22 模块八 配子与胚胎生物工程.8.ppt

第1页：第四单元畜禽繁殖技术

• 第四单元畜禽繁殖技术
• （八）配子与胚胎生物工程

第2页：四性别控制

• 内容|一胚胎移植|二配子与胚胎保存|三动物体外受精|四性别控制|五胚胎分割|六核移植技术|七转基因动物

第3页：一胚胎移植

• 一胚胎移植|胚胎移植的意义|胚胎移植概况|胚胎移植的原理|胚胎移植的操作原则|胚胎移植所需条件|牛胚胎移植程序

第4页：概念动物胚胎移植

☞概念动物胚胎移植（ET）：是将一头优秀母畜配种后的早期胚胎用手术或非手术的方法取出，在显微镜下检出后，移植到另一头同种并且生理状态相同的母畜体内，使之继续妊娠发育为新个体的技术，也称借腹怀胎。

提供胚胎的个体——供体接受胚胎的个体——受体概述

第5页：胚胎移植程序图

• 胚胎移植程序图

第6页：为了使供体多排卵，通常采用超排

为了使供体多排卵，通常采用超排。

|国外将常规的胚胎移植称为超数排卵胚胎移植或称为多排卵胚胎移植。

|目前，用体外生产胚胎技术或克隆技术等方法也可以生产胚胎，扩大了优质胚胎的来源，降低了ET的成本

第7页：1890年剑桥大学

1890年剑桥大学WalterHeape从一头纯种安哥拉母兔取出2个4细胞胚胎，移植到一头纯种比利时母兔输卵管上端(用同种公兔交配后3h),结果生出了4只比利时种仔兔和2只纯种安哥拉仔兔。

这一结果说明早期发育的胚胎更换到另一个体的输卵管(或子宫角)内，如果胚胎的发育阶段和所处

第8页：胚胎移植大事记

• 胚胎移植大事记

第9页：我国的

我国的ET|ET开始于60年代，主要发展开始于70年代后期，先后在兔、绵羊、牛、马、山羊、猪等动物方面试验成功。

|目前以牛的ET工作做得最多，主要是高产奶牛和优良肉牛，特别是从国外进口的优良肉牛品种胚胎。

|目前，我们广西大力发展奶水平的ET。

|目前我国的波尔山羊的ET达国际先进水平

第10页：2005年3月29日

2005年3月29日，通过胚胎移植技术，山西本地山羊产下两只纯种南非产波尔小羊羔。

这是羊“妈妈”带着没有一点血缘关系的羊“孩子”在晒太阳。

波尔山羊具有体格大、生长快、屠宰率高等优点。

成年公羊：110kg成年母羊：60kg而我国本土普通成年公山羊:50-60kg，普通成年母山羊:40kg

第11页：1、充分发挥优良母牛的繁殖潜力

• 1、充分发挥优良母牛的繁殖潜力
• 2、缩短世代间隔，及早进行后裔测定
• 3、提高生产效率，诱发肉牛产双胎
• 4、代替种畜引种
• 5、保存品种的资源
• 6、作为研究手段
• 7、通过胚胎移植进行奶牛品种改良
• 8、利用胚胎移植进行纯种奶牛扩繁（二）ET的意义

第12页：1、母畜发情后生殖器官的孕向发育

1、母畜发情后生殖器官的孕向发育：母畜发情后数日甚至10余日内，生殖系统的变化相同，即在相同的时期，生理状态一致，子宫内的环境相同。

|2、早期胚胎的游离状态：早期胚胎有透明带的保护，可以机械性的移位而不受损害。

（三）ET的原理

第13页：3、胚胎移植不存在免疫问题

3、胚胎移植不存在免疫问题。

由于胎盘屏障的保护和妊娠时母体免疫机能发生的变化，胚胎可以在受体母畜子宫内存活，正常发育至分娩。

|4、胚胎的遗传特性不受受体母畜的影响。

胚胎的遗传特性和性别在母畜体内受精时就已经决定了，受体母畜只是给移入的胚胎提供了一个孕

第14页：（四）ET的操作原则

（四）ET的操作原则|1、胚胎移植前后所处环境的同一性：指胚胎移植后的生活环境和胚胎的发育阶段相适应：（1）供体和受体在分类学上的相同属性；（2）供体和受体生理上的一致性，即发情时间的同期性；（3）动物解剖部位上的一致性，即胚胎移植前后于生殖道内的位置要相同

