動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用

動物配子與胚胎冷凍保存技術是生命科學的重要組成部分，是開展動物胚胎生物技術研究不可或缺的基本保障。朱士恩主編的《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》共分5章，主要內容包括動物配子與胚胎冷凍保存原理及操作方法，即動物早期胚胎、卵母細胞、精液、卵巢組織與幹細胞的冷凍保存等，是一本集配子、胚胎、卵巢組織、幹細胞冷凍保存原理與套用為一體的系統專著，對從事相關領域的教學和科研工作人員具有理論指導作用和實踐參考價值，《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》特別適合於相關專業的大專院校和科研院所從事生殖生物學、低溫生物學、動物胚胎學、發育生物學、細胞生物學和臨床醫學等相關專業研究的師生及科研人員參考。

基本介紹

• 書名：動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用
• 作者：朱士恩
• 頁數：226
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2012-2-1
• 副主編：周光斌

出版信息

主 編 朱士恩中國農業大學

副主編 周光斌四川農業大學

侯雲鵬 中國農業大學

李俊傑 河北農業大學

傅祥偉 中國農業大學

史文清 北京市畜牧獸醫總站

余文莉 北京安伯胚胎生物技術中心

范志強 中國農業大學

出版社：科學出版社

出版時間：2012-2-1

版　次：1頁　數：226字　數：335000

印刷時間：2012-2-1開　本：16開紙　張：膠版紙

印　次：1I S B N：9787030334428包　裝：平裝

作者簡介

朱士恩，配子與胚胎生物學家。1956年生，1995年獲日本愛媛大學博士學位。中共黨員，現為中國農業大學動物科學技術學院教授，博士生導師，動物繁殖學科帶頭人、《家畜繁殖學》國家級精品課程負責人。兼任中國畜牧獸醫學會動物繁殖學分會理事長、中國畜牧獸醫學會常務理事、《中國畜牧雜誌》副主編、《Journal of Reproduction Development》、《中國農業科學》、《畜牧獸醫學報》雜誌編委等職務。多次獲得“全國農業科普先進工作者”、“ 第四屆全國優秀科技工作者”、“ 中國畜牧獸醫學會先進工作者”等稱號。主編普通高等教育“十一五”國家級規劃教材——《家畜繁殖學》（第五版）和研究生教材《動物生殖生理學》等著作十餘部。

序

近幾年來，隨著低溫生物學研究的逐步深入，動物配子與胚胎冷凍保存取得了突破性進展，如家畜的精液與胚胎；實驗動物的卵母細胞與胚胎；乃至人類精液、卵母細胞與胚胎的冷凍保存技術的套用。展現了該項技術不僅在實驗研究和畜牧業生產中發揮了重要作用，而且在人類醫學上也具有廣闊的套用前景。

二十餘年來，該書主編朱士恩教授領導的團隊一直從事動物配子與胚胎冷凍保存方面的科研與教學工作，不論是理論水平還是實踐經驗上均能與國際相接軌，在國內、外相關刊物上發表了諸多有學術價值的科研論文，並取得了豐碩的研究成果。《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》一書即是在此基礎上編寫而成的。綜觀整體，本書具有如下特色：

（1）系統性強。全書以動物配子與胚胎冷凍保存原理與套用技術為主線，系統地介紹了包括家畜、實驗動物、人類乃至魚類配子與胚胎冷凍保存原理及基本操作方法。

（2）內容新穎。此書較為全面地闡述了動物配子與胚胎冷凍保存在國內、外最新方法、研究成果及其前景。 （3）圖文並茂。此書採集了大量圖片，力爭圖文並茂、簡明扼要、生動直觀地勾勒出一些基本原理和操作方法。

希望該書的問世能為農業和綜合性院校及科研院所從事動物繁殖學、低溫生物學、生殖生物學、發育生物學、動物胚胎學、細胞生物學及人類臨床醫學等相關專業的師生及科研人員提供重要的理論與技術參考。

《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》一書的出版必將對我國動物繁殖生物技術及相關學科的教學和科研發揮重要作用。特予以推薦，並作序。

前言

動物配子與胚胎的冷凍保存技術是現代生物技術的重要組成部分，在畜牧學、生命科學及臨床醫學等領域發揮著越來越重要的作用。鑒於動物配子與胚胎冷凍保存日益顯著的地位，此方面的研究與開發已經成為研究熱點與焦點，國內、外越來越多的科技工作者開始或正在從事此方面的工作，某些方面已經取得了顯著的成果。但是目前國內外關於動物配子與胚胎冷凍保存的書籍甚少，雖然在有些書籍中涉及此方面的內容，但是範圍比較窄，闡述的比較淺，難以全面體現動物配子與胚胎冷凍保存技術的知識體系。更重要的是，至今我國還未曾出版《動物配子與胚胎冷凍保存》的專門書籍，鑒於上述原因，在我國急需一部能全面且系統地反映動物配子與胚胎冷凍保存基本原理、技術方法和最新進展的書籍，以供廣大的教學和科研工作者參考。因此，為滿足上述領域教學、科研和生產的發展需要，特編寫了《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》一書獻給廣大讀者。

