3.2体外受精和早期胚胎培养

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1、高二生物学案编写人：颜美平审核：全组2011-4学案（11）3.2体外受精和早期胚胎培养【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。【教学难点与重点】1.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。2.教学难点（1）卵母细胞的采集和培养。（2）精子的采集和获能。【教学内容】1、试管动物技术是指。2、牛的生育率很低，但母牛体内的卵母细胞却相当多，其卵巢中的卵母细胞数要比一生中正常排出的卵子多1000

2、倍。如果能分别采集牛的和，让它们在体外完成受精并发育成一个个小，再将这些胚胎移植到一个本地牛体内“”，就可以实现良种牛的快速繁殖。这项技术首先要做到的是和。（一）体外受精哺乳动物的体外受精主要包括、和等几个主要步骤。1、卵母细胞的采集和培养（1）对于实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等，采用的主要方法是：用处理，然后，从中冲取卵子，直接与在体外。（2）对于大家畜或大型动物，如牛，采用的主要方法是：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集，也可以借助、或等工具，直接从吸取，采集的，都要在体外经成熟后，才能与受精。2、精子的采集和获能（1）收集精子

3、的方法有、和。假阴道法是采用仿生学的方法，模仿发情雌性动物的阴道环境设计的装置，它能够满足雄性动物交配时对、和的要求，同时配有与采精动物相适应的活台畜或假台畜。（2）对精子进行获能处理的常用方法有和两种：对啮齿动物、家兔和猪的动物的精子，一般采用；对于牛、羊等家畜的精子常采用，即将精子放在一定浓度的或中，用化学药物诱导精子获能。-3-高二生物学案编写人：颜美平审核：全组2011-43、受精获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在或专用的中完成受精过程。精子和卵子一般要放在培养液小滴内共同培养一段时间才能完成受精。4、写出体外受精

4、的过程：思考：直接把获能的精子和培养成熟的卵子放在清水中能完成受精过程吗？（二）胚胎的早期培养精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入中继续培养，以检查和受精卵的。哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加、、、等营养成分，以及等物质。当胚胎发育到适宜阶段时，可将其取出向或。思考；不同动物胚胎移植的时间相同吗？试举例说明。写出牛体外受精胚胎工厂化生产的流程图。-3-高二生物学案编写人：颜美平审核：全组2011-4【知识拓展】1.卵母细胞采集的方法和操作的要领是什么？对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母

5、细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。第二种方法是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。还可以直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜，直接从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。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。2.如何选择用于体外培养的卵母细胞？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细胞所包围，形成一个叫卵丘复合

6、体的结构（COC）。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。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A、B、C、D四级。对A级卵母细胞要求是有3层以上的卵丘细胞包围，卵母细胞的细胞质均匀；B级是少于3层卵丘细胞，但卵母细胞质要均匀；C级为没有卵丘细胞包围的卵母细胞，又称裸卵，培养效果很差；D级是退化或死亡的卵母细胞，应淘汰。A、B两类卵母细胞培养效果较好。3.采集精子的方法有几种？各有什么具体要求？主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。假阴道法是用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。同时要

7、配备有与供精动物相适应的台畜，训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液。手握法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可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。电刺激法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，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后从附睾尾收集精液。4.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？目前，从屠宰场废弃的卵巢中，每个卵巢平均可采集10枚左右可用卵母细胞，经体外培养成熟和受精后约可获4枚可用的胚胎，经过移植给

8、受体母牛，最终可得到1～2头犊牛。牛的体外受精胚胎的工厂化生产已在一些发达国家开展。-3-