第八章胚胎工程(EmbryoTechnology8.1概述加快優(yōu)良家畜品種的繁殖是保證物質(zhì)生活不斷提高的迫切需要。一個多世紀(jì)以來,人們就期望“借腹懷胎”提高種畜的利用率。1890年(WalterHeape,英國):兔胚胎移植20世紀(jì)30年代:山羊、綿羊胚胎移植成功體外受精和胚胎體外發(fā)育研究,最早于1913年1982年(Brachet,美國):第一胎試管牛。自此,十幾種哺乳動物的試管動物相繼產(chǎn)生。8.1概述1983年,劍橋大學(xué)的一位臺灣學(xué)生首次完成豬胚胎移植,成功移植4個經(jīng)試管受精的豬胚胎,獲得4只小豬。1987年,美國國家動物園移植了一只瀕臨滅絕的珍貴貓的受精卵,成功獲得3窩小貓。1978年,兩位英國科學(xué)家為一位30歲的初產(chǎn)婦創(chuàng)造了世界第一個試管嬰兒?！癜拇罄麃喞门咛ヒ崎臣夹g(shù)在近十年里使安哥拉山羊的數(shù)量由30萬只增加到100萬只。8.1概述●在體外受精和體外胚胎發(fā)育基礎(chǔ)上,發(fā)展了胚胎工程:胚胎切割、胚胎移植、胚胎冾凍保存、性別控制、嵌合體制作、甚至細(xì)胞核移槌和轉(zhuǎn)基因操作等技術(shù)。所有技術(shù)都在胚胎發(fā)育過程中進(jìn)行。也稱發(fā)育工程?！虮菊陆榻B:體外受精、胚胎移植、試管動物、生殖細(xì)胞和胚胎的冾凍保存82胚胎發(fā)育的基本過程和機理82.1基本過程1、生殖細(xì)胞的發(fā)生(1)卵細(xì)胞內(nèi)的生殖質(zhì)的決定作用●生殖決定質(zhì):果蠅的極質(zhì)——極細(xì)胞,非洲爪蟾——植物極●(2)生殖細(xì)胞向生殖腺的遷移●(3)生殖細(xì)胞的分化●2、受精(1)精子的成熟與獲能(2)卵子的成熟與排放(3)頂體反應(yīng)82胚胎發(fā)育的基本過程和機理●82.1基本過程(4)異種與多精受精的避免(5)卵子的激活:Ca2波、蛋白激酶l(依賴鈣調(diào)蛋白)、cyclin降解(MPF活性下降)——減數(shù)分裂結(jié)束—核融合—重啟細(xì)胞周期。3、卵裂●卵裂方式、特點、意義。4、囊胚及其后期發(fā)育82胚胎發(fā)育的基本過程和機理●82.2機理●細(xì)胞分裂:二相周期細(xì)胞分化:基因差別表達(dá)——誘導(dǎo)—信號分子、位置效應(yīng)、內(nèi)外環(huán)境●模式形成:構(gòu)建時空活動模式—發(fā)育形成有序結(jié)構(gòu):前后軸、背腹軸,外、內(nèi)、中胚層?！裥螒B(tài)發(fā)生:胚胎三維結(jié)構(gòu)的變化。細(xì)胞形態(tài)、狀態(tài)的改變,胞間信號傳導(dǎo),細(xì)胞運動、增殖和調(diào)亡?！裆L:早期胚胎生長少;中后期胚胎生長:細(xì)胞數(shù)量和體積增加、胞外物質(zhì)累積;器官和軀體不同部位生長差別形成軀體的外形。83胚胎移植●胚胎移植(embryotransfer),也稱受精卵移植頭母畜(供體)發(fā)情排卵經(jīng)配種后,在一定時間內(nèi)從其生殖道(輸卵管、子宮角)取出受精卵或胚胎,移植到另一頭與供體同時發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的母畜(稱受體)的相應(yīng)部位(輸卵管、子宮角)。胚胎著床、生長發(fā)育,產(chǎn)下供體的后代。8.3胚胎移植●綿羊(1934年),山羊(1974年),豬(1951年),牛(1978年),馬(1973年)。1948年(M.J.Chand,張明覺):超數(shù)排卵技術(shù),從2只母兔獲得88個受精卵,移植給7只受體兔,產(chǎn)下76只小兔。具劃時代的意義。●我國從70年代開始胚胎移槌的研究。家兔(1979年)、山羊(1974年)、牛(1978年)獲得成功。牛的超數(shù)排卵、胚胎移植有較快的發(fā)展。也是“八五”、“九五”農(nóng)業(yè)部的重點攻關(guān)項目。但與發(fā)達(dá)國家相比,我國的胚胎移植技術(shù)水平較低,尚處開發(fā)應(yīng)用的過渡階段。8.31胚胎移植的目的●人工受精、冾凍精液:最大限度利用優(yōu)良種公畜,加快家畜優(yōu)良品種的推廣速度?！衽咛ヒ浦?提高母畜的繁殖潛力,擴大良種雌配子的利用。家畜胚胎移植的目的●發(fā)揮優(yōu)良母蓄的繁殖潛力促進(jìn)家蓄改良