卵和胚胎的移植(卷名：生物学)
egg and embryo transfer
用人工方法把哺乳动物的卵或胚胎由一个个体（供体）移植至同一或另一个个体（受体）内，使其继续发育的技术。
着床之前的各个发育时期，未受精卵、受精卵、各卵裂期桑椹胚直至游离的胚泡，都可移植。
移植类型 按受体的不同可把移植分为：①自体移植，即供体和受体为同一个体；②异体移植，即供体和受体为不同的个体，二者可为同种也可为异种。按所移植的部位不同，又可分为生殖管道内的移植和生殖管道外的移植。生殖管道内的移植自1891年W.希普首次报道移植兔胚成功之后，直至1971年，一直停留在作为研究生殖过程的一种实验手段。70年代以来，由于体外培养哺乳动物早期胚胎、显微操作等技术的进步，卵和胚胎移植的技术也得到了相应的发展。目前，不仅在小鼠、大鼠、家兔等实验动物上的应用，已经稳定，常规化，而且在猪、马、牛、羊等大家畜上已成为良种繁育的重要手段之一。有的国家已成立了商业性的胚胎移植机构，承担超排卵、收集胚胎、移植胚胎、胚胎的低温保存以及性别鉴定等一系列服务项目。
移植技术 各类动物的移植虽因具体情况而有所不同，但基本过程大致分为：①供体卵或胚胎的准备；②卵或胚胎的获取;③卵或胚胎的离体培养或低温保存;④卵或胚胎的移植。
供体卵或胚胎的准备 有两种途径可以得到供体的卵：①供体发情期自发排卵；②人工注射性激素诱导排卵。诱导排卵所用激素通常采用卵泡刺激素 (FSH)和促黄体激素(LH)，前者促进卵巢内卵泡的生长和发育，后者促使成熟的卵泡排卵。但因FSH在体内易于失活，使用时需连续注射多次方能生效，故现在多改用孕马血清，它在体内有效时间长，注射1次就可生效。LH也可用人绒毛膜促性腺激素 (hCG)代替。激素诱导排卵所得卵的数量远远超过自发排出的，这一现象称为“超排卵”。
卵或胚胎的获取 按卵子在供体体内发育的时期及其所在的位置不同，可自卵巢、输卵管或子宫获取卵或胚胎。表1～3中列举几种动物胚胎早期发育时期及其在生殖管道内的部位。
① 卵巢内卵母细胞的获取 如小鼠、大鼠等一般都是将动物处死，打开腹腔，将卵巢取出后取卵。大牲畜如牛、马、羊等则可用外科手术将动物麻醉，局部打开腹腔，使卵巢暴露出来。它们的卵巢大，成熟的滤泡肉眼可见，可直接将卵子吸出。因此一个个体可重复使用多次。
② 输卵管内卵和胚胎的获取 卵自卵巢排出后，便进入输卵管上端；随着胚胎的发育逐渐向输卵管下端移动而进入子宫。若欲取受精卵或合子，由于它们当时位于输卵管的壶腹处，可用一细针将该处刺破，便见卵子脱管而出。若欲取二细胞以后的各个时期，则可用冲洗输卵管法获卵。
兔和大家畜的卵和胚胎可用外科手术法或非外科手术法。前者是将动物麻醉、剖开腹腔，在无菌条件下，用冲洗输卵管和子宫的方法，获得卵和胚胎。后者是近几年来大家畜获取胚胎技术的一项重要突破。在获胎率上虽低于外科手术法，但由于方法简便、经济，供体可多次重复使用而不影响其生殖力，奶牛也不因此而影响产奶量，在牛、马上已被广泛采用。
卵和胚胎的体外短期培养 卵和胚胎从供体生殖管道内取出后，在体外停留时，应注意尽可能创造相当于母体生殖管道内的条件，如适当的培液、pH、温度以及无菌环境等。牛、山羊和绵羊的胚胎在 0～10℃下可储存几天而不影响其生活力。猪胚可在15℃以上保存几天。大家畜的胚胎若要作远距离的运输，也可暂时移至其他小动物如兔的输卵管内，作为短时间储存和运输的载体。
卵和胚胎的低温保存 1972年D.G.惠廷厄姆等首次报道经冷冻保存后的胚胎移植至受体后能产生活的后代。
低温保存胚胎具有很大的实用价值，特别对于一些突变体可以使之无限期的保存。这一方法对大家畜远程运输也带来很大的方便。美国至1982年底，取出的胚胎有50％进行冷冻，至1983年底增至80～90％。1982年中国在冷冻保存牛胚上也取得了初步成果。还得到了切割胚胎冷冻保存的孪生牛。
