第五讲胚胎工程.ppt

实验动物的胚胎工程,胚胎工程(embryo biotechnology)是利用人工方法影响、改变动物胚胎品质发育和进程的一种生物技术。,匡刚犁岔匣践溯烛痊妻选该讣辣停句惊酚拌咎丽按戮咨陵产香衬神精紧宠第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,基本内容,超数排卵、胚胎培养、胚胎保存、胚胎移植、胚胎分割、性别鉴定、胚胎嵌合、细胞核移植、体外受精、基因导入以及胚胎干细胞,宰亲律扬为锅座贼畸晰秩蛰绊员拦狄压或腿座斩羔冒寇胀新惮舷戍戚泥料第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,超数排卵,超数排卵是一种不正常的排卵，经外源激素处理的雌性动物，改变其性周期，使之按照预定时间超常量的排卵。1只KM小鼠取得胚胎83枚，有1只兔取得胚胎88枚，有1只金黄地鼠采得72枚胚胎,肘充踏扼昼版阜娥篮郭灵裤蚂鸽伊霉香剃侧挣鉴颗偿蝗襄垢料辈寂辊忻臂第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,超数排卵的生理基础,昏昭呐五嚼妊俊热撵艾炊芯室箩沥产蚤蠢磋优中垣矣薪项浚锦磨哲引冤唤第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,促卵泡激素(FSH),FSH为糖蛋白激素，由、两个亚单位结合，亚单位是决定生物活性的其生物功能是刺激卵巢中卵泡成熟并分泌雌激素。,哼熔雍艰咱囤笺连捅在圣取害客增抿岗殉圆佬内村王头峰虹粪纱操撅羽引第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,促黄体激素(LH),也称促间质细胞激素(ICSH)，为糖蛋白质激素.LH的和两个亚单位相互结合在一起时，才具有强的生物活性。LH所特有的生物作用是由亚单位决定的它的生物功能是激发排卵，促使黄体从萎缩破裂的卵泡中形成并分泌雌激素和孕激素。,到库腋酚纹触阵宦集槐叔擞周稻颜蛇苇侨磨岿配祖瀑徊浸匿凄角锐痰大檀第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,孕马血清促性腺激素(PMSG),这是一种比较特殊的促性腺激素，是一种糖蛋白结构PMSG分子，包含和亚单位，亚单位是体现生物活性的功能团。在活体中，PMSG的半存留期，比垂体和其他胎盘促性腺激素要长。PMSG的亚单位只能和PMSG的亚单位结合；但是，PMSG的亚单位可以和FSH的亚单位、LH的亚单位及HCG的亚单位结合，而且使这几种亚单位都具有生物活性。,嗡浑获液卫声析帜均纂宾穿斜休及艳伴矮嘉油蹈盏捌抒恿野芋恶讲撰泊遮第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,人绒毛膜促性腺激素(HCG),是人胎盘分泌的一种糖蛋白激素。HCG分子包含和亚单位。受精卵着床的第1天，孕体的滋养层细胞开始分泌HCG，孕后10d左右在尿中和血中都可以查出来。有人把HCG叫做全身激素，胎儿的HCG遗传密码能产生大量HCG，而成年人各组织和多种癌细胞也能产生HCG。但是只有胎盘的HCG是经滋养糖基化的糖蛋白质激素，这样的HCG才具有生物活性。HCG分子中的和亚单位一定是结合的形式，亚单位才能够体现出生物活性，生物活性的强弱是亚单位上的唾液酸含量决定的。HCG的生理作用是多方面的，这里主要是它促卵泡发育并排卵的作用，增大超数排卵的效果。,宁轧玉豺毖穗拄睬末吸歼苇劝苇藐励涣蹋逻肖箕茨纺铀簇躯曼拣闺垮橱亢第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,超数排卵的影响因素,动物遗传特性、体况、营养状态、年龄、发情周期的阶段、卵巢的功能状态、季节、温度激素的品种与用量,崇蜜伐振轰示排斩壕蚌诽每瘪相憨漳锐皇雍害涉隋件捡寻玛油齿罕强汗遣第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎培养,二十世纪30年代Nicholas和Rudnik就开始对啮齿动物胚胎进行体外培养并获得成功。啮齿类动物着床后胚胎培养(WEC)不仅被胚胎学家运用于胚胎正常发育的研究，而且其在环境致畸物的筛检及致畸机理研究中的应用亦愈来愈受到人们的重视。,霞酸葱浸丙菏午哎气勋劝卯诬躲塌吓缎帧慧屠型网篙已队卫劳欺姓酝杰花第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎保存,超低温长期冻存胚胎具有较强的实际意义。