第15页：2、胚胎发育期限

2、胚胎发育期限。

胚胎的采集和移植时间不能迟于周期黄体的寿命，更不能迟于开始附植时，一般在周期黄体开始退化前几天，在供体发情配种后3~8d内收集胚胎，受体也在相同时间接受ET。

|3、胚胎的质量。

在胚胎收集和移植的全部操作过程中，胚胎不能受到任何不良因素（物理、化学

第16页：（五）ET所需条件

（五）ET所需条件|1、胚胎来源：从良种母畜获得大量胚胎；|2、数量足够的受体母畜；|3、技术条件：包括人员的技术水平及所需的设备

第17页：（六）ET程序

• （六）ET程序

第18页：（一）供体和受体母畜的准备

• （一）供体和受体母畜的准备
• 1、供体母畜不仅应具备优良的遗传品质，而且其生殖机能还需要处于较高的水平。牛、猪产后两个月以上才能作为供体
• 2、受体母畜虽不要求具有优良的遗传品质，但应该具有良好的

第19页：（二）超数排卵处理

• （二）超数排卵处理
• 1、根据母牛自然发情周期进行超排所用激素：FSH、PG牛超排方法：时间第1天第5天第6天第7天第8天第9天第10天早上7时放栓雌二醇2mg孕酮100mgFSH4mlFSH3mlFSH4mlPG4mgFSH1ml发情人工授精晚上7时FSH4mlFSH3mlFSH2ml

第20页：2、利用阴道栓人工控制卵泡波进行超排

• 2、利用阴道栓人工控制卵泡波进行超排

第21页：（三）受体牛的同情发情

• （三）受体牛的同情发情
• 1、前列腺素处理法
• 2、孕激素处理法PGF2a或氯前列烯醇时间：早于供体牛1d方法：间隔约12天，两次注射。方法：耳部埋植，9—12天取管

第22页：（四）非手术冲卵1、采卵时间

• （四）非手术冲卵1、采卵时间

第23页：2、常规采卵法（1）牛的非手术收集胚

2、常规采卵法（1）牛的非手术收集胚胎可利用三路式导管冲卵器。

外管前端连接以气囊，当将冲卵器插入子宫内时，充气使气囊胀大，堵住子宫颈内口以免冲洗液经子宫颈流出。

将冲洗液通过内管注入子宫角内，然后由另一导管导出冲洗液。

（2）每侧子宫角需冲洗100-150ml。

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第25页：3、子宫体冲卵法

• 3、子宫体冲卵法
• 4、供体母牛采卵后的处理向子宫内注射抗菌素或前列腺素冲卵管通过子宫颈后，充气把部卵管拉紧，固定在宫体和子宫颈内。子宫充满液体后回收，按摩子宫角前端，两角同时回收，反复5~6次

第26页：（五）胚胎检查收集到的冲冼液

（五）胚胎检查收集到的冲冼液，需静置10min，使胚胎下沉到容器底部，然后移去上清液，再放于解剖镜下检查胚胎的数量和发育情况，再将发育正常的胚胎收集到注射器或移植管内供移植用。

|沉降法|胚胎过滤杯法|检卵

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第28页：牛的异常胚胎示意图

• 牛的异常胚胎示意图

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第30页：牛排卵8d内胚胎发育情况及存在部位

• 牛排卵8d内胚胎发育情况及存在部位

第31页：（七）非手术移植

• （七）非手术移植
• 1、胚胎装管将胚胎装入0.25ml的塑料细管内；直肠检查黄体位置后，最好先作硬膜外腔麻醉，然后似人工授精般将胚胎用移植管通过子宫颈放入到与黄体同侧的子宫角的大弯或大弯深处内，或两侧子宫角各放一枚胚胎
• 2、移植操作

