17 第八章 配子与胚胎生物工程6.6.ppt

第1页：第二节体外受精

第二节体外受精In vitro fertilization，IVF

• 一、概念、意义及发展历史
• 二、IVF的基本程序
• 三、IVF的应用前景

第2页：体外受精的概念

一、概念、意义及发展历史1、概念：在自然条件下，哺乳动物精子和卵子的受精过程是在体内完成的。如将精子和卵子分别从公、母畜体内取出并经过一系列的处理，使精卵在体外条件下结合的过程，称为体外受精(in vitro fertilization，IVF)。

由于卵子和精子的受精过程是在实验室中完成，故通过这一技术而产下的动物又称为

第3页：体外受精的发展历史

2、发展历史早在1878年，德国人Scnenk就以家兔和豚鼠为材料，开始探索哺乳动物的体外受精技术，但一直没有获得成功。直到1951年，美籍华人张明觉和澳大利亚人Austin同时发现了哺乳动物的精子获能现象，这一领域的研究才获得突破性进展。

1959年，张明觉以家兔为实验材料，从一只交配后12h的母兔子宫中冲取精子(即体内获能的精子)，从另外两只超数排卵

第4页：牛体外受精技术发展

20世纪80年代中期以后，以牛为代表的家畜IVF技术发展迅速，1986年Parrish等用含肝素的介质处理牛的冷冻精液，然后与体外成熟的卵母细胞体外受精获得成功。这对牛IVF的研究和应用具有重要意义，因为这种方法可利用屠宰场废弃的卵巢和冷冻精液进行胚胎体外生产，不仅成本低廉，而且效果稳定。

此后，牛的卵母细胞体外成熟和胚胎培养体系逐步趋于成熟，胚胎体外生产效率得到很大提高。目前，采用IVF-ET技术，每对废弃的牛卵巢可获得3头左右的犊牛。为充分利用良种母牛的遗传资源，20世纪80年代后期，牛的活体取卵技术（Ovum pick UP.OPU）发展迅速。

活体取卵和IVF-ET结合已成为欧、美和大洋洲等畜牧业发达国家的农场主为扩大良种母牛群选择的重要繁殖技术。•牛的体外受精技术不仅应用于畜牧生产，同时，也成为研究其他胚胎生物技术，如克隆、转基因、胚胎干细胞分离培养和性别控制等的重要辅助手段。

2、发展历史（续）

第5页：体外受精技术发展简史

说明：原页动物、年代与报道者三列横向排列，表中按出现顺序对应整理，个别作者名在原文中连写，建议对照原图核对。

第6页：体外受精的意义

3、意义（1）研究哺乳动物配子发生、受精和胚胎早期发育机理。（2）在家畜品种改良中，体外受精技术为胚胎生产提供了廉价而高效的手段，对充分利用优良品种资源，缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度等有重要价值。

（3）在人类，IVF技术是治疗某些不孕症和克服性连锁病的重要措施之一。（4）

第7页：体外受精的基本程序

二、体外受精的基本操作程序：

• 卵母细胞的体外成熟（in vitro maturation, IVM）
• 卵子和精子的体外受精（in vitro fertilization, IVF）
• 受精卵的体外培养（in vitro culture, IVC）

第8页：卵母细胞的采集

二、体外受精的基本程序（一）卵母细胞的采集和成熟培养1、离体卵巢采卵：是从屠宰母畜的卵巢采集卵母细胞（主要来源）（1）卵泡抽吸法（2）卵巢解剖法2、活体采卵：是从活母畜的卵巢采集卵母细胞（优良品种）B超引导法：借助超声波(B超)探头和屏幕的引导，从活

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第12页：B超活体采卵仪

B-超活采仪

第13页：B超活体采卵

B超活体采卵活体采集的牛卵母细胞

第14页：卵母细胞的体外成熟

3、卵母细胞的体外成熟（IVC）1）、培养液：用于卵母细胞体外成熟的最为广泛基础培养液是M199。培养时尚要加入一定的血清和激素。2）、温度和气相：牛、猪、羊和马等家畜的卵母细胞体外成熟培养的温度一般为38～39℃。所有哺乳动

第15页：二氧化碳培养箱

CO2培养箱

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第18页：卵母细胞的体外受精

（二）卵母细胞的体外受精（IVF）1、精子的制备：悬浮法（swim up）；直接离心法；哌可（Percoll）密度梯度离心法2、精子获能处理：肝素处理法；钙离子载体法；高渗溶液处理法3、受精液：通常使用Tyrode’s改良液和BO液4