实验动物胚胎工程技术
3.超数排卵(Superovolation)技术:
通过注射激素刺激卵巢大量排卵。经超数排卵处理,动物 卵巢大量的卵泡同时成熟并排出,排卵数可增加几倍至十 几倍,一次可获得大量的卵细胞、受精卵或早期胚胎。 所用激素有促卵泡激素(FSH)、人绒毛膜促性腺激素 (HCG)和孕马血清促性腺激素(PMSG)、孕酮和前列腺素 (PG)等,以前三种常用。
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三、胚胎性别控制
性别控制的研究,是畜牧业生物技术中一项重要 的高新技术。这项技术的应用,可以使畜牧上大动 物的繁殖按照人们的意愿只生产同一性别动物。
在医学上,性别控制的研究也具有积极的意义。 有的遗传性疾病属于性连锁遗传,例如进行性肌营 养不良,为X连锁隐性遗传,男性发病,女性携带异 常基因但不发病。携带此致病基因的女性怀孕后如 做胚胎性别鉴定,则可避免男性患儿的出生。
三、干细胞技术 四、外源基因导入技术
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胚胎工程的应用
1.畜牧业:通过建立超数排卵、受精卵/卵母细胞的采集、体 外受精、胚胎切割、胚胎性别控制、体细胞克隆以及胚胎 移植技术,加快良种家畜的繁殖和家畜品种的改良。
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2.生物制药:通过转基因技术将具有药用价值的生物活性蛋 白的基因整合到宿主的染色体上,使其在乳汁、血液、尿 液等体液中表达。通过收集、纯化这些体液中的生物活性 蛋白,用于预防和治疗某些人类的疾病。
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组织水平
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胚胎工程(Embryonic engineering)又称胚胎技术,是指用工程学 的原理对动物的胚胎进行某种技术操作或改造,使之获得人们所需要 动物的一系列生物技术的总称。
一、胚胎操作基本技术
1.超数排卵和卵母细胞、精子、受精卵的采集 2.体外受精 3.胚胎性别控制 4.胚胎分割 5.胚胎培养 6.胚胎移植 7.胚胎冷冻保存 二、体细胞克隆技术
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一、精子、卵母细胞、受精卵的采集和超数排卵
1.精子的采集
啮齿类小动物精子的采集大都从体成熟雄性动物的附睾获取。将动物处 死后,分离附睾尾部,用眼科剪子在顶端剪一小口,用手指轻柔挤出浓稠 的液滴,置培养液中培养。 大动物的精子采集可采用假阴道或电刺激法促进雄性射精,收集精液。
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正常人染色体
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具体的做法: • 先用DNA特异性染料对精 子进行活体染色,然后精 子连同少量稀释液逐个通 过激光束。探测器根据精 子的发光强度把电信号传 递给计算机,计算机指令 液滴充电使发光强度高的 液滴带正电,弱的带负电。 即X精子带上正电荷,Y精 子带上负电荷。当经过高 压电场时会向不同方向偏 转,达到分离的目的。
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注射PMSG
24小时
注射HCG
24小时
检查阴栓: 妊娠0.5天
20小时
受精卵 中午12时 中午12时 上午8时
放到种公鼠笼内 注射PMSG
24小时 24小时
注射HCG
15小时
采 集
卵母细胞 晚上5-6时 晚上5-6时
小鼠超数排卵程序
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二、体外受精
体外受精( In vitro fertilization )是指成熟精子与卵母细胞在体 外环境下完成受精的过程。这一过程包括卵母细胞的收集或未成熟卵 母细胞的培养成熟、精子的获取、获能处理、受精及受精后胚胎培养 等。 体外受精(IVF)联合胚胎移植技术又称试管婴儿技术。
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性别控制技术 1. 通过对X精子与Y精子分离以控制性别。 2. 在胚胎移植前对胚胎的性别进行鉴定以控 制性别。 3. 通过控制饲料特性、受精环境如改变精液 或阴道的PH值等来控制性别。
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(一)分离X精子与Y精子以控制性别
• 分离X精子与Y精子的依据: X、 Y精子在体积、密 度、电荷、运动性和DNA含量、表面抗原等方面存在 差异。将 X和 Y精子分离再通过人工授精可以有效地 达到性别控制的目的。
第一节 概述
¤工程:通过构想、设计,按照人们的意愿制作、改造某一事物,以达到 预想的目的。 ¤生物工程: 按照工程学原理,对生物体或生物大分子进行改造或利用,用于生 产、研究、检定和创造新物种的综合性科学技术。 遗传(基因)工程 蛋白质工程 分子水平 酶工程 细胞工程 细胞水平 微生物工程 胚胎工程 组织工程
解剖取附睾尾部
精子的获取和培养
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2.卵母细胞和受精卵的采集
从体内成熟并排到输卵管中去,需通过处死动物或外科手术获取卵母 细胞;如果在交配后,则可获取受精卵或早期胚胎。 取自屠宰淘汰的或刚死亡的雌性动物的卵巢,从卵巢中分离卵母细胞 经培养而得。
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小鼠解剖取输卵管
从输卵管壶腹部取卵母细胞/受精卵的方法 9
4.生命科学研究:阐明哺乳动物早期胚胎发生、发育机制等 基础理论。 5.拯救濒危野生动物:通过野生动物生殖细胞和组织的冷冻 保存、体细胞克隆和胚胎移植技术,扩大野生动物的种群。
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5第二节胚胎操作基本术2018/11/23
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胚胎操作的整个过程局限在胚胎的早期发育
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(二)对胚胎进行鉴定以控制性别 • 在胚胎移植前对胚胎的部分组织用染色体 检查、间接免疫荧光法和PCR法进行性别鉴定。 其中PCR法因有可靠的操作程序,具有高效、 快速的特点,近年来得到迅速的发展。 • Y染色体短臂上有决定雄性的DNA片段-SRY 基因(sex-determining region of Ychromosome,全称:Y染色体性别决定区),为 胚胎性别鉴定提供了可靠的途径。
• 目前将X和 Y精子分离的方法有沉降法、电泳法、 免疫法和流式细胞仪法等。流式细胞仪法是当前分 离 X、 Y精子较准确的方法,具有重复性、科学性和 有效性的特点。
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应用流式细胞仪分离X 和Y精子的原理:
• X精子的DNA含量比Y精 子的高。对于奶牛,X 精子比Y精子DNA含量 高3.8%,由于染料着 色量与精子DNA含量成 正比,因此X精子吸收 的染料多,发出的荧 光就比Y精子强。
已在乳腺表达的生物 活性蛋白并进入临床2 期或3期试验: 抗凝血酶一Ⅲ 抗胰蛋白酶 蛋白C 乳铁蛋白 乳糖酶
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3.医学:通过建立卵母细胞的采集、体外受精、显微受精以 及胚胎移植技术,用于不孕症的治疗;通过对胚胎培养
和检测,剔除具有遗传性疾病的胚胎,达到优生 优育的目的。