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第34页：（八）受体母牛的妊娠诊断

（八）受体母牛的妊娠诊断|受体母牛移植后要保证科学、正常的饲养管理。

移植约2周后，注意观察是否返情。

|2个月后可用直肠检查法确定妊娠|30d用B型超声波确定妊娠|怀孕母牛要注意做好妊娠期的管理及接产工作

第35页：二配子与胚胎保存

• 二配子与胚胎保存|保存液的组成和培养条件|胚胎的室温保存|胚胎的低温保存|胚胎的超低温冷冻保存(自学)

第36页：二动物体外受精

• 二动物体外受精|概念|发展历史|意义|技术过程|应用前景

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第38页：一、概念

一、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。

|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“试管动物”，

第39页：二、意义1、IVF技术的确立

二、意义1、IVF技术的确立，使在体外进一步研究精子和卵子的受精机理与调控、受精条件与调节变成可能。

2、IVF技术为其他动物繁殖生物技术，如动物克隆、动物转基因工程和胚胎干细胞等研究打下了技术基础。

同时也为这些技术的研究提供廉价的材料，如成熟的卵母细胞、受精卵、早期胚胎等。

3、IVF技术可为ET提供充足而廉价的胚胎。

尤其是对双胎肉

第40页：三、技术过程

• 1、卵母细胞的体外成熟与培养（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）|卵泡抽吸法|卵巢解剖法
• 三、技术过程

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第42页：（2）活体采卵

（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，从活母畜卵巢采集卵母细胞。

操作员先将带有B超探头和采卵针的采卵器通过阴道插入子宫，同时通过将卵巢贴在探头上。

根据B超屏幕所显示的卵泡

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第44页：（3）卵母细胞的体外成熟与培养

• （3）卵母细胞的体外成熟与培养

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第46页：体外受精示意图

• 体外受精示意图

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第53页：四、前景展望

• 1、IVF技术是解决胚胎来源的一项非常重要的技术；2、IVF技术将使“小牛生小牛”变为现实；3、IVF技术将使具有优良遗传性状但因老、弱、病、残而淘汰或死亡的母畜继续繁殖其后代变为现实；4、IVF是其他动物繁殖生物技术的关键和核心技术
• 四、前景展望

第54页：三性别控制

• 三性别控制|胚胎的性别控制|胚胎的性别鉴定|胚胎性别改造

第55页：一、性别控制的定义和意义

• 一、性别控制的定义和意义
• （一）定义：指通过人为地干预并按人们的愿望使雌性动物繁殖出所需性别后代的一种繁殖新技术。受精之前——通过在体外对精子进行干预，使在受精之前便决定后代的性别。受精之后——通过对胚胎性别鉴定，从而获得所需性别的后代

第56页：二、性别控制的意义

二、性别控制的意义|1、可使受性别限制的生产性状（如泌乳性状）和受性别影响的生产性状（如肉用,毛用性状等）能获得更大的经济效益。

|2、可增强良种选种中的强度和提高育种效率,以获得最大的遗传进展

第57页：性别控制

3、对人类来说,通过精子性别的选择,可以避免怀孕一个与X相关隐性疾病的婴儿。

而与X相关的隐性疾病至今已有370多种。

|4、性别控制对于平衡一个家庭后代的性比例也将起到积极的作用,从而可以控制人口的增长

第58页：畜牧业：提高畜牧业生产的效率人类：避

• 畜牧业：提高畜牧业生产的效率人类：避免患上与性别相关的遗传疾病

第59页：1、分离精子的理论基础

• 1、分离精子的理论基础|X和Y精子DNA含量差异（X>Y）。|荧光染料Hoechst33342着色差异（该荧光染料定量于DNA结合）。|荧光信号差异——X强于Y
• （一）胚胎的性别控制

第60页：精子在畜牧业上的应用

2、分离精子在畜牧业上的应用目前分离精子市场处于供不应求的状况，分离精子的销路：（1）是销售给牧场主，由牧场自行AI；（2）是该公司为其下属农户的供体牛作超排处理后进行AI或活体采卵后IVF

