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家畜胚胎学

等应用生物化学的方法,研究了胚胎发育过程中,细胞或组织内部的化学物质变化和能量消长等,创立了化学胚胎学。随着分子生物学的兴起,从分子水平研究胚胎的结构和功能的分子胚胎学诞生。家畜胚胎学在经历了描述、比较、化学胚胎和分子胚胎阶段后,发展到胚胎工程学的水平。

研究家畜个体发育规律的学科。包括生殖细胞的发生和发展、受精和卵裂、囊胚、胚层形成和分化、组织发生和器官原基的形成、器官系统的发育。广义上还包括出生后到成年动物的器官系统发育过程。

发展简史

希波克拉底(Hippocrates,公元前460~前377)最早研究了鸡的胚胎发育,并且认为其他动物的发育也与鸡胚相似。亚里士多德(Aristotle,公元前384~前322)在观察了一些动物的发育后认为,胚胎是逐渐形成的。俄国的沃尔夫(Caspar Friedrich Wolff,1733~1794)则认为一切器官都是由简单到复杂发育而来的。俄国胚胎学家冯贝尔(Ernst von Bear,1792~1876)研究了哺乳类卵子和脊椎动物胚胎发育之后,提出了胚层学说和有名的贝尔定律,指出各种脊椎动物在发育早期过程中,有其共同的特征,成为近代胚胎学的创始人。1876年赫特维(Oscar Hertwig,1849~1922)指出,受精是由精子和卵子结合而形成合子,然后进行卵裂而发育成结构复杂的胚胎,并指出了生殖细胞的核,在受精和发育中的作用。1866年赫克尔(Ernst Heinrich Haeckel,1834~1919)发表了他的发生重演学说或叫生物发生律,指出了动物的个体发生是系统发生的重演,为进化论奠定了基础。以上胚胎学历史说明,胚胎学先经历了描述阶段,进而发展到比较阶段,并且对生殖细胞做了细胞学研究。到了19世纪末至20世纪中期,学者们的兴趣发展到对发育机制的探索。陆克斯(Wilhelm Roux,1850~1924)、施米特(Schmidt)、布里格斯(Briggs)和金氏(King)等进行了一些实验胚胎学的研究工作,不仅初步阐述了发育的机制,也为以后胚胎工程的发展打下了坚实的基础。20世纪初开始,沃伯格(Warburg)、尼达姆(Nee-dham)、巴思(Barth)、布雷舍(J.Brachet)等应用生物化学的方法,研究了胚胎发育过程中,细胞或组织内部的化学物质变化和能量消长等,创立了化学胚胎学。随着分子生物学的兴起,从分子水平研究胚胎的结构和功能的分子胚胎学诞生。家畜胚胎学在经历了描述、比较、化学胚胎和分子胚胎阶段后,发展到胚胎工程学的水平。中国东北农学院胚胎工程研究室从60年代开始从事家禽、家畜的胚胎发育研究工作,并且在牛、猪、羊的卵子发生与早期胚胎发育方面发表了大量论文。近十几年来胚胎学更快地由基础理论研究转向应用基础研究,因而在中国及其他国家形成了胚胎工程学这一崭新的学科。

研究内容

包括配子的起源和发育、受精、早期胚胎发育、组织和器官发生、体外受精和胚胎体外培养、胚胎的代谢和体外操纵等。因而主要是研究家畜品种和胚龄胚胎学,研究组织和器官的发生以及胚胎工程如体外受精、胚胎移核、胚胎嵌合、胚胎基因移植等理论和实践。

研究方法

包括形态学研究法,如染色体研究法、组织学与细胞化学研究法、电子显微镜研究法等;实验胚胎学与胚胎环境研究法,如显微操作法、免疫手术法、遗传学法、子宫输卵管环境研究法等;胚胎代谢研究法,如微测压法、电泳法、酶法与分光计法;器官形成期的胚胎培养与胚胎工程方法等。

相关学科

与解剖学和组织学、细胞学关系极为密切,胚胎学的学习和研究,这三门学科是基础。生理生物化学是研究了解机能的重要学科,为了解胚胎发育机制的必备理论。生殖生物学与遗传学也与胚胎学因果相关,既是基础,又是后期相关学科。

现状与发展

由于动物胚胎学的发展使家畜胚胎学的研究逐步深入,虽然形态学研究尚有许多未解之谜,但是也已部分进入了分子水平,特别是早期胚胎发育已有不少零散但已达分子水平的资料。今后发展趋势是继续用形态学方法研究整个胚胎发育过程,同时在分子水平上研究早期胚胎发育的发育机制并研究胚胎工程的理论和技术方法,以便对胚胎进行显微操纵,为发展畜牧业生产与改善人类食物组成服务。