1、第二节 胚胎工程,胚胎工程定义,胚胎工程通常指各种胚胎操作技术。胚胎工程的研究对象主要限定于高等脊椎动物,特别是哺乳。研究的重点内容有体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。,操作对象:早期胚胎以及受精卵 技术手段:体外受精、胚胎体外培养、胚 胎移植 、胚胎分割、胚胎干细胞培养等 理论基础:哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律,一、体外受精和胚胎体外培养(试管动物),体外受精:采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子,使其在试管中受精。包括(1)取精子,并培养使之获能(2)取卵母细胞,培养成熟(3)精卵共同培养,受精 胚胎体外培养:应用人工创造的环境,对获取的早期胚胎进
2、行体外培养。,获能:刚排出的精子虽有运动能力,但不能穿过卵子的放射冠和透明带,只有接受雌性生殖道的分泌物(获能因子),才具有受精能力,这种作用称为精子获能。人工条件下培养精子,为精子提供必要的理化条件,使其获能。,收集 精子,精子获能处理,从屠宰厂收集牛卵巢 取出卵母细胞 (也可以活体进行穿刺取卵),将获能的精子和成熟后的卵细胞共同培养,便可受精,胚胎体外培养:其实质是动物细胞培养,只不过培养的是全能性细胞,可以发育为个体。,培养液:水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等. 其他条件:适宜的温度等。,采集卵母细胞,卵母细胞的体外培养,采集精子,精子体外获能,体外受精,早
3、期胚胎,胚胎移植,在代孕母亲子宫中发育,幼体,成体,“试管动物” 技术流程,受精卵,胚胎体外培养,二、胚胎移植,将良种家畜的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫里,通过代孕母妊娠产仔的技术。,(促性腺激素),三、胚胎分割,借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕母的子宫中发育,产生同卵多仔后代。,分割方法:,机械法(切割针、切割刀) 酶处理,处理对象:一般为卵裂球或囊胚,四、胚胎干细胞的培养,胚胎干细胞 (简称ES细胞),是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。,胚胎干细胞特点: (多能干细胞),1)形态:体积小、细胞核大、核仁明显。 2)功能:具有发育的全能性,可分
4、化为成年动物体内任何一种组织细胞。,全能细胞 四分裂球和二分裂球 能发育成完整个体 多能干细胞(胚胎干细胞) 内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来 能分化出动物体内的任何组织 专能干细胞(成体干细胞) 如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等 能分化出特定的组织,干细胞分类,1.胚胎干细胞培养:,培养关键:,需要一种能促进胚胎干细胞的生长,但抑制其分化的一种培养体系。,培养过程:,5、加饲养层继续传代培养。,1、制备饲养层(胚胎成纤维细胞);,2、培养胚胎到内细胞团突出饲养层;,3、酶消化或机械剥离内细胞团;,4、分为单个细胞。,2、胚胎干细胞核移植:,将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。,3、胚胎干细胞的主要用途:,(1)基因敲除,获得移植器官。,(2)培育出人造组织器官, 用于器官移植。,(3)改良创造动物新品种(结合 基因工程)。,胚胎工程小结,