2009年5月首先由主編朱士恩召集編寫人員充分醞釀，在廣泛徵求意見的基礎上，擬定了《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》編寫大綱初稿，並於2009年8月1～2日在中國農業大學召開了編委會會議，出席此次會議的有來自全國各地的編委及在校研究生總計30餘人，會上編委們圍繞著編寫大綱展開了熱烈討論，經認真修訂，最終完成了《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》編寫大綱，確定了編委，對章節內容進行詳細分工，並統一了編寫要求。在各自完成初稿撰寫的基礎上，於2010年10月6～7日在中國農業大學召開了《動物配子與胚胎冷凍保存原理及套用》審稿會，對撰寫的初稿進行審查，並對寫作格式、內容、參考文獻等進行規範和統一。2011年5月7～16日再次召開書稿審定會，會上對各部分內容進行了審定、查重和刪減，採用分章負責制進行統稿和修訂，決定第一章由侯雲鵬、李俊傑負責；第二章由傅祥偉、孟慶剛、吳國權、周光斌負責；第三章由吳國權、周光斌和李俊傑負責；第四章由杜明、賈寶瑜負責。2011年7月8～25日召開了最終書稿審定會，會上通讀書稿，逐句修改，朱士恩主編及主要編委重點對修訂後的章節進行討論，經充分潤色、完善，達成一致意見後定稿，並決定交由科學出版社出版。

本書撰寫字數約20萬字，共分五章，各章編寫內容與具體分工如下：

緒論（朱士恩）；第一章配子與胚胎冷凍保存原理與方法概論（侯雲鵬、李俊傑、朱士恩）；第二章動物早期胚胎冷凍保存（傅祥偉、孟慶剛、吳國權、余文莉、朱士恩等）；第三章動物卵母細胞冷凍保存（吳國權、周光斌、李俊傑、王亮、史文清、田樹軍等）；第四章動物精液冷凍保存（杜明、賈寶瑜、范志強等）；第五章動物組織材料冷凍保存（周光斌、權國波、索倫）；國內、外相關專利（吳通義）；中英文縮略語對照（吳國權）。

本書的編寫在注重系統性的同時，突出了一個“新”字，共查閱了國、內外參考文獻上千篇（部），綜述了國內、外的最新研究方法、成果和進展。同時為達到圖文並茂的效果，全書插圖45幅。

為使讀者查閱方便，將動物配子與胚胎冷凍保存主要專業名詞的中英文對照和國、內外相關專利附於正文後。

本書得以與讀者及時見面，是與廣大編委的努力分不開的，是集體智慧的結晶。在此，首先對在書稿的編寫與校對工作中付出辛勤勞動的編者們表示衷心的感謝！對中國科學院吳常信院士為本書作序表示衷心感謝！對本書出版給予大力支持的科學出版社表示衷心地感謝！

儘管我們在編寫工作中，團結協作，兢兢業業，做出了最大努力，但由於作者掌握的知識面和水平有限，而本研究領域發展又極為迅速，許多方面跟不上時代的要求，書中仍難免會存在不妥甚至錯誤之處，懇請廣大讀者批評指正，以便再版時予以補充和修訂。

編者著

2011年8月

緒論

動物配子與胚胎冷凍保存是生命科學的重要組成部分，是研究其長期保存不可或缺的生物技術。具體的說，就是將配子或胚胎保存於超低溫狀態下，使細胞的新陳代謝和分裂速度暫時停止，一旦恢復到正常的發育溫度時，又能再繼續發育的技術。

近年來，因受疫病和人類活動以及環境破壞的影響，全球物種滅絕的速度已遠遠超越了新物種的進化速度。有資料表明，全球6165 個畜禽品種中，有12%已經滅絕、8.16%瀕臨滅絕和17.71%已成為瀕危動物，因此，各國政府對動物遺傳種質資源的保護均給予了高度重視。但活體保種因維持成本高、突發自然災害（疫病、火災、洪水、乾旱等）等原因很難實現對全部瀕危物種的有效保存。近年來，隨著生物技術的快速發展，配子與胚胎冷凍保存正逐步成為替代活畜保種的最有效方式。在畜牧業生產上，配子與胚胎的冷凍保存技術也發揮著越來越重要的作用。許多國家利用冷凍保存的方法建立了遺傳種質資源庫，即“精子庫”、“卵子庫”、“胚胎庫”和“體細胞庫”等。另據美國農業部統計，冷凍精液人工輸精技術的實施對美國奶牛群體遺傳改良的貢獻率高達97%；據美國胚胎移植學會統計數據表明，2008年美國有97%以上的牛胚胎移植均採用冷凍胚胎。在人類醫學上，冷凍精液、卵子和胚胎技術逐漸被推廣套用，配子與胚胎的冷凍保存可以用來保存青年夫婦的生殖潛力，從而避免了因老化或疾病而導致的生育能力下降或喪失。以人卵母細胞為例，自1986年以來，全球範圍內利用冷凍卵母細胞出生嬰兒數逐年增加，截止2008年已有900多例嬰兒誕生。