卵和胚胎的移植 各种哺乳动物卵子受精后，母体的生殖管道就随着胚胎发育的进展发生着一系列形态和功能上的变化，这些变化都是在内分泌的控制下发生的。胚胎发育和生殖道的变化在时间上是密切相关的，如果两者不配合，胚胎就不能存活。因此卵或胚胎移植成功与否的关键在于供体、受体的内分泌状态及其生殖管道的相应变化的一致性，或称之为供、受体动情周期的同步化。同步化的方法有两种，一种是天然同步化，即准备大量的受体动物，检查它们的发情周期，选择那些与供体处于相同时间的个体作为受体。另一种是人工同步化，根据不同的方法，如发情周期很短的小鼠，可利用“假孕”的办法，即使雌鼠与已结扎输精管的雄鼠交配，这样卵子虽未受精而生殖管道将会保持一段时间与真孕者相同的状态。又如牛、羊、马等发情周期较长的动物，可以注射激素，使发情期同步化。常用的激素有前列腺素F2α(PGF2α)及其合成的类似物或孕酮等。
不论大小动物都可用外科手术进行卵或胚胎的移植。一般是先将受体麻醉，在相当于输卵管和子宫的部位打开腹腔，将输卵管和卵巢暴露出来。如果要移植受精卵或卵裂时期的胚胎，则可从输卵管的喇叭口移入，若为较晚期的胚胎则可从子宫将胚胎移入。
大家畜的胚胎移植还可以用非外科手术的方法，其操作类似人工输精，简便易行，商业性部门多采用此法，但其受孕率一般低于手术法。今后随着技术的改进和受孕率的提高，它将会受到更大的重视。
移植的意义 哺乳类胚胎在体内发育。体外培养的小鼠胚胎，最多只能达到心搏和体节出现的时期。因此，有关哺乳动物早期发育的实验研究都有赖于卵和胚胎移植手术，才能成功。60年代以来，随着离体受精、卵和胚胎移植等技术的进步，过去在两栖类等动物早期发育上行之有效的各种实验分析方法，如裂球的分离、胚胎融合，以及核移植等，也可以成功地应用到哺乳动物，得到了许多重要的理论上的发现，促进了哺乳类实验胚胎学的发展。此外，卵和胚胎移植还为把遗传工程技术应用到高等动物，改变经济动物的遗传性创造了条件。80年代初有人把大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵内，再移植到小鼠体内后，发育成的小鼠体积远远超过小鼠，并且这种性状还可以遗传下去。
卵和胚胎的移植还有重要的实用价值。如母牛卵巢内拥有的卵母细胞比其生殖年龄中能被利用的卵多1000倍以上，大多数未被排出的卵在卵巢内退化，超排卵可以促使多量的卵子成熟排出，但是一头母牛的子宫所能容纳的胚胎是有限的，通常一头母牛最多产两仔，为了使超排的卵得以发育，就必须通过移植把卵移到其他的受体内。移植技术还可以使子宫不孕的良种母畜获得后代。如有的母畜由于年龄或子宫疾病，胚胎不能着床，但排卵正常，用胚胎移植的方法就可以解决这一问题。移植技术对良种动物的进出口贸易具有重要的意义，随着胚胎低温保存技术的改进，必然会以胚胎运输的方式取代成畜的运输，因为运输胚胎方便、经济又可以避免疾病的传播。移植技术还可用于品种改良。D.G.惠廷厄姆等(1977)把小鼠的未受精卵冷冻保存，解冻后进行离体受精，获得了正常发育的胚胎。布拉克特(1980)又成功地得到牛未受精卵离体受精后发育至4细胞期，这些结果与胚胎移植技术结合，就有可能获得后代。冷冻保存的未受精卵体外受精后能正常发育，将为建立各种优良品种及突变珍奇品种的卵子库成为可能，并结合离体受精，以及X、Y精子的分离（或胚胎性别的鉴定），细胞核移植，人们终将有朝一日可以按需要选择雌雄配子的品种，按自己愿望制造雌雄个体，并以极其轻便的方式运输到世界的各个角落。
参考书目
G.Benjamin Brackett，et al.，New Technologies in Animal Breeding， Academic Press，Inc.，London.，1981.
Joseph C.Daniel Jr.， Methods in Mammalian Reproduction，Academic Press，New York，1978.