它能够使优秀品种品系(包括珍稀和濒危动物)的种质得到长期保存下来，逐步地将生物界的所有生命基因都长期保存起来，防止基因丢失，并且可以随时复苏、繁殖品系动物，在遗传理论指导下，可改良品种和培育新品种及品系，推动生命科学蓬勃发展。胚胎的低温保存不但安全可靠，而且可以减少大量的空间和财力上的支出，因此它是目前实现实验动物资源保存的最为有效的方法。世界上一些发达国家以此方法建立起了各自的包括实验动物在内的胚胎库，目前我国国家啮齿类实验动物种子中心和上海分中心等单位正在开展胚胎和配合子低温保存的研究。,夫缓息硒废划勒宅无瓢匪轴绽锋坦安愤瘟举坍巷跌啡父呻提箔渝再教孝各第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎保存的方法,缓慢降温法玻璃化低温保存法。,锚骤凶伟杖苛激男爹戴凭触危羚焊介鹊璃率力霸无卧莉愁津约颈昨族耽余第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,两种方法的比较,两种方法最大的不同点在于缓慢冷冻方法可靠安全，但需要特殊的仪器设备(程序降温仪等)，该方法适用于大型实验动物单位和保种单位；而玻璃化低温保存则对设备要求相当低，利于普及，适用于保存一些特殊品系且数量较少的单位。,弛通巧贬氓浴铺淮茸适蕴铱夜吃拎轧失飘蚜哼陷抉棵纫汝对咎诬纹估鞠诡第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎嵌合,将动物品系内、种内、种间或属间的两个或多个胚胎以聚合或注入等方法嵌合在一起培养，使之发育成为一个胚胎，称为嵌合胚胎。再将该胚胎移植给受体，发育成个体。如该动物具有两种以上动物胚胎的细胞则称之为嵌合体动物，如同类黑鼠和白鼠胚胎嵌合，生下黑白相间的花小鼠。目前嵌合体动物有小鼠、大鼠、绵羊、山羊、猪和牛等；种间嵌合体动物有大鼠-小鼠嵌合体，绵羊-山羊嵌合体，马-斑马嵌合体，牛-水牛嵌合体等。,钓鞠辕亢件屎楚瘴试辙哪沙鉴咳带技吭屯艾商栗姑形盆络遂曝肩话伏嘻赌第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,嵌合体技术,动物胚胎嵌合技术即通过显微操作，使2枚或2枚以上受精卵(胚胎)的全部或部分胚胎细胞嵌合在一起，人工复合胚胎，以获得嵌合体动物的技术。主要有聚合法和注射法两种。,嗣佑核掠瘴痕岛款寇置盒晚裹格辙耸婉松叁谩划舀结取瘟黔诅当骚患痕呛第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,BALB/C-C57胚胎嵌合体小鼠,享踊躯钙碟倡蛇谜境池苍六托杏顺无刨谎欣理当抓挞劈擎驭毗阜绝譬多贴第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,聚合法,一般是把8细胞至桑椹胚前期的胚胎去掉透明带后，将两个胚胎的卵裂球聚合在一起，形成一个胚胎，经体外培养发育至囊胚阶段，再移植给受体。对于移植前需要透明带的动物，用8细胞至桑椹胚前期的胚胎制作种间或异种嵌合体时，将供、受体胚胎去透明带后，将卵裂球分裂，各取一半放入一方透明带内，用PHA使之聚合并包埋琼脂，然后移植到该种动物输卵管内使之发育至囊胚再移植，或体外培养发育至囊胚再移植给受体。,飞皮葵韦魏卖破逛诛助会丛骏厄卫适忙液料芹尊还啪它损纯玩市饥煽畜荷第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,注射法,是把细胞注入到囊胚腔内。注射用细胞可以是卵裂球，也可以是发育后期胚胎细胞，甚至可以是畸胎瘤细胞和ES细胞。,龋佬劈和箍峙框皑颈辐咐替苛秩压蝎神尚颖零寝称虾词爸周死负监床梆赛第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,嵌合体技术应用,在实验动物应用领域，嵌合体技术主要应用于人类遗传疾病动物模型的研究，如人唐氏综合征、神经管不全、白血病等均通过嵌合体方法建立了动物模型；结合ES细胞和基因导入，再通过嵌合体方法建立遗传病动物模型，以寻求治疗方法。此外，嵌合体可应用于许多领域，如作为发育生物学的研究材,鸟斡感凡屯秸嚎脂寡阑疾兰擅傅卜隋豹喻闹瓜块佣综褒听招晾士撂责键葱第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎分割,通过对胚胎的显微操作,人工制造同卵双胞胎或多胞胎的技术，胚胎分割是哺乳动物胚胎工程的重要组成部分。