第十章 胚胎工程 中南民族大学生科院.

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1 第十章 胚胎工程 中南民族大学生科院

2 胚胎融合：也称胚胎嵌合，将两枚或以上的胚胎（同种或异种）的部分或全部细胞融合在一起发育成一个胚胎，移植到受体母畜内继续发育为一种嵌合体后代的技术。

3 发情不配种

4 10.3.6 动物的性别控制 性别控制（sex control）：通过人为干预或操作，使动物按人们的愿望繁殖所需性别的后代的技术。
性别控制意义： ①提高畜牧业经济效益； ②降低成本； ③雄性增重较快，肉质优良，增加雄性后代； ④消灭不理想的隐性性别。

5 1、性别决定与性染色体 性别决定的遗传类型 1）雄性异配子型：XY型，哺乳类、某些鱼类和两栖类、双翅目、鞘翅目昆虫；XO型、直翅目（蝗虫、蟋蟀） 2）雄性异配子型：ZW型，大部分鸟类，鳞翅目昆虫，一部分鱼类和两栖类；ZO型，某些昆虫。 3）雄性单倍体性型：无性染色体，孤雌生殖的单倍体为雄性个体，二倍体受精卵为雌性个体。如蜜蜂、蚂蚁等膜翅目昆虫。

6 1、性别决定与性染色体 环境性别决定： 1）内在环境型，如蚯蚓、蜗牛、显花植物等低等雌雄同体动物和大部分雌雄同株、同花植物，无性染色体，产生两种性器官，两种配子，，差异在于所处位置及发育环境的区别。 2）外在环境型，因环境不同，性别的表现不同，如蛙类，XX为雌性，XY为雄性，若蝌蚪在20℃下发育，子代♀׃♂＝1׃1，若在30℃下发育，则全部为雄性。温度变化，只改变性别发育的方向，没有改变染色体组成。

7 2. Y染色体性别决定区基因 1990年，Sinclir克隆到人Y染色体性别决定区基因（sex-determining region Y gene,SRY）,证明SRY就是睾丸决定基因。 哺乳动物性腺发育的途径是雌性的，最早由DAX－1编码的蛋白启动，在雄性体内被SRY掩盖，SRY启动睾丸分化，由睾丸分泌睾酮T和ANH（转化因子）控制性别分化。

8 3.鉴别胚胎性别 根据雌性胚胎X染色体相关酶的活性、雄性胚胎H-Y抗原以及SRY基因可进行胚胎鉴别。
1）细胞遗传学方法：通过核型分析对胚胎进行鉴别。准确性100％，浪费大，费时。 2）生物化学微量分析法：测定X染色体相关的酶活性进行鉴定。雌性是雄性胚胎的2倍。

9 3.鉴别胚胎性别 3）免疫学方法：利用H-Y抗血清检测胚胎雄性特异性H-Y抗原。
4）分子生物学方法：取少量胚胎细胞，将其DNA与Y染色体特异标记的DNA序列（探针）杂交，阳性为雄性，阴性为雌性。时间长，需15个胚细胞。PCR（polymerase chain reaction）扩增Y染色体DNA，加大灵敏度，提高准确性。

10 10.3.7 试管动物 试管动物：利用精、卵体外受精、胚胎体外培养和移植获得的各种动物，也称“体外受精动物”。
试管动物技术称为体外受精与胚胎移植（in vitro fertilization and embryo transfer, IVF-ET）技术，包括：精子的采集与体外获能处理、卵子回收及成熟培养、卵子与精子的体外受精、受精卵的体外发育、试管胚胎的移植。

11 试管动物的培育流程 精子的采集与体外获能处理 卵子的回收与成熟培养 卵子与精子的体外受精 受精卵的体外发育 试管胚胎的移植

12 试管婴儿 1978年7月25日深夜时分，英国曼彻斯特郊外的奥德姆总医院里，一个女婴的啼哭声划破夜空，震撼了世界……她就是世界上第一例试管婴儿——路易斯.布朗。

