《实验动物学》全套教学课件.ppt

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、检定生物制品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 酶工程 细胞工程 微生物工程 胚胎工程 组织工程 分子水平 细胞水平 组织水平 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,包括以下四大技术体系： 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 三、干细胞技术 四、外源基因导入技术 1．在畜牧业方面：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。 胚胎工程的应用 2．在生物制药方面：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。 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 3．在医学方面：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。 4．在生命科学研究方面：阐明哺乳动物早期胚胎发生、发育机制等基础理论 5．在拯救濒危野生动物方面：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。 第二节 胚胎操作基本技术 胚胎操作的整个过程局限在胚胎的早期发育 生殖细胞发生 （一）精子发生 哺乳动物精子在睾丸的生精小管中发生。精原细胞经过增殖、生长、成熟和变形，发育成精子。 精子的生成经历了两次减数分裂，经过了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞、精子5个阶段。 成熟精子储存于附睾。 睾丸 副睾 （二）卵子发生 胚胎时期，卵原细胞经有丝分裂，变成初级卵母细胞。 青春期后，初级卵母细胞分批发育，在排卵前完成第一次成熟分裂，生成一个体积较大的次级卵母细胞。 在受精时精子穿入的激发下，次级卵母细胞完成第二次成熟分裂，形成一个成熟的卵子。 卵巢 输卵管 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。 大动物的精液采集可采用假阴道或电刺激方法促进雄性射精，收集精液。 一、精子、卵母细胞、受精卵的采集和超数排卵 解剖取附睾尾部 精子的获取和培养 2.卵母细胞和受精卵的采集 在哺乳动物中获得卵母细胞的途径有两条： 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；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。 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 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。 检查阴栓：妊娠0.5天 中午12时 中午12时 上午8时 24小时 24小时 20小时 注射PMSG 注射hCG 小鼠超数排卵程序 放到种公鼠笼内 受精卵 注射PMSG 注射hCG 晚上5-6时 晚上5-6时 24小时 24小时 卵母细胞 采 集 15小时 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。 体外受精联合胚胎移植技术（IVF）又称试管婴儿。 二、体外受精 体外受精示意图 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