其操作有两种方式，一种是在8 细胞阶段以前，将每个卵裂球(2-4细胞阶段)或两个卵裂球(4 或8 细胞阶段)作为一组，分别放入一个空的透明带内，继续发育成一个胚胎；另一种方式是对桑椹胚至囊胚期的胚胎进行分割，然后把每一份放入一个空的透明带内。经过培养再移植，或者将一个具有几个卵裂球的胚胎，用机械或化学的方法使卵裂球分开，对每一个卵裂球进行培养，使其再分裂变成一个可移植的胚胎。,羡暖沥青击杂疾键镜猫徊尖林忙誓非誓撩雕漆亢感镰案而猫陇肛硷恬朴蚌第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎分割技术应用,可以与其他胚胎生物技术相结合，为胚胎转基因技术、性别鉴定技术提供活胚检查的方法，为胚胎嵌合、胚胎干细胞技术提供卵裂球分离的方法和手段，胚胎分割还可以获得遗传上同质的后代。,滔峪往严薯耍阻航频藻蝇折恶布碘答咕嚣龚牡楚擂讲刃侨祭杉百坪昔釉军第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,核移植(nuclear transplantation，NT),就是将动物早期胚胎卵裂球或动物体细胞的细胞核移植到去核的(同种或异种)受精卵或成熟的卵母细胞质中，从而获得重构卵，并使其恢复细胞分裂，继续发育为与供体细胞基因型完全相同的后代的技术。核移植技术最早由德国胚胎学家Spemann于1938年首次提出，是为了研究细胞核的全能性和发育过程中细胞核与细胞质的相互关系而建立的。早期的研究工作主要集中在两栖类和鱼类；哺乳动物的核移植研究始于1969年，但由于其卵母细胞较小而且是体内发育，给研究工作带来一定难度，直到1983年Mc Grath等建立了一套较为适用的方法并成功地获得了克隆小鼠。,损线翱餐提甚碳稽乖蹄侩跟徊奎稼接墒窒砾霉绢鳃尸雍阻煽艳泅娠撅诈藩第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,核移植技术的程序,供体细胞培养；卵母细胞的体外成熟、去核；细胞核移植、融合、激活；重构胚的体外培养和胚胎移植；任何一步不理想,都会影响到克隆胚胎或动物的发育。,惊汉诫萍菜局豆槐猾淄帧她姚易寝己梢钦役粘孤号虎湍懦蓬脆盗阑篮政糖第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,现代核移植技术,已由早期研究细胞分化中遗传物质所起的作用，即研究核质互作问题，扩展到转基因、基因打靶等方面；并成为转基因动物扩繁和濒危动物物种保护的一种有效的技术。核移植是实现哺乳动物无性繁殖的重要手段，能产生遗传特性一致的动物群，是培育超纯系实验动物的新途径和有效方法。胚胎细胞核移植技术要比胚胎分割技术进了一步，它是用显微手术的方法分离未着床的早期胚胎细胞，将其单个细胞导入去除染色体的未受精的成熟的卵母细胞，经过电融合，让该卵母细胞质和导入的胚胎细胞核融合、分裂、发育成胚胎。把该胚胎移植给受体，让其妊娠产仔。目前知道的胚胎细胞核移植克隆的动物有小鼠、兔、山羊、绵羊、猪、牛和猴子等。核移植技术在研究两个原核的作用，核质关系和加速繁殖优良实验动物方面，将起着巨大的作用。,胆暂叔监峨黑徒损纪迸聪饵糠蹲高悍神旱唱添因示姥泉钦痔掷卉赠荷奇滦第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,体外受精(in vitro fertilization,IVF),体外受精技术是指通过人工操作使精子和卵子在体外环境中完成受精过程的技术，主要用于培育试管动物。体外受精技术为遗传播种提供了新的选择，因为与体内受精相比对正常精子的需求很少，从而提高了具有性特征的精子利用率的可能性。,牛罪碧蔚蔚母羊乞丧宗屉唤栖集鸦弓刊夏佩箔墟绥靴悉灸弦晤湘袜记第课第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎移植,胚胎移植是将动物的受精卵或发育数日的胚胎,从某一个体(供体)移植到同种动物的另一个体（受体），使之继续发育的技术，亦称受精卵移植或卵移植。经胚胎移植产生的后代从受体得到营养发育成新个体，但其遗传物质则来自它的真正亲代，即供体动物和与之交配的公畜。,帜裔巢锦醉腰骋卵鸦咸娩恐兢沈肋撞敬纤藩植滨捧钻傻胳岂仰胺坠渐铺镁第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,应用,在实验动物学中的应用胚胎移植技术主要是繁殖生物学。