有优良性状的胚胎，受体的主要职能是为胚胎的后期发育提供营养物质和发育空间。
受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态，这就为胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
超数排卵技术要使用一定的激素，即促性腺激素。
若用于移植的胚胎是经过受精作用得到的，则该过程为有性生殖；若胚胎是通过细胞核移植得到的，则该过程为无性生殖。
]4．胚胎移植技术已在畜牧业生产中得到广泛的应用。
下列说法中错误的是( )A．胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一年内可得到几头甚至几十头良种牛犊B．应用胚胎移植技术可使母牛提高生产能力C．应用胚胎移植技术可以代替种畜的引进，丰富品种资源D．胚胎移植可在畜牧业生产中产生新的品种，改良品种资源D[胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，让普通母牛承担妊娠任务，提高优良母牛生产能力。
胚胎工程2
三.胚胎分割技术
是指用显微手术的方法将早期胚胎分割成两份或多份， 从而获得同卵双胎或多胎的技术。 1.同卵双生和异卵双生的区别？ 2.选择什么胚胎进行分割？ 发育良好，形态正常的桑葚胚或囊胚 3.若选用囊胚进行胚胎分割，其过程是怎样的？
4.分割过程中为什么要将内细胞团均等分割？ 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 5.获得的后代基因型相同吗？性别呢？为什么？ 基因型和性别相同。来自同一胚胎，有相同的遗传物质。 6.克隆羊多利，试管婴儿，胚胎分割移植的生殖方式分别 是什么？ 无性生殖；有性生殖；无性生殖（胚胎水平的克隆）
1.胚胎移植的生理基础：
⑴同种动物排卵后，同种动物供、受体生殖器官 的生理变化是相同的，为受体提供了相同的生理 环境。 ⑵早期胚胎处于游离状态，为胚胎的收集提供了 可能。 ⑶受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应，为胚胎 在受体内存活提供了可能。 ⑷供体胚胎可以与受体子宫建立正常的生理和组 织联系，但其遗传特性不受影响。
五.性别控制技术
胚胎工程主要技术
高 三 一 轮 复 习
现代不孕不育的程度大幅上升已经到了一种前所未有的地步， 这股不孕潮对于人们的婚姻危机影响非常严重。输卵管疾病是女性 不孕的重要原因，阻塞的输卵管可以采用“试管婴儿”（体外受精 和胚胎移植）技术帮助患者获得妊娠机会。
考纲要求： 胚胎工程的理论基础（A） 胚胎工程的应用（B） 近五年江苏高考分值：
2.胚胎移植的基本过程
原因，方法？
超数排卵
良种母牛 良种公牛
含义？
来源，发育程度？
卵子 受精 精子
受精卵
早期胚胎
冲卵 移植
普通母牛子宫内 （同期发情）
原因，方法？
良种小牛
错误 判断：对供体和受体母牛都要进行相同激素处理。 小牛细胞核内的遗传物质来自哪头牛？ 一半来自供体母牛，一半来自供体公牛 胚胎移植技术的最大意义在于？ 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
高考生物一轮复习 第十单元 生物技术实践 第35讲 胚胎工程教案-人教版高三全册生物教案
第35讲 胚胎工程 考试标准加试 考试标准 加试 1.从受精卵谈起a 2.胚胎工程 a考点一 胚胎发育与胚胎体外培养 1．受精作用(1)过程：包括精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合等几个过程。
(2)同种动物精卵结合的原因之一：同种动物精子、卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白。
2．胚胎发育的过程 受精卵：动物个体发育的起点，在输卵管内完成受精作用时已开始分裂 卵裂球⎩⎪⎨⎪⎧ 组成：2～8个全能细胞特点：卵裂球细胞数目增加，每个细胞的体积逐渐减少囊胚⎩⎪⎨⎪⎧ 组成⎩⎪⎨⎪⎧ ①内细胞团：将来能发育成动物的所有组织 和器官②滋养层：将来发育成胚胎的附属结构或胚 外结构特点：细胞开始出现分化原肠胚⎩⎪⎨⎪⎧ 组成：外胚层、中胚层、内胚层特点：胚层分化3．胚胎工程的概念(1)含义：在胚胎发育过程中进行的胚胎操作技术。
(2)技术：主要包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。
(3)研究对象：主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。
4．体外受精和胚胎体外培养(1)精子的采集及获能：从附睾中取出成熟的精子，放入培养液中培养，使其达到获能状态。
(2)卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经超数排卵处理后，用穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞，然后在体外进行人工培养，促进其成熟。
(3)受精：获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精。
(4)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，通常移植的最适宜时期是发育到8细胞以上的胚胎。
(5)胚胎体外培养①早期胚胎在人工创造的环境中的发育。
②胚胎不同发育时期需要不同成分的培养液，尚无从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。
思考讨论1．填写早期胚胎发育的过程示意图，并分析2．以下图表示体外受精过程的一个流程图，据图思考以下问题：(1)体外受精的过程主要包括卵细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等几个步骤。
(2)体外采集小鼠的卵子常用超数排卵处理法。
高中生物体内受精和早期胚胎发育
精原细胞
初级精 母细胞
M2
变形
次级精 母细胞
精子两个月左右
(3)
精原细胞
有丝分裂
很多精原细胞
1
染色体复制
初级精母细胞 第一次分裂（MⅠ）
2个次级精母细胞
2
第二次分裂（MⅡ）
4个精子细胞
变形
4个精子
3
特点： MⅠ和 MⅡ是连续的，需变形，细胞质均分
精子细胞
精子细胞变形成精子的过程
P63/小资料：
牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万 个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母 细胞。出生后能够发育成成熟排卵的卵 泡只有200个左右，一生产下牛犊4~5头。 其他哺乳动物的情况类似。
可见：哺乳动物一生中卵母细胞的有效
利用率 很低 ，胚胎工程要研究解决
这样的问题。
二、受精
1、概念:指 精子和 过程受。精卵
高尔基体
发育中的顶体
线粒体
发育中的尾 （中心体）
A、顶体的发生 B、尾的的发育 C、精子头的出现
顶体 线粒体鞘
原生质滴 尾
E、精子的形成
D、细胞质浓缩
第 三变 阶形 段
①精子细胞变形中的主要变化
细胞核
变为 精子头的主要部分
高尔基体 发育为 头部的顶体
中 心 体 演变为 精子的尾
线粒体
形成 线粒体鞘(尾的基部)
中胚层
胎儿形成
内胚层 原肠腔
资料分析:（教材P67）
1. 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最 高？
提示：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次 为小鼠。
2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选 择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？
高中生物选择性必修三 2 3 2 胚胎工程技术及其应用(导学案)
第3节胚胎工程第2课时胚胎工程技术及其应用学习目标1.概述胚胎工程技术的主要内容及原理2.简述胚胎工程在生产实践中的应用课前自主探究一、体外受精1．试管动物：通过人工操作使卵子在受精，经培养发育为后，再进行移植产生的个体。
2．体外受精技术的主要步骤：、和。
3.过程卵母细胞的采集(培养至期)↓精子的获取(要在体外进行处理)↓受精4.体外受精的意义（1）提高动物的有效措施。
（2）为胚胎移植提供可用的提醒试管动物和克隆动物的不同(1)生殖方式不同：试管动物属于有性生殖；克隆动物属于无性生殖。
(2)培育的技术手段不同：试管动物需采用体外受精、胚胎移植等技术；克隆动物需采用核移植、胚胎移植技术。
体外受精技术并非胚胎自始至终都在体外发育，而是胚胎发育的初期在培养皿或试管中，培养一段时间后需移植到母体内继续发育。
(3)是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律；克隆动物不遵循遗传定律。
二、胚胎移植1．概念：是指将通过及其他方式得到的胚胎，移植到、的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
2．步骤：胚胎移植主要包括供体、受体的，配种或人工授精，胚胎的收集、培养或保存，胚胎的，以及移植后的检查等步骤。
3.过程(以牛的胚胎移植为例)4．意义(1)充分发挥雌性优良个体的。
(2) 了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行处理后，增加后代数量。
教材中的隐性知识(1)源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
(2)源于选择性必修3 P62“思考·讨论”：胚胎移植的生理学基础三、胚胎分割1．概念：采用将早期胚胎切割成等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
2．所需主要仪器设备：和。
3．操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的，将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用或分割。
在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意。
4．胚胎分割的意义(1)促进优良动物品种的繁殖，产生相同的后代用于遗传学研究。
【公开课件】胚胎工程技术及其应用课件高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？
核移植—— 无性生殖 体外受精—— 有性生殖 胚胎分割—— 无性生殖
杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科 研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
采集 雌性杜泊羊
采集 雄性杜泊羊
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
第2课时 胚胎工程技术及应用
本课聚焦: 1.胚胎工程的技术及原理 2.胚胎工程在生产实践中的应用
问题探讨
想大量获得良种牛， 有哪些办法？
动物细胞核移植 试管牛 胚胎分割
试管动物？ 有性生殖
通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发 育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
典例分析
15．如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的
发育阶段，下列叙述不正确的是( A )
A．①过程发生了同源染色体的分离和自由组合 B．②过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，单个细胞体积减小 C．a中含有全能细胞 D．④过程不同细胞基因表达存在差异
10．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( C )
课堂检测
2．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“白菜甘蓝 ”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强 、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株，体细胞的染色体数为__1_9_____ 。这种植株通常不育，为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝 ”，这种变异属于染_色_体__变__异______。 (4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于 _能_克__服__远_缘__杂__交_的__不__亲__和_性__(_障_碍_。)