《家畜繁殖学》课程教学课件（PPT讲稿）第八章 配子与胚胎生物工程

第八章配子与胚胎生物工程 也称胚胎生物技术，主要是对动物的卵子、 精子和胚胎在体外条件下进行各种操作。 包括：胚胎移植、体外受精、性别控制、 胚胎干细胞的分离和培养、嵌合体、克隆和转 基因等技术。 2025/6/18

2025/6/18 1 第八章 配子与胚胎生物工程 ⚫ 也称胚胎生物技术，主要是对动物的卵子、 精子和胚胎在体外条件下进行各种操作。 ⚫ 包括：胚胎移植、体外受精、性别控制、 胚胎干细胞的分离和培养、嵌合体、克隆和转 基因等技术

第八章 配子与胚胎生物工程 第一节胚胎移植技术 第二节体外受精 第三节克隆技术 第四节转基因技术 第五节性别控制技术第六节动物胚胎干 细胞的分离培养技术 第七节哺乳动物嵌合体的生产 2025/6/18

2025/6/18 2 第八章 配子与胚胎生物工程 第一节 胚胎移植技术 第二节 体外受精 第三节 克隆技术 第四节 转基因技术 第五节 性别控制技术第六节 动物胚胎干 细胞的分离培养技术 第七节 哺乳动物嵌合体的生产

第一节 胚胎移植技术 概述 (一) 概念 胚胎移植(embryo transfer,ET)又称受精 卵移植，俗称“借腹怀胎”。它是将体内、外生产 的哺乳动物早期胚胎移植到同种的生理状态相同的 雌性动物生殖道内，使之继续发育成正常个体的生 物技术。提供胚胎的雌性动物叫供体(donors),接 受胚胎的动物称受体(recipients)。在畜牧生产中， 家畜的超数排卵和胚胎移植通常同时应用，合称超 数排卵胚胎移植技术(multiple ovulation and embryo transfer),简称为MOET技术。 2025/6/18

2025/6/18 3 第一节 胚胎移植技术 一、概述 ⚫ （一）概念 ⚫ 胚胎移植（embryo transfer，ET）又称受精 卵移植，俗称“借腹怀胎”。它是将体内、外生产 的哺乳动物早期胚胎移植到同种的生理状态相同的 雌性动物生殖道内，使之继续发育成正常个体的生 物技术。提供胚胎的雌性动物叫供体(donors)，接 受胚胎的动物称受体(recipients)。在畜牧生产中， 家畜的超数排卵和胚胎移植通常同时应用，合称超 数排卵胚胎移植技术（multiple ovulation and embryo transfer），简称为MOET技术

(二)国内外研究现状 实验生物学阶段 家畜试验阶段 畜牧生产应用阶段 胚胎工程研究与开发阶段 2025/6/18

2025/6/18 4 ⚫ （二）国内外研究现状 ⚫ 实验生物学阶段 ⚫ 家畜试验阶段 ⚫ 畜牧生产应用阶段 ⚫ 胚胎工程研究与开发阶段

表8-1哺乳动物胚胎生物技术发展主要事件简表 年代 成功事件 实验动物 完成人 1890 胚胎移植 家兔 Walter Heape 1932 胚胎移植 山羊 Warwick等 1933 胚胎移植 大 Nicholas,JS 羊 Warwick等 1942 胚胎移植 小鼠 Fekete和Little 1951 胚胎移植 奶牛 Willett等 猪 Kvasnichii AV. 1952 胚胎低温长距离运输 家兔 Marden Chang 1959 体外受精 家兔 Chang MC 1970 胚胎分割成功 小鼠 Mullen等 1971 第一个家畜胚胎移植商业化公 牛 Alberta Livestock Transplants Ltd 司成立 1972 胚胎超低温冷冻保存 小鼠 Whittingham等 1973 国际胚胎移植协会成立 哺乳动物 International Embryo Transfer Society 1976 性别鉴定胚胎移植成功 牛 Hare等 1978 世界上首例试管婴儿出世 人 Steptoe Edwards 1981 胚胎干细胞系建立 小鼠 Evans Kaufman 1982 转基因超级鼠出生 小鼠 Palmiter等 1983 哺乳动物胚胎细胞核移植成功 小鼠 McGrath Solter 1989 通过分离X、Y精子控制后代 家兔 Johnson等 性别获得成功 1997 体细胞核移植成功 绵羊 Wilmut等 1998 人胚胎干细胞系建立 Thomson等&Gearhart等 2000 基因打靶后的体细胞核移植成 绵羊 McCreath等 2025/6/18 功

