第7章第4节 试管动物课件1.pptVIP

第四节 试管动物 受精(fertilization)是指由雌、雄个体产生的卵子(ovum)和精子(sperm)相遇、融合以及它们的核质结合为合子的过程。 体外受精(in vitro fertilization, IVF)：是指把成熟的卵母细胞或把未成熟卵母细胞(oocyte)在人工创造的体外培养系统中体外成熟(in vitro maturation,IVM)后，与体内或体外获能(in vitro capacition)的精子在体外条件下完成受精过程，形成受精卵(合子)的过程。 显微受精(microferti1ization)：是指借助显微操作仪将精子或精子细胞直接注入卵母细胞内来实现受精的过程。 将精子注入卵母细胞胞质的显微受精称为卵胞质内受精（intracytoplasmic sperm injection，ICSI） 将精子注入卵周隙中的显微受精称为带下受精（subzonal insemination，SUZI）。 试管动物：是指利用卵子和精子的体外受精或显微受精、受精卵体外培养(in vitro culture,IVC)和移植获得的各种动物。 一、体外受精研究简史及意义 （一）体外受精的研究简史 哺乳动物体外受精的研究已经有l10多年的历史。德国科学家Schenk.SL(1878)最早将家兔和豚鼠排卵前的卵母细胞与附睾精子放入子宫液中培养，发现可使卵丘细胞分散、第二极体排出。当进—步培养时，还注意到有卵裂发生。 1951年，张民觉和Austin分别在兔子和大鼠同时发现了哺乳动物精子的获能现象，由Austin定名为获能，从此开创了哺乳类体外受精研究的新纪元。 1954年，Thibault等用从母兔子宫内回收的精子，获得了兔的体外受精成功，张民觉于1959把体外受精的兔卵裂卵移植给受体母兔，获得了世界上第一胎体外受精的哺乳动物——“试管小兔”，从而拉开了人工制作“试管动物”的帷幕。 显微受精最早报道于日本的Hiramoto(1962)，他将海胆精子注射到海胆卵，但未能激活卵母细胞。在哺乳动物，精子注射试验首先在啮齿类中进行，1976年，Uehara等将仓鼠和人精子注入仓鼠卵母细胞质中，观察到精核能够去致密并可以发育形成雄原核，但未观察到卵裂。 1988年，Hosoi和Mann分别报道了兔单精子胞质内受精和小鼠单精子带下受精成功，并获得后代。该项技术已先后在多种动物取得成功。 1990年，世界上首例ICSI(Lippi等)试管婴儿和SUZI(Fishel等)试管婴儿先后诞生 。 目前，人的显微受精效率居动物显微受精首位，人的ICSI的受精率高达60％～70％，胚胎的着床率也达到20％或更高。 （二）体外受精的研究意义 在基础研究领域，体外受精能够再现体内受精过程，有利于揭示受精的本质和机理，而且有助于研究胚胎的分化和发育。借助体外受精技术，还可以观察到在体内难以看到的细胞融合现象，有利于阐明细胞膜融合的机理。体外受精可以作为生物模型而有助于发育生物学、遗传学、分子生物学以及基础医学等相关学科的研究。 在应用研究领域，体外受精可用于治疗人类不孕症，使患双侧输卵管阻塞或排卵障碍等不孕症的妇女,通过体外受精获得自己的子女。 在胚胎移植技术日益走向商业化和胚胎工程技术迅猛发展的今天，提供大量的良种胚胎己成为亟待解决的问题。通过成熟的诱导排卵、卵巢卵母细胞的体外培养、精子的体外获能、成熟卵的体外受精和受精卵的体外培养与保存等一整套体外受精技术的开发利用和进一步完善，可以人工生产大量胚胎，为实现胚胎的工厂化生产提供了可能，从而为胚胎移植业开辟胚胎来源。 体外受精技术同胚胎分割、胚胎嵌合、胚胎性别鉴定、胚胎克隆和基因导入等生物工程技术相结合，可以为家畜的部分遗传性状改进和培育出遗传上全新的品种开辟道路。 由于珍稀濒危动物的繁殖力低下，体外受精可以使不同栖息环境的同种动物得到繁殖机会，还可以将体外受精后的胚胎移植给血缘关系相近的物种，可增加濒危动物的个体数，将体外受精后的濒危动物胚胎冷冻保存，可以起到保存种质资源的作用。 此外，采用体外受精技术还可以早期利用优良幼龄母畜的卵子，从而缩短世代间隔，提高良种母畜的繁殖效率。显微受精是借助显微操作的体外受精技术，这一技术对于提高优良种公畜的利用率和治疗男性不育症方面具有重要的实践意义，尤其在野生动物的遗传资源保存和保护以及挽救繁殖力低下的珍稀动物方面具有重要的现实意义和应用前景。 二、体外受精 体外受精技术主要包括成熟或未成熟卵母细胞的采集，未成熟卵母细胞的体外成熟培养，精子的体外获能，成熟卵母细胞与获能精子的体外受精，受精卵的体外培养和移植等一系列步骤。 显微受精则需要借助显微操作将精子或精子细胞直接注入卵母细胞内而完成体外受精过程。 （一）卵母细胞采集 1.卵巢卵母细胞的采集 (1)