动物胚胎工程研究进展
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殖 生物学等学科 的基础 研究 【， ｌ 。
１ 胚 胎 移 植
对 于一些 优 良动 物 （ 包括珍 稀 和濒危 动物 ）通过保 存 ，
胚 胎可将 种质长期 保存下 来 ， 在任 何时候 运送 到世 并 界 各地繁衍 。冷冻保存 的胚 胎应等待受体动物 生殖系 统的生理状态处 于与胚 龄 同期化 时移植 ， 以提高胚 胎 移植成功率 。卵母 细胞 的冷冻 保存 可为体 外受 精 、 核 移植 、 基因转移等生物技术提供充足 的材料 ， 同时也 可 为动物的资源保 存提供可能 。 ４ 体外受精与显微受精 １５ 年 Ｃ ａｇ Ａ ｓｎ ９ １ ｈｎ 和 ｕｔ 首次 发现哺乳动物精子 获 ｉ 能现象 ， 开创 了哺乳 动 物体 外 受精 研究 的新纪 元 Ｊ 。
开展 了这一项 目研究。胚胎移植 已在我 国高技术研 究
和有关学科 的基 础研究 中得到广泛 的应用 ＿ｊ ３。
２ 排 卵控 制
排 卵控制 涉及排卵时 间控制 和排 卵数量控 制 。控 制排 卵时间的 目的是 得到 特定发 育 阶段 的卵母 细胞 ，
如做微 注射转基 因使用 的原核胚 。排 卵数量 的控制 又 称 为超数 排卵 ＿ 。在正常情况下 ，哺乳 动物一次排卵 ４ ｊ
治疗 不育症 ， 将来 也 许 会 在优 生 学方 面 起重 要 作用 。 迄今世界上约有 ２ ０种哺乳动物（ 包括人） 其卵子与精 ，
子可在体外培养条件下完成受精作 用和卵裂 。但通 过
体外受精 、 胚胎培养和移植 ， 得到后代 者包括人在 内仅
Ｗｈｔｎｈｍ于 １７ 年首 次报告 冷冻 保存 小 鼠胚 ｉｉ ａ ｔｇ ９１ 胎获得成功 ， 而兔 胚胎 冷冻 保存也 获 成功 。迄 今 至 继
产、 科研 和服务人类等广大领域 中发挥作用 Ｌｊ ６。
ห้องสมุดไป่ตู้
的开创性贡献 。 精技术 。这种 技术 又称辅 助受 精 ， 是指 将完 整精 子 或 精核用显微操 作仪 注入 卵周 隙或 卵胞质 ， 激活 卵母 细 胞并 完成受精作 用。将单 个精 子注 入胞 质 ， 无需 由精 子 自身穿过卵丘 、 放射 冠、 明带 以及精 、 透 卵融合 进 入
胚胎冷 冻保 存分 短 期低 温 （ ￣ ０Ｃ～４Ｃ） 长期 储 ￣ 和 备保存 （ 氮 ， ９ ￣ 。短期 低 温保 存 时 间 不能 太 液 一１６Ｃ）
巢分离 卵母 细胞生 产大 量廉 价胚胎 ， 并可促 进其 他高
技术 的研究 和发 展。对人类 的有关研 究 ， 目前 主要是
数极其 有限。经超 数排 卵处 理 ， 卵数则 可增 加 数倍 排 至１ ０余倍 。因此 ， 生产上 或科学 试验 中 ， 在 通过 超数
排 卵处理可获 得大 量胚 胎。据不 完全统 计 ， 用 超排 利 技 术一次可从每头供体 牛获 得可移植胚 胎数 平均 为 ５ 枚［ 。 ３ 胚胎冷冻保存
１ ０余种 。值得一提 的是 ， １ ２ ０年度 的诺 贝尔 医学或 生 ０ 理学奖就是授予 了发 明试 管婴儿 技术 的科学家罗伯 特
一
爱 德华兹 ， 以表彰他 在人类 体外 受精技 术领域做 出
随着显微操作 技 术和设 备 的完善 ， 出现 了显 微受
少有 １ 余种哺乳动物（ ０ 包括人） 的冷冻胚胎移植后可 以正 常发育 为幼体 。现在世界上建成 的胚 胎库正 在生
重大变革 ， 极大提 高了优秀母 牛 的利用率 ， 有利 于产生
更多优 秀后备母 牛和更多优质种公牛 。我 国胚胎 移植
技术始 于 ２ ０世纪 ７ ０年 代 中期 ， 目前 全 国大多 数 省区
