1、,你聽(tīng)說(shuō)過(guò)試管牛，試管羊嗎？你知道什么是試管動(dòng)物技術(shù)嗎?發(fā)展這種技術(shù)有什么重要意義呢？,我國(guó)首例轉(zhuǎn)基因試管牛,“試管羊之父”旭日干,試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。,體外受精在家畜快速繁殖中有重要作用。,3.2體外受精和早期胚胎的培養(yǎng),1.簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物體外受精技術(shù)的主要操作步驟。2.簡(jiǎn)述哺乳動(dòng)物胚胎的早期培養(yǎng)方法。,知識(shí)與能力,1.通過(guò)探究式的學(xué)習(xí)方法，以試管牛為例，得出結(jié)論。2.制定研究課題，組成研究小組，查閱資料，研討，寫(xiě)出研究報(bào)告。,認(rèn)出體外受精在家畜快速繁殖中的重要作用。,過(guò)程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀,

2、1.體外受精在家畜快繁中的重要意義。2.哺乳動(dòng)物體外受精技術(shù)的主要操作步驟。,1.卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)。2.精子的采集和獲能。,重點(diǎn),難點(diǎn),我國(guó)大多數(shù)牛的品種，產(chǎn)肉量或產(chǎn)奶量與國(guó)際上的優(yōu)良品種相比都有一定差距。那么，能不能讓引進(jìn)的良種?？焖俚卮罅糠敝衬?？,試管牛,我們知道，牛的生育率雖然低，但是母牛體內(nèi)的卵母細(xì)胞卻相當(dāng)多,其卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)要比一生中正常排出的卵子多1000倍。公牛產(chǎn)生的精子數(shù)量就更多了。,如果能夠分別采集牛的精子和卵母細(xì)胞，讓它們?cè)隗w外完成受精并且發(fā)育成一個(gè)個(gè)小胚胎，再將這些胚胎移植到一個(gè)個(gè)本地牛體內(nèi)“借腹懷胎”，不就可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速大量繁殖嗎？,但這需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的技術(shù)，

3、在這項(xiàng)技術(shù)中首先要做的是體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)。,試管牛工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖解,一、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如小鼠兔，以及家畜豬羊等，采用的主要方法是：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。,體外受精,對(duì)于大家畜或大型動(dòng)物，如牛，采用的主要方法是：從已屠宰的母畜卵巢中取得卵母細(xì)胞，也可借助超聲波探測(cè)儀內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取。采集的卵母細(xì)胞在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。,用于體外培養(yǎng)的卵母細(xì)胞選擇和培養(yǎng):,在選擇卵母細(xì)胞時(shí)，無(wú)論用哪種方法采集到的卵母細(xì)胞，外圍一般都應(yīng)該有數(shù)層卵丘細(xì)胞所包

4、圍，形成一個(gè)叫卵丘復(fù)合體的結(jié)構(gòu)（COC）。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于卵母細(xì)胞在體外條件下的成熟是十分重要的。,在對(duì)家畜體外受精的操作中，一般把未成熟的卵母細(xì)胞分成A、B、C、D四級(jí)。對(duì)A級(jí)卵母細(xì)胞要求是有3層以上的卵丘細(xì)胞包圍，卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)均勻；B級(jí)是少于3層卵丘細(xì)胞，但卵母細(xì)胞質(zhì)要均勻；C級(jí)為沒(méi)有卵丘細(xì)胞包圍的卵母細(xì)胞，又稱裸卵，培養(yǎng)效果很差；D級(jí)是退化或死亡的卵母細(xì)胞，應(yīng)淘汰。A、B兩類卵母細(xì)胞培養(yǎng)效果較好。,卵母細(xì)胞采集器,二、精子的采集和獲能,收集精子的方法有假陰道法手握法電刺激法等。假陰道法是用特制的假陰道，滿足雄性動(dòng)物交配時(shí)對(duì)壓力溫度和潤(rùn)滑度的要求。同時(shí)要配有與供精動(dòng)物相適應(yīng)的臺(tái)畜，訓(xùn)練動(dòng)物

5、爬跨臺(tái)畜，借假陰道收集精液。,手握法是通過(guò)徒手或戴乳膠手套的手，直接把握雄性動(dòng)物陰莖，施以適當(dāng)壓力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。,電刺激法是采用特制的電極伸入動(dòng)物的直腸直接刺激位于腰薦部的射精中樞引起射精，此方法只適用于野生或某些經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。,此外，對(duì)于嚙齒類的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在處死后從附睪尾收集精液。,以牛為例，從屠宰場(chǎng)收集卵巢中的卵母細(xì)胞進(jìn)行體外受精的應(yīng)用效果如何？,目前，從屠宰場(chǎng)廢棄的卵巢中，每個(gè)卵巢平均可采集10枚左右可用卵母細(xì)胞，經(jīng)體外培養(yǎng)成熟和受精后約可獲4枚可用的胚胎，經(jīng)過(guò)移植給受體母牛，最終可得到12頭犢牛。牛的體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)已在一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)展。,通常采用

6、的精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法，化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。培養(yǎng)法:對(duì)于嚙齒動(dòng)物家兔和豬等動(dòng)物的精子。將取自附睪的精子放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間，精子就可獲能?；瘜W(xué)誘導(dǎo)法：對(duì)于牛羊等家畜的精子。將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體溶液中，用化學(xué)藥物A23187誘導(dǎo)精子獲能。,手握法為公豬采精,采精用的假畜臺(tái),三、受精,獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程。精子和卵子一般要放在培養(yǎng)液小滴內(nèi)共同培養(yǎng)一段時(shí)間才能受精。,胚胎的早期培養(yǎng),精子和卵子受精后，受精卵需移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育潛力，質(zhì)量較好的胚胎可移入受體母畜的生殖道內(nèi)