13 试管婴儿： 试管婴儿：体外受精结合胚胎移植技术（IVF-EF），分别将卵子和精子取出后体外受精，发育成胚胎后再植回母体子宫内发育、出生获得婴儿的技术。

14 试管婴儿 试管婴儿技术的发展对那些自己不能怀孕的夫妇来说无疑是最大的福音, 使他们能够象正常夫妇为人父母。

15 什么是试管婴儿? 体外受精技术（IVF）俗称“试管婴儿”（test·tube baby），目前是世界上最广为采用的生殖辅助技术。“试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合，形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内着床，妊娠。

16 正常的受孕需要精子和卵子在输卵管相遇，二者结合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宫腔，继续妊娠。所以“试管婴儿”可以简单地理解成由于实验室的试管代替了输卵管的功能而称为“试管婴儿”

17 试管婴儿的研究历史 试管婴儿的研究有着漫长的历史，早在40年代，科学家就开始在动物身上进行实验，1947年英国Nature杂志就报告了将兔卵回收转移到别的兔体内，借腹生下的幼兔的实验。

18 动物试验 1959年美籍华人生物学家张民觉把从兔子交配后回收的精子和卵子在体外受精结合，而且他还将受精卵移植到别的兔子的输卵管内，借腹怀胎，生出正常的幼兔。 成功地完成兔子体外受精实验使张民觉成为体外受精研究的先驱。他的动物实验结果为后来人的体外受精和试管婴儿研究打下了良好的基础. 1978年7月25日世界第一例试管婴儿Louis Brown在英国诞生。IVF的最早阶段妊娠成功率只有2.94％。

19 现在全世界范围内已出生1万例以上，妊娠成功率都有迅速的提高,妊娠率提高到20-30%。
我国在这方面的工作相对起步较晚，1985年我国台湾省出生第1例试管婴儿，1986年香港也出生1例。大陆首例试管婴儿于1988年3月10日在北大三院诞生。她的母亲是一位38岁、原发不孕20年、双侧输卵管不通的患者。

20 到目前为止国内已有上百家医疗机构开展了IVF-ET，但所做病例还不算多，其临床妊娠成功率都达到20％上下。

21 体外受精的进程 第一代“试管婴儿”正确的称呼应该是体外受精和胚胎移植，将卵子和精子先分别在玻璃器皿中培育两天，然后让卵子受精，待受精卵分裂成有4-8个细胞的早期胚胎，再移植入人的子宫内继续生长发育直至分娩。目前全球已诞生了数十万“试管婴儿”。 第一例“试管婴儿”是1978年英国专家定制了世界上第一个试管婴儿名叫露易丝-布朗，已婚。第一代“试管婴儿”主要适合于输卵管堵塞，子宫内膜异位症等引起的不孕症患者。全部过程手术费及药费约15000元。

22 胚胎移植 第二代“试管婴儿”正确的称呼是胞质内单精子注射。这是一种精确而细巧的技术，需要在显微镜下操作。
1992年由比利时Palermo医师及刘家恩博士等首次在人体成功应用卵浆内单精子注射（ICSI），使试管婴儿技术的成功率得到很大的提高。 国内医学界将ICSI称为第二代试管婴儿技术。ICSI不仅提高了成功率，而且使试管婴儿技术适应症大为扩大，全部过程手术费及药费约18000元 元。此项技术的成功率45%--50%。

23 胚胎筛选 第三代“试管婴儿”实际上侧重于胚胎着床前的遗传诊断。与第一、二代“试管婴儿”一样，要经过体外受精获得胚胎。当胚胎发育到4-8个细胞的胚胎时，镜下取出1或2个细胞（医学上通常称为分裂球）进行遗传学检查，并保持其完整性。如果明确胚胎没有遗传病，再将它移植到人的子宫内，使之继续生长发育。 在1989年已取得成功。人群中有1/5-1/4患有遗传性疾病，平均每人携带5-6个隐性基因，若能够在胚胎移植前就明确有无遗传性疾病，将大大提高出生后婴儿的质量。