第61页：各种动物X、Y染色体DNA含量差异

• 各种动物X、Y染色体DNA含量差异

第62页：精子分离流程示意图

• 精子分离流程示意图

第63页：精子分离后的体外受精

• 精子分离后的体外受精

第64页：（二）胚胎的性别鉴定

（二）胚胎的性别鉴定|鉴定移植前胚胎性别是受精后对后代进行性别选择的一种方法。

因为在自然条件下，公母的性比例接近50：50，当选择一种性别胚胎时，必然弃掉另一半的性别胚胎。

|胚胎性别鉴定的方法有多种，如性染色质鉴定法、染色体组型鉴定法、雄性特异抗原鉴定法、细胞

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第66页：五、应用前景

五、应用前景|AI、ET、IVF和性别控制等四大繁殖新技术的相结合，对畜牧业生产的发展将起到无可估量的作用和产生极其深远的影响。

|如将性别控制技术应用于动物克隆和转基因技术之中，毫无疑问，整个生物工程将按照人们的意愿更快更有效的发展和应用

第67页：四胚胎分割

• 四胚胎分割|胚胎分割简史|胚胎分割的基本程序

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第71页：牛胚胎分割的主要用途

• 牛胚胎分割的主要用途

第72页：五核移植技术

五核移植技术|细胞核移植（NT）：是指通过特殊的人工手段，以显微操作、电融合、复合活性化处理等技术为主线，将发育不用时期的胚胎或动物体细胞核，移入到除去单倍染色体DNA的成熟的未受精的卵母细胞中，进行体外重构、体外培养、胚胎移植，从而达到扩繁同种基因型动物种群的目的

第73页：核供体细胞：被移植的细胞核

核供体细胞

被移植的细胞核|受体卵细胞质：接受核供体细胞的成熟的未受精卵母细胞质|核供体细胞：

①初期胚胎细胞；②ES细胞；|③各种体细胞

如胎儿成纤维细胞，乳腺细胞，皮肤细胞（耳、成体、胎儿），肌肉细胞，卵丘细胞，内脏细胞（肝、脾、心、肺、肠、舌）

④生殖系列细胞

第74页：细胞核移植的方法

• 细胞核移植的方法体细胞核移植胚胎细胞核移植

第75页：核移植技术程序

• 核移植技术程序

第76页：核移植的应用前景

• 核移植的应用前景
• （一）扩大优良畜种和稀有动物的数量
• （二）提高转基因动物效率
• （三）核-质间互作关系的研究
• （四）克隆技术的医学价值

第77页：美国俄勒岗州灵长类研究中心通过早期胚

• 美国俄勒岗州灵长类研究中心通过早期胚胎卵裂球移植入卵母细胞后产生的幼猴

第78页：日本克隆的梅山猪

• 日本克隆的梅山猪

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第80页：六转基因动物

六转基因动物|转基因技术：用实验室方法将所需要的目的基因导入动物的受精卵，使外源基因与动物本身基因整合在一起，在动物发育过程中表达，并能稳定地遗传给后代的技术。

|在基因组中稳定地整合有人工的外源基因的动物称转基因动物

第81页：转基因动物的应用

• 转基因动物的应用
• 1、改善动物生产性能肉牛“双肌”基因，绵羊多胎基因，GH促进生长发育
• 2、抗病育种将阻断猪瘟病毒复制的基因转进去→获得抗猪瘟病毒的转基因猪
• 3、生产有特殊经济价值的药用蛋白作为乳腺反应器（生物反应器）

第82页：器官转基因动物技术

• 4、利用转基因猪生产人类所需要的器官转基因动物技术的发展可以将携带人类免疫系统基因的转基因猪，作为给人类进行异种器官移植的供体
• 5、基因治疗从基因角度讲是用正常功能基因区置换或增补有缺陷的基因，从治疗角度上讲是将新的遗传物质转移到某个体的细胞中获得治疗效果

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