精获得 ， 小动物从 附睾获得 。卵子来 源有两种方 法 ： 小 动物采用超数 排卵处 理 ， 输卵 管采集 成熟 卵子或 从 从 卵巢采集未成熟卵子进行体外成 熟 ； 羊等动 物可利 牛、 用活体采卵或屠宰 卵巢获得 。以不同动物为对 象开展 体外受精研究 的 目的不尽 相同。实验动物 主要 用于进 行受精生物学 、 发育 生物学和繁殖学 的基础 性研究 ， 也 可作 为家畜和人 的模 型 ， 建立 各环 节 的关键技 术 。对 家畜的研究主要着 眼 于经济 效益 ， 用屠 宰母 畜的 卵 利
胎进行 改造的技 术 ， 含胚 胎移植 、 包 排卵 控制 、 胎冷 胚 冻保存 、 体外受 精 与显 微受 精、 胚胎 分割 、 胚胎 性别 鉴
定、 胚胎 冷冻保 存 、 动物克隆和转基 因动物等 内容 。动
物胚胎工 程 的 目标 在 于增 加胚 胎 数量 和 提 高胚 胎 质 量， 以利 于发展畜牧业及受精生物学 、 发育生物 学和生
・
２・
生 物学 教学 ２１年（ ６ 第８ ０１ 第３ 卷） 期
动 物 胚 胎 工 程 研 究 进 展
于天 飞 徐 兴军 杨 晓杰 吕建 伟 于 晶 张 军
（ 黑龙江省齐齐 哈尔大学 生命科 学与工程学院遗传工程重点实验 室 １ １０ ） ６０ ６ 摘 要 动物胚胎工程 是利用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进 行改造 的技 术 ， 本文综述 了动物胚 胎工程技 术包括 的内容和 目
前取得 的研究成果 。
关键词
胚胎工程
技 术 研究现状
动物胚 胎工程是用 人工方法对动物 卵母 细胞 或胚
特别 是酶不稳 定 ， 但其 优点 是不需要 经受冻 一融 的复 杂过程 。长期储 备保存 打破 了时间 和空 间的 限制 ， 可 随时随地 移植 ， 于 地 区和 国际 间 的品种 资 源交 流 。 便
体外受精所用 的精子 在大 、 中型 动物 上可采用 人工 采
胚胎移植 是 胚 胎 工程 的一项 极 其重 要 的基本 技 术， 采用任何新技术所产 生的胚 胎 ， 必须通过 胚胎移 都 植 才能得到后 代 。科 学家 首先成 功移植 了兔 胚 胎 ， 随 后 小 鼠、 鼠及 多种 哺乳动 物 的胚胎 移植试 验 相继 获 大 得 了成功 。胚胎移植技 术已被证实是奶 牛繁育 的一 次
１ 胚 胎 移 植
对 于一些 优 良动 物 （ 包括珍 稀 和濒危 动物 ）通过保 存 ，
胚 胎可将 种质长期 保存下 来 ， 在任 何时候 运送 到世 并 界 各地繁衍 。冷冻保存 的胚 胎应等待受体动物 生殖系 统的生理状态处 于与胚 龄 同期化 时移植 ， 以提高胚 胎 移植成功率 。卵母 细胞 的冷冻 保存 可为体 外受 精 、 核 移植 、 基因转移等生物技术提供充足 的材料 ， 同时也 可 为动物的资源保 存提供可能 。 ４ 体外受精与显微受精 １５ 年 Ｃ ａｇ Ａ ｓｎ ９ １ ｈｎ 和 ｕｔ 首次 发现哺乳动物精子 获 ｉ 能现象 ， 开创 了哺乳 动 物体 外 受精 研究 的新纪 元 Ｊ 。
开展 了这一项 目研究。胚胎移植 已在我 国高技术研 究
和有关学科 的基 础研究 中得到广泛 的应用 ＿ｊ ３。
２ 排 卵控 制
排 卵控制 涉及排卵时 间控制 和排 卵数量控 制 。控 制排 卵时间的 目的是 得到 特定发 育 阶段 的卵母 细胞 ，
如做微 注射转基 因使用 的原核胚 。排 卵数量 的控制 又 称 为超数 排卵 ＿ 。在正常情况下 ，哺乳 动物一次排卵 ４ ｊ
治疗 不育症 ， 将来 也 许 会 在优 生 学方 面 起重 要 作用 。 迄今世界上约有 ２ ０种哺乳动物（ 包括人） 其卵子与精 ，
子可在体外培养条件下完成受精作 用和卵裂 。但通 过
体外受精 、 胚胎培养和移植 ， 得到后代 者包括人在 内仅
Ｗｈｔｎｈｍ于 １７ 年首 次报告 冷冻 保存 小 鼠胚 ｉｉ ａ ｔｇ ９１ 胎获得成功 ， 而兔 胚胎 冷冻 保存也 获 成功 。迄 今 至 继
产、 科研 和服务人类等广大领域 中发挥作用 Ｌｊ ６。
ห้องสมุดไป่ตู้
