丝羽乌骨鸡黑色素相关基因在胚胎发育期的表达特性研究.ppt

第十二章 试 管 动 物 试管动物 胚胎移植 克隆动物 转基因动物 定义 试管动物： 利用卵子和精子的体外受精或显微受精、受精卵体外培养和移植获得的各种动物。 胚胎移植： 胚胎移植又称为受精卵移植，是指对一头(只)雌性动物(供体)进行超数排卵处理，在其发情配种后一定时间内通过一定的方法从其生殖道(输卵管或子宫角)取出早期胚胎，将这些胚胎用一定方法移植到另一头(只)与供体同期发情的未经配种的受体雌性动物生殖道的相应部位(输卵管或子宫角)，让其在受体子宫着床并继续生长发育，最后产下供体的后代，达到“借一般动物之腹怀优良品种或优秀个体之胎”的目的，即俗称的‘借腹怀胎”。 克隆动物： 克隆： 是指通过无性繁殖的手段，从一个动物细胞获得遗传背景相同的细胞群或个体群的过程。 核移植（克隆动物）： 其科学定义就是用显微术从早期胚胎分离一个卵裂球或分离一个培养的体细胞，将单个供核细胞的核导入去核的成熟卵母细胞中，重建一个新的胚胎，即重组胚(reconstructed embryo)或克隆胚(cloned embryo)，克隆胚激活后可以在体外发育，将发育到一定时期的重组胚胎移植到受体，由受体维持其进一步发育直到妊娠足月后生产出一个基因型与卵裂球或培养体细胞完全相同的克隆个体 。 转基因动物： 应用实验胚胎学和分子生物学原理，将来自一种生物的特定基因导入另一动物的受精卵或早期胚胎细胞中，使其整合到宿主染色体中，在动物发育过程中表达，并能通过生殖细胞传递给后代。这种在基因组中稳定地整合有导入的外源基因的动物称转基因动物(transgenic animal)。 体外受精研究简史 哺乳动物体外受精的研究已经有100多年的历史。 德国科学家Schenk．SL(1878)最早将家免和豚鼠排卵前的卵母细胞与附睾精子放入子宫液中培养，发现可使卵丘细胞分散、第二极体排出。进一步培养时，还注意到有卵裂发生。 Yamane等用兔卵，Rock等用人卵进行了类似的研究，均观察到极体排出和卵裂。但由于极体排出率与卵裂率太低，很难说是孤雌生殖性卵裂还是正常卵裂。 1951年，张民觉和Austin分别在兔子和大鼠中同时发现了哺乳动物精子的获能现象，Austin定名为获能，从此开创了哺乳类体外受精研究的新纪元。 1954年，Thibault等用从母兔子宫内回收的精子，获得了兔的体外受精成功 张民觉于1959把体外受精的兔卵裂卵移植给受体母免，获得了世界上第一胎体外受精的哺乳动物——试管小兔，拉开了人工制作试管动物的序幕。 20世纪60年代后，体外受精研究迅速发展，特别是对精子获能技术和细胞培养方法的许多重要改进，使体外受精由实验动物的研究跨入了家畜的研究领域。 并先后在20多种动物获得了体外受精的细胞学证据，将体外受精卵移植给受体动物后，10多种动物获得了试管后代。随着体外受精研究的深入发展，早期生物学家企图在体外条件下复制哺乳类体内受精过程的梦想已成为现实。 受精的形态特征及其连续性动态变化的全过程已可以用各种高性能的光学显微镜、电子显微镜和显微录像机等仪器设备详细真实地进行观察和记录，通过生理、生化和细胞生物学等现代生物学手段揭示着受精这一生命现象的奥秘。 有关获能精子的代谢活性利免疫学特性、受精过程中的顶体反应以及皮质颗粒反应等问题的研究都有了令人鼓舞的进展。已获得了卵巢卵母细胞体外成熟、冻精体外获能、体外受精卵以及冷冻保存后再移植的试管动物。而且，可以按照各种胚胎相关技术的特殊需要，准确提供不同细胞期的卵母细胞、受精卵和附植前胚胎。 显微受精 显微受精最早报道的是日本的Hiramoto，(1962)，他将海胆精子注射到海胆卵，但未能激活卵母细胞。 哺乳动物精子注射试验首先在啮齿类中进行，1976年，Uehara等将仓鼠和人精子注入仓鼠卵母细胞质中，观察到精核能够去致密并可以发育形成雄原核，虽未观察到卵裂，但证明雌雄配子膜融合并非精核去致密和原核发育所必需。 1988年，Hosoi和Mann分别报道了兔单精子胞质内受精和小鼠单精子带下受精成功，并获得后代。该项技术已先后在多种动物取得成功。 1990年，世界上首例ICSI(Lippi等)试管婴儿和SUZI(Fishel等)试管婴儿先后诞生，之后在许多国家获得了大批镜子显微受精的试管婴儿，使该项技术发展为男性不育症治疗的理想手段。 目前，人的显微受精效率居动物显微受精首位，人的ISCI的受精率高达60％~70％，胚胎的着床率也达到20％或更高。 二、体外受精的研究意义 （一）基础研究领域 （二）应用研究领域 基础研究