7、繼續(xù)發(fā)育成熟或進(jìn)行冷凍保存。,提高受精卵發(fā)育率的關(guān)鍵因素是選擇理想的培養(yǎng)體系。在家畜中，胚胎培養(yǎng)液分為復(fù)雜的和化學(xué)成分明確的培養(yǎng)液兩大類。復(fù)雜培養(yǎng)液中的成分很多，除無(wú)機(jī)和有機(jī)鹽外，還添加維生素、氨基酸、核苷酸和嘌呤等營(yíng)養(yǎng)成分和血清，最常用的有TCM199、B2和F10。用它們培養(yǎng)胚胎時(shí)，可以采用體細(xì)胞共培養(yǎng)體系，即體細(xì)胞與胚胎在微滴中共同培養(yǎng)，利用體細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中分泌的有益因子，促進(jìn)胚胎發(fā)育，克服發(fā)育阻斷。,受精卵的培養(yǎng)廣泛采用微滴法，胚胎與培養(yǎng)液的比例為一枚胚胎用310微升培養(yǎng)液；一般510枚胚胎放在一個(gè)小滴中培養(yǎng)以利用胚胎在生長(zhǎng)過(guò)程中分泌的活性因子，相互促進(jìn)發(fā)育。胚胎培養(yǎng)條件與卵母細(xì)胞成熟

8、培養(yǎng)條件相同。有的實(shí)驗(yàn)室采用88%N2、7%O2和5%二氧化碳混合氣體培養(yǎng)，以降低培養(yǎng)液中氧自由基濃度，提高胚胎發(fā)育率。胚胎在培養(yǎng)過(guò)程中要求每48-72小時(shí)更換一次培養(yǎng)液，同時(shí)觀察胚胎的發(fā)育狀況。當(dāng)胚胎發(fā)育到一定階段時(shí)可進(jìn)行胚胎移植或冷凍保存，牛、羊受精卵通常培養(yǎng)到致密桑椹胚或囊胚時(shí)進(jìn)行移植或冷凍保存。,1.哺乳動(dòng)物體外受精技術(shù)的主要操作步驟卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能受精,2.收集精子的方法假陰道法手握法電刺激法等,3.精子體外獲能的方法培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法,4.卵母細(xì)胞采集的方法和操作要領(lǐng),方法一：對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小鼠、兔和小家畜豬、羊等卵母細(xì)胞采集時(shí)，可先用促性腺激素處理，使其排出更多的

9、卵子，然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從輸卵管沖取卵子，并使其直接與獲能的精子在體外受精。,方法二：從剛屠宰的雌性動(dòng)物體內(nèi)摘取卵巢，再?gòu)穆殉仓胁杉涯讣?xì)胞。,方法三：直接從活體動(dòng)物的卵巢中采集卵母細(xì)胞，叫活體采卵。需借助超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡，直接從活的動(dòng)物卵巢中吸取卵母細(xì)胞。后兩種方法適用于大家畜和大動(dòng)物。,注意：采集的卵母細(xì)胞需在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。,5.假陰道法采集精子時(shí)的具體體要求,壓力溫度和潤(rùn)滑度,1.對(duì)家畜進(jìn)行卵母細(xì)胞采集時(shí)，可先用處理（）A.促性腺激素B.促性腺激素釋放激素C.肝素D.性激素,A,2.（多選）用化學(xué)法使精子獲能，采用化學(xué)藥物是一定濃度的（）氯化鈉溶液肝素鈣離

10、子溶液D.磷酸緩沖液E.鈣離子載體A23187,BE,3.體外培養(yǎng)哺乳動(dòng)物胚胎的培養(yǎng)液應(yīng)用以下哪些成分（）無(wú)機(jī)鹽有機(jī)鹽激素蛋白質(zhì)葡萄糖維生素氨基酸核苷酸脂肪酸血清C.D.,C,4.精子和卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入（）A.受體動(dòng)物體內(nèi)B.培養(yǎng)箱C.發(fā)育培養(yǎng)液D.冷庫(kù)冷藏,A,5.（多選）精子體外獲能的方法有（）A.化學(xué)法B.電刺激法C.培養(yǎng)法D.冷藏法,AC,6.卵母細(xì)胞培養(yǎng)到_期時(shí)，就可以與獲能精子進(jìn)行體外受精了（）A.B.C.桑椹期D.囊胚期7.精子的頂體由來(lái)自細(xì)胞質(zhì)的_變成（）A.線粒體B.中心小體C.高爾基體D.紡錘體,C,B,練習(xí)（第73頁(yè)）,1.答：體外受精技術(shù)對(duì)動(dòng)物生殖機(jī)理研究、畜牧生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和瀕危動(dòng)物保護(hù)等具有重要意義。如用小鼠、大鼠或家兔等作實(shí)驗(yàn)材料，體外受精技術(shù)可用于研究哺乳動(dòng)物配子發(fā)生、受精和胚胎早期發(fā)育機(jī)理。,在家畜品種改良中，體外受精技術(shù)為胚胎生產(chǎn)提供了廉價(jià)而高效的手段，對(duì)充分利用優(yōu)良品種資源，縮短家畜繁殖周期，加快品種改良速度等有重要價(jià)值。在人類，該技術(shù)是治療某些不孕癥和克服性連鎖病的重要措施之一。體