的开创性贡献 。 精技术 。这种 技术 又称辅 助受 精 ， 是指 将完 整精 子 或 精核用显微操 作仪 注入 卵周 隙或 卵胞质 ， 激活 卵母 细 胞并 完成受精作 用。将单 个精 子注 入胞 质 ， 无需 由精 子 自身穿过卵丘 、 放射 冠、 明带 以及精 、 透 卵融合 进 入
胚胎冷 冻保 存分 短 期低 温 （ ￣ ０Ｃ～４Ｃ） 长期 储 ￣ 和 备保存 （ 氮 ， ９ ￣ 。短期 低 温保 存 时 间 不能 太 液 一１６Ｃ）
巢分离 卵母 细胞生 产大 量廉 价胚胎 ， 并可促 进其 他高
技术 的研究 和发 展。对人类 的有关研 究 ， 目前 主要是
数极其 有限。经超 数排 卵处 理 ， 卵数则 可增 加 数倍 排 至１ ０余倍 。因此 ， 生产上 或科学 试验 中 ， 在 通过 超数
排 卵处理可获 得大 量胚 胎。据不 完全统 计 ， 用 超排 利 技 术一次可从每头供体 牛获 得可移植胚 胎数 平均 为 ５ 枚［ 。 ３ 胚胎冷冻保存
１ ０余种 。值得一提 的是 ， １ ２ ０年度 的诺 贝尔 医学或 生 ０ 理学奖就是授予 了发 明试 管婴儿 技术 的科学家罗伯 特
一
爱 德华兹 ， 以表彰他 在人类 体外 受精技 术领域做 出
随着显微操作 技 术和设 备 的完善 ， 出现 了显 微受
少有 １ 余种哺乳动物（ ０ 包括人） 的冷冻胚胎移植后可 以正 常发育 为幼体 。现在世界上建成 的胚 胎库正 在生
重大变革 ， 极大提 高了优秀母 牛 的利用率 ， 有利 于产生
更多优 秀后备母 牛和更多优质种公牛 。我 国胚胎 移植
技术始 于 ２ ０世纪 ７ ０年 代 中期 ， 目前 全 国大多 数 省区
精获得 ， 小动物从 附睾获得 。卵子来 源有两种方 法 ： 小 动物采用超数 排卵处 理 ， 输卵 管采集 成熟 卵子或 从 从 卵巢采集未成熟卵子进行体外成 熟 ； 羊等动 物可利 牛、 用活体采卵或屠宰 卵巢获得 。以不同动物为对 象开展 体外受精研究 的 目的不尽 相同。实验动物 主要 用于进 行受精生物学 、 发育 生物学和繁殖学 的基础 性研究 ， 也 可作 为家畜和人 的模 型 ， 建立 各环 节 的关键技 术 。对 家畜的研究主要着 眼 于经济 效益 ， 用屠 宰母 畜的 卵 利
胎进行 改造的技 术 ， 含胚 胎移植 、 包 排卵 控制 、 胎冷 胚 冻保存 、 体外受 精 与显 微受 精、 胚胎 分割 、 胚胎 性别 鉴
定、 胚胎 冷冻保 存 、 动物克隆和转基 因动物等 内容 。动
物胚胎工 程 的 目标 在 于增 加胚 胎 数量 和 提 高胚 胎 质 量， 以利 于发展畜牧业及受精生物学 、 发育生物 学和生
・
２・
生 物学 教学 ２１年（ ６ 第８ ０１ 第３ 卷） 期
动 物 胚 胎 工 程 研 究 进 展
于天 飞 徐 兴军 杨 晓杰 吕建 伟 于 晶 张 军
（ 黑龙江省齐齐 哈尔大学 生命科 学与工程学院遗传工程重点实验 室 １ １０ ） ６０ ６ 摘 要 动物胚胎工程 是利用人工方法对动物卵母细胞或胚胎进 行改造 的技 术 ， 本文综述 了动物胚 胎工程技 术包括 的内容和 目
前取得 的研究成果 。
关键词
胚胎工程
技 术 研究现状
动物胚 胎工程是用 人工方法对动物 卵母 细胞 或胚
特别 是酶不稳 定 ， 但其 优点 是不需要 经受冻 一融 的复 杂过程 。长期储 备保存 打破 了时间 和空 间的 限制 ， 可 随时随地 移植 ， 于 地 区和 国际 间 的品种 资 源交 流 。 便
体外受精所用 的精子 在大 、 中型 动物 上可采用 人工 采
胚胎移植 是 胚 胎 工程 的一项 极 其重 要 的基本 技 术， 采用任何新技术所产 生的胚 胎 ， 必须通过 胚胎移 都 植 才能得到后 代 。科 学家 首先成 功移植 了兔 胚 胎 ， 随 后 小 鼠、 鼠及 多种 哺乳动 物 的胚胎 移植试 验 相继 获 大 得 了成功 。胚胎移植技 术已被证实是奶 牛繁育 的一 次