24 第四代“试管婴儿”是卵浆置换技术的简称。
2003年6月5日，武汉大学人民医院生殖医学中心为40岁的李女士成功进行卵浆置换手术，标志第四代“试管婴儿”首次在我国成功运用。 手术中医生通过显微镜将李女士卵子内的卵浆与另一健康女性的卵浆置换，增强其卵子活力，与其丈夫的精子体外结合，受精卵再移入体内。

25 什么人需要做试管婴儿? 体外授精胚胎移植技术的目的是帮助不孕患者得到一个健康、聪明的孩子，必须遵循优生优育的原则。因此，想要做试管婴儿的男女双方必须身心健康，无遗传性疾病，女方年龄一般不超过40岁，男方不超过55岁。

26 试管婴儿的适应症包括： 1．双侧输卵管不通：无论是炎症、结核或子宫内膜异位症导致的卵管梗阻或蠕动能力差、先天性的输卵管缺陷还是宫外孕等原因导致卵管切除均使精卵无法相遇，试管婴儿技术为这些患者架起了一座桥梁。可以说双侧输卵管不通是“试管婴儿”的绝对适应症。 2．免疫性不孕：精液经过洗涤，在体外授精，避免免疫因素干扰. 3．男性因素：精液经洗涤浓缩后，在体外培养下可以明确是否有授精能力。 4．不明原因性不孕：在目前的检查条件下未找到明显的病因，经其它治疗没有成功的患者，可以应用体外授精胚胎移植技术获得约25%的妊娠率.

27 世界试管婴儿诞生记录 １９７８．７．２５　　　　英国　　　　女　　世界第一个试管婴儿 １９７８．１０．３　　　　印度　　　　女　　印度第一个 １９７９．１．１４　　　　英国　　　　男　　第一个男性婴儿 １９７９．６．２３　　　　澳洲　　　　女　　澳洲第一个 １９８０．６．６　　　　　澳洲　　一男一女　首例试管婴儿双胞胎 １９８１．１０．１９　　　英国　　　　女　　第一个黑白混血儿试管 婴儿 １９８１．１２．２８　　　美国　　　　女　　美国第一个 １９８２．１．２０　　　　希腊　　　　女　　希腊第一个 １９８２．２．２４　　　　法国　　　　女　　法国第一个 １９８２．６．２５　　　　英国　　　　女　　全国第一个试管婴儿的母亲再 度生出试管婴儿 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 １９８２．９．２２　　　　以色列　　　女　　以色列第一个 １９８２．９．２７　　　　瑞典　　　　女　　瑞典第一个 １９８３．５．２０　　　　新加坡　　　男　　东南亚第一个试管婴儿 １９８３．６．８　　　　　澳洲　　二女一男　首例三胞胎 １９８４．１．１６　　　　澳洲　　　四男　　首例四胞胎

28 １９８５．４．１６　　中国台湾　　　男　　台湾首例试管婴儿 １９８８．３．１０　　中国大陆　　　女　　中国大陆首例试管婴儿 　　　　　　　　　　　北医大三院 １９８９．８．２６　　中国大陆　　 男　　中国大陆首例三胞胎 　　　　　　　　　　　北医大三院
１９９２．６．１２　　中国大陆　　　男　　中国大陆首例赠卵试管婴儿 　　　　　　　　　　　北医大三院 １９９５．２．６　　　中国大陆　　　女　　中国大陆首例冻融胚胎试管婴儿 　　　　　　　　　　　北医大三院

29 父母将拥有选择权利 现在人类基因图谱已公诸于世,我们人类对自己的孩子也可以拥有选择权了.可以利用卵子和精子在体外融合后,检测胚胎的基因,对照基因图谱,看是否含有缺陷或者遗传病基因,并且还可以对照基因图谱对自己的孩子在相貌,性格,身体素质,智商方面进行最优组合,将自己满意的胚胎植入子宫保证优生优育.当然这在技术上是有些困难的,而且人类对大部分的基因功能并没有了解,但是这是我们人类的一个努力方向。

30 思考题 什么是胚胎工程？基本技术是什么？ 简述胚胎移植的原理与关键技术的特点。 简述胚胎分割和融合的技术特点及意义。 什么是试管动物？
以试管婴儿为例分析试管动物的技术方法及对人类的意义。