2025/6/18 5 年代 成功事件 实验动物 完成人 1890 1932 1933 1942 1951 1952 1959 1970 1971 1972 1973 1976 1978 1981 1982 1983 1989 1997 1998 2000 胚胎移植 胚胎移植 胚胎移植 胚胎移植 胚胎移植 胚胎低温长距离运输 体外受精 胚胎分割成功 第一个家畜胚胎移植商业化公 司成立 胚胎超低温冷冻保存 国际胚胎移植协会成立 性别鉴定胚胎移植成功 世界上首例试管婴儿出世 胚胎干细胞系建立 转基因超级鼠出生 哺乳动物胚胎细胞核移植成功 通过分离X、Y精子控制后代 性别获得成功 体细胞核移植成功 人胚胎干细胞系建立 基因打靶后的体细胞核移植成 功 家兔 山羊 大鼠 绵羊 小鼠 奶牛 猪 家兔 家兔 小鼠 牛 小鼠 哺乳动物 牛 人 小鼠 小鼠 小鼠 家兔 绵羊 人 绵羊 Walter Heape Warwick 等 Nicholas,JS. Warwick 等 Fekete和Little Willett等 Kvasnichii AV. Marden & Chang Chang MC. Mullen等 Alberta Livestock Transplants Ltd Whittingham等 International Embryo Transfer Society Hare等 Steptoe & Edwards Evans & Kaufman Palmiter等 McGrath & Solter Johnson等 Wilmut等 Thomson等& Gearhart等 McCreath等 表8-1 哺乳动物胚胎生物技术发展主要事件简表

(三)胚胎移植在畜牧生产上的意义 1、提高良种母畜繁殖力 2、简化良种引进方法 3、降低种质资源保存费用 4、加速育种进程 5、利于防疫 6、促进生殖生理理论与胚胎生物技术 的发展 2025/6/18

2025/6/18 6 ⚫ （三）胚胎移植在畜牧生产上的意义 ⚫ 1、提高良种母畜繁殖力 ⚫ 2、简化良种引进方法 ⚫ 3、降低种质资源保存费用 ⚫ 4、加速育种进程 ⚫ 5、利于防疫 ⚫ 6、促进生殖生理理论与胚胎生物技术 的发展

二、胚胎移植的生理学基础与基本原则 (一)生理学基础 。1、母畜发情后生殖器官的孕向发育 ○2、早期胚胎的游离状态 ●3、子宫对早期胚胎的免疫耐受性 。4、胚胎遗传物质的稳定性 2025/6/18

2025/6/18 7 二、胚胎移植的生理学基础与基本原则 ⚫ （一）生理学基础 ⚫ 1、母畜发情后生殖器官的孕向发育 ⚫ 2、早期胚胎的游离状态 ⚫ 3、子宫对早期胚胎的免疫耐受性 ⚫ 4、胚胎遗传物质的稳定性

(二)胚胎移植遵循的基本原则 1、胚胎移植前后环境的同一性同一性的原 则要求胚胎的发育阶段与移植后的生活环境相适 应，其中要求： （1)胚胎供体与受体在分类学上属于同一物种 （2)胚胎发育阶段与受体发情时间上的一致性 (3)胚胎发育阶段与受体生殖道解剖位置的一 致性 2025/6/18

2025/6/18 8 ⚫ （二）胚胎移植遵循的基本原则 ⚫ 1、胚胎移植前后环境的同一性 同一性的原 则要求胚胎的发育阶段与移植后的生活环境相适 应，其中要求： ⚫ （1）胚胎供体与受体在分类学上属于同一物种 ⚫ （2）胚胎发育阶段与受体发情时间上的一致性 ⚫ （3）胚胎发育阶段与受体生殖道解剖位置的一 致性

2、胚胎发育阶段胚胎移植的理想时间应 在妊娠识别发生之前，通常是在供体发情配种 后3~8d内采集胚胎，受体也在相同时间接受 胚胎移植。 3、胚胎质量胚胎质量与妊娠信号分泌的 强弱以及后期发育潜力直接相关，胚胎在移植 之前需要进行严格的等级评定。 4、5 经济效益或科学价值胚胎移植技术应 用时，必须考虑成本和最终收益。 2025/6/18

2025/6/18 9 ⚫ 2、胚胎发育阶段 胚胎移植的理想时间应 在妊娠识别发生之前，通常是在供体发情配种 后3～8d内采集胚胎，受体也在相同时间接受 胚胎移植。 ⚫ 3、胚胎质量 胚胎质量与妊娠信号分泌的 强弱以及后期发育潜力直接相关，胚胎在移植 之前需要进行严格的等级评定。 ⚫ 4、经济效益或科学价值 胚胎移植技术应 用时，必须考虑成本和最终收益

(三) 胚胎移植应具备的条件 1、实验室条件胚胎是很脆弱的生命体， 一旦离开机体后，外界任何不良因素都能导致 胚胎死亡，建立温度恒定、空气洁净、设备齐 全和布局合理的实验室是提高胚胎移植效率的 关键因素。 2、技术条件在家畜胚胎移植实践中，从 供、受体选择、饲养、同期发情、超排处理、 胚胎采集到胚胎质量鉴定、胚胎冷冻和解冻等 都需要丰富的实践经验。 2025/6/18 10

2025/6/18 10 ⚫ （三） 胚胎移植应具备的条件 ⚫ 1、实验室条件 胚胎是很脆弱的生命体， 一旦离开机体后，外界任何不良因素都能导致 胚胎死亡，建立温度恒定、空气洁净、设备齐 全和布局合理的实验室是提高胚胎移植效率的 关键因素。 ⚫ 2、技术条件 在家畜胚胎移植实践中，从 供、受体选择、饲养、同期发情、超排处理、 胚胎采集到胚胎质量鉴定、胚胎冷冻和解冻等 都需要丰富的实践经验