1978 年 7 月 25 日，世界上第一个试管婴儿路易斯 · 布朗在英国出生。她是由 Steptoe 和 Edwards 利用体外受精和胚胎移植技术，由代孕母亲生出的第一个试管婴儿。

据官方统计，英国 1985 ～1995 年间，诞生“试管婴儿”达 2.2 万名，成为治疗不育不孕症的重要手段之一。

体外受精和胚胎体外培养胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞

2、研究的重要内容 (技术手段 )：

1、概念： 通常指对高等脊椎动物，特别是哺乳动物的受精卵或早期胚胎，进行的各种操作技术。

试管动物

胚胎干细胞培养胚胎干细胞核移植

第二节、胚胎工程第二节、胚胎工程第二节、胚胎工程第二节、胚胎工程

一、体外受精和胚胎体外培养(一 )体外受精1 、概念：采集雌性动物成熟的卵细胞和雄性动

物的精子，使其在试管中受精。

2 、过程：（ 1 ）精子的收集和获能；

（ 2 ）卵母细胞的收集和培养；

（ 3 ）获能精子和卵细胞的受精；

3 、过程： 形成受精卵

胚胎体外培养的培养液有什么要求？

应用人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。

• 培养液：（不同时期成分不同）

培养液 : 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。

其他条件：适宜的温度等。

( 二 ) 胚胎体外培养

【特别提醒】“试管动物”并不是从试管中呱呱坠地的，由于没有任何一个科学家可以在实验室中模拟哺乳动物的子宫条件，所以，哺乳动物培育到早期胚胎（一般是囊胚期之前），必须移植到代孕母体的子宫中去，最后产出试管动物。

不同动物胚胎移植时间不同

桑椹胚阶段：牛、羊

8 或 16 细胞胚阶段：小鼠、家兔4 细胞胚阶段：试管婴儿

选择 供体母牛 受体母牛

…… 同期发情处理……

超数排卵

供体公牛配种

取出早期胚胎

质量检查、培养

胚胎移植

妊娠检查

分娩（胚胎移植的犊牛）

牛胚胎移植过程

良种雌性动物

一般品种的雌性动物

供体：提供胚胎的个体。

受体：接受胚胎的个体。促性腺激素

同期发情技术：主要是借助激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。

1 、概念：

将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜，经过激素处理，使其超数排卵后受精。再将发育的（ ）移植到同期发情的（ ）的子宫内，通过代孕母妊娠产仔的技术。

因此胚胎移植也被称做“（ ）”

早期胚胎 代孕母畜

借腹怀胎

二、胚胎移植

讨论：为什么胚胎移植能成功 ?

• 移动到任何一头动物子宫内都能发育吗 ?– 同种动物发情排卵后，在一段时间内供体 \受体具有相同的生理环境。

• 为什么能收集到胚胎 ?– 早期胚胎一定时间内处于游离状态。

• 供体和受体会不会发生排斥？– 同种动物之间基本上不排斥。

• 移植的胚胎能保留供、受体双亲的特性吗 ?– 胚胎虽然与受体有生理和组织上的联系，但遗传

特性不受受体的影响。

如： 1)加速育种工作和品种改良

2)大量节省购买种畜的费用

3) 一胎多产

4)保存品种资源和濒危物种

可充分发挥优秀个体的繁殖潜能

缩短繁殖周期 , 增加一生繁殖的后代数量

3 、胚胎移植的意义

培养

从卵巢中获得未成熟的卵母细胞

培养 成熟的卵细胞

共同培养

体外受精

常用方法：卵巢经超数排卵处理，使用超声监视器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液 (含卵母细胞 )取出。