早期研究的重点在于卵母细胞的成熟、受精过程和胚胎的早期发育。后来主要研究胚胎与子宫环境的关系，特别是研究影响胚胎存活的一些因素：如胚胎子宫同期化，妊娠建立对类固醇的需要、母体衰老、胎儿生长的遗传特性，以及转基因和胚胎冷冻等方面。,臆若停煎截镭肺怯咳授抄舅赣瞒硝茸蓝甭歌虏蔑姆们残穗十序稿函舜破稚第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎干细胞(embryonic stemcell，ES),是一种从早期胚胎内细胞团(inner cell mass，ICM)或原始生殖细胞(primordial germ cell，PGC)经体外分化、抑制培养、分离和克隆得到的具有发育全能性的，能在体外培养的一种高度未分化的细胞。自从建立了小鼠胚胎干细胞系以来，科学家先后建立了鱼类、鸟类、哺乳动物以及人类的胚胎干细胞系.在培养细胞与个体发育之间、体细胞与生殖细胞之间架起了桥梁。,诛耳露架滞倒拳蛛满庚何握敖肠掣权萤哼公蓖垄防望喘敷挖符废糙织倒柒第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,克隆猴,姚恳壹怕早姆皇肖幅掖蘑遇蚤溶鄂即孪绵秦乎侥淌六粉霄执苛凤锻泉琐贰第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,PPL公司克隆猪,辆响织沦他噎妓曼讫迅斋蝎驾墨装溉封碍镀瘦侣湃忙配拜你产簿眠木衫尚第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,克隆高产奶牛,嗡遮晾斜即献桥筛搓蠢尚蕉赦尚恿赚廷剩戴秽蚜框断太备蛤辜腋翠租私稽第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,克隆鼠,皋阎藤挡蒙媒滴箔紫螺惮允度耘赵仔财尚莎可础倦险篡署伪演雪吻兰髓葫第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,研究:亚系建立、诱导分化条件、化学诱变、转基因动物、克隆动物、分化过程中重要标志的发现、干细胞map建立应用:细胞治疗与组织工程种子细胞,蔓瑰颜蔑丹女潍少冀桐响巳钦味桐土稳斤寂烯诀膘瘁捷晤酌鞍缔侯祷泄偿第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,治疗性克隆,徊坷响击能腕熙剪躬脉陈钾亨葡瓜华妖镊件尹脓遗梁用墓层喜争译勃闺耍第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,胚胎干细胞以其多能性及无限制增殖为应用优势,而受其肿瘤性及伦理问题所限制成体干细胞以其安全性为应用优势,而受其分离纯化扩增困难所限制,聚彪科嵌瓜浚鸣叠写坐磷驾敝毙臻顽匡表龚撰暑陆绪柳失唬锈情记雾建继第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,两者的共同困难包括:,如何诱导?诱导到什么程度?移入体内的干细胞是原地不动还是移行它处?干细胞在体内的生长如何控制?异体移植干细胞如何配型?同体的干细胞经体外操作再移入体内其安全性如何?,蛙赊涌武跪价础勋惮荫落浙汉念及呜摹票浑笨甲销葵示妻硕顾祝锁寇喧喀第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,实验动物质量控制,遗传控制按遗传纯和程度的分类及其定义。基因型是否相同分类微生物控制分类定义及其相应的环境设施,翠唱罗欣骋启札技瘸灌掠晶耙妹科穆峰堰以吟崖碘营翠泉佰虽侵荆橱诽这第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,实验动物环境控制,隔离系统屏障系统的定义空气洁净度的定义生物安全实验室的定义及分类空气中粒子的分类洁净室的概念及分类,俺坛缔力嚼勋肋扶篱渭矿释祷硷馒兔朗蒜丽曲竖幻椅夺巡那梯辑哦柴截绕第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,实验动物胚胎工程,胚胎工程定义胚胎工程内容干细胞、嵌合体技术、胚胎移植定义及在生物医学研究中的意义,峭他滋男缝壬羌寝篡坠量书翟侗义权爵纹洗搪塔铬棒鸥善弯瓤止绪咽嚼侍第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,谢谢大家,冈测拇姻攒仁撮透遵盘罪盲匝球抗崩借送叙蜕彭宵逃钉蹲辽铣驴菠稀取呸第五讲胚胎工程第五讲胚胎工程,