早期胚胎

胚胎移植

试管动物

试管动物的生殖方式为 ________。有性生殖

从附睾中取出成熟的精子

使精子达到获能状态

胚胎体 外培养

代孕动物

试管动物培育过程

• 1.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（ ）

A、供体母牛必须是同一物种的良种B、受体母牛必须是同一物种的良种C、供体公牛必须是同一物种的良种D、受体母牛可以是同一物种的一般健康牛

B

练习

• 2.供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。以下说法正确的是（ ）

A.受体是为供体胚胎提供发育的条件B.受体与胚胎血型应相同，否则会发生免疫排斥反应

C.受体与胚胎血液混融在一起D.胚胎心肺功能都能正常运行

A

• 3、下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（ ）

A、受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B、受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C、超数排卵技术要使用一定的激素D、试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进

行

A

胚胎分割

1.概念 :

2. 应用 :

指借助显微操作技术，将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母子宫，产生同卵多仔后代的技术。

后代具有相同的遗传物质。

可成倍增加胚胎数量，可以快速繁殖良种畜。

3. 特点 :4 、选择的胚胎 : 发育良好的 ,形态正常的桑椹胚或早

期 囊胚 .

可看作是动物无性繁殖或克隆

理论依据：细胞的全能性

胚胎分割的基本过程

将早期胚胎细胞分散

方法？在显微镜下用切割针或切割刀；采用胰酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开

胚胎移植

良种繁育

体外培养

1、胚胎干细胞的培养

（ 1）胚胎干细胞

滋养层

早期胚胎（囊胚）

内细胞团 胚胎干细胞胚囊腔

胚胎干细胞

1. 概念 :简称 ES 细胞 ,是由早期胚胎（囊胚）的内细胞团中分离出来的一类细胞 .2. 特点 :1) 形态 : 体积小 . 细胞核大 ,核仁明显 .2)功能 :具有发育的全能性 . 3 ）在体外培养的条件下， ES 细胞可以增殖而不发生分化。对它

可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。

胚胎干细胞的培养

胚胎干细胞培养体系要求：

解决方法：

分泌抑制细胞分化的物质

促进其生长、抑制分化

培养皿底部制备一层饲养层细胞

—胚胎成纤维细胞

①将早期胚胎转入培养液中培养在胚胎成纤维细胞饲养层上；

②等内细胞团突出饲养层外，用酶消化或机械剥离内细胞团；

③将内细胞团用酶消化成单个细胞，可以加饲养层细胞培养，继续抑制分化并自我增殖出胚胎干细胞；

或者不加饲养层细胞培养，按需要诱导分化，形成我们需要的细胞。

2 、胚胎干细胞核移植：

将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。

3 、胚胎干细胞的主要用途：(1) 基因敲除，获得移植器官。(2) 培育出人造组织器官， 用于器官移植。(3)改良创造动物新品种。

胚胎干细胞的应用前景

.优点

三、胚胎分割 借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母的子宫中发育，产生同卵多仔后代。分割方法：

机械法 (切割针、切割刀 ) 酶处理

四、胚胎干细胞 胚胎干细胞 (简称 ES 细胞 ) ，是由早期胚胎 ( 囊胚 ) 的内细胞团分离出来的一类细胞。

胚胎干细胞特点：1) 形态：体积小、细胞核大、核仁明显。2)功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物 体内任何一种组织细胞。

• 全能细胞–桑椹胚及以前–能发育成完整个体

• 多能干细胞 (胚胎干细胞 )–内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来–能分化出动物体内的任何组织

• 专能干细胞 (成体干细胞 )–如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等–能分化出特定的组织

干细胞分类

1 、胚胎干细胞培养：培养关键： 需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的一种培养体系。

培养过程：

5 、加饲养层继续传代培养。

1 、制备饲养层 ( 胚胎成纤维细胞 ) ；2 、培养胚胎到内细胞团突出饲养层；3 、酶消化或机械剥离内细胞团；4 、分为单个细胞。

2 、胚胎干细胞核移植： 将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。

3 、胚胎干细胞的主要用途：(1) 基因敲除，获得移植器官。(2) 培育出人造组织器官， 用于器官移植。(3)改良创造动物新品种。