總之，配子與胚胎冷凍保存技術不僅在畜牧生產、臨床醫學、胚胎生物技術等領域發揮了重要作用，而且也展現了其廣闊的套用前景。但是，我們必須充分地認識到，除冷凍精液、冷凍胚胎技術在牛生產中得到廣泛套用和推廣外，大部分動物配子與胚胎的冷凍保存仍存在這樣或那樣的問題，與實際套用還有一定的距離，需要進一步深入研究。

動物配子與胚胎冷凍保存的主要研究內容包括配子與胚胎冷凍保存原理與方法。其中冷凍保存原理主要包括慢速冷凍和玻璃化冷凍保存原理；冷凍方法主要包括篩選高效、低毒的抗凍保護劑和新型冷凍載體的開發。為此，本書分以下內容進行闡述。

第一章：配子與胚胎冷凍保存原理。全面系統地闡述了動物配子與胚胎冷凍保存的意義、原理、發展概況及抗凍保護劑的種類，尤其對配子與胚胎冷凍保存的原理和冷凍方法進行了詳細介紹。

第二章：動物胚胎冷凍保存。分別對家畜（豬、牛、羊）、嚙齒類動物（小鼠和大鼠）、靈長類動物（獼猴和人）的胚胎生物學特性、研究進展及實驗操作程式與套用進行了較為系統的闡述，尤其對家畜（豬、牛、羊）胚胎冷凍保存的操作程式與套用進行了詳細的描述。

第三章：動物卵母細胞冷凍保存。系統闡述了家畜（豬、牛、羊）、嚙齒類動物（小鼠和大鼠）和靈長類動物（獼猴和人）的卵母細胞生物學特性、研究進展及實驗操作程式與套用。重點對家畜（豬、牛、羊）卵母細胞的冷凍保存方法進行了描述，尤其是玻璃化冷凍保存方法作為卵母細胞冷凍保存最具發展前景的方法之一，對其操作方法與套用進行了詳盡的描述。

第四章：動物精子冷凍保存。分別對家畜（豬、牛、羊）、嚙齒類動物（小鼠和大鼠）、靈長類動物（獼猴和人）和低等模式生物（如斑馬魚等）的精子生物學特性、研究進展及實驗操作程式與套用進行了較為系統的闡述，重點對家畜（牛、羊）精液冷凍保存的操作程式與套用進行了詳細的描述。

第五章：其他動物材料冷凍保存。分別從動物卵巢組織、臍帶血造血幹細胞、胚胎幹細胞冷凍保存的研究進展及實驗操作程式進行了闡述。

圖書目錄

序

前言
緒論
第一章配子與胚胎冷凍保存原理及方法概論
第一節配子與胚胎冷凍保存的意義與發展概況
一、精液冷凍保存的意義與發展概況
二、卵母細胞冷凍保存的意義與發展概況
三、胚胎冷凍保存的意義與發展概況
第二節配子與胚胎冷凍保存原理
一、精液冷凍保存原理
二、卵母細胞與胚胎冷凍保存原理
第三節配子與胚胎冷凍保存方法
一、冷源及容器
二、抗凍保護劑
三、精液冷凍保存方法
四、卵母細胞與胚胎冷凍保存方法
參考文獻
第二章動物早期胚胎冷凍保存
第一節家畜
一、胚胎生物學特性
二、冷凍對胚胎細胞及亞細胞結構的影響
三、家畜胚胎冷凍保存研究進展
四、實驗操作程式
第二節嚙齒類動物
一、胚胎生物學特性
二、嚙齒類胚胎冷凍保存研究進展
三、實驗操作程式
第三節靈長類動物
一、靈長類動物胚胎冷凍保存研究進展
二、靈長類動物胚胎冷凍保存的安全性
三、問題與展望
四、實驗操作程式
參考文獻
第三章動物卵母細胞冷凍保存
第一節家畜
一、卵母細胞生物學特性
二、豬卵母細胞冷凍保存研究進展
三、牛卵母細胞冷凍保存研究進展
四、羊卵母細胞冷凍保存研究進展
五、問題與展望
六、實驗操作程式
第二節嚙齒類動物
一、小鼠卵母細胞生物學特性
二、小鼠卵母細胞冷凍損傷
三、小鼠卵母細胞冷凍保存技術改進
四、問題與展望
五、實驗操作程式
第三節靈長類動物
一、卵母細胞生物學特性
二、靈長類動物卵母細胞冷凍保存研究進展
三、實驗操作程式
參考文獻
第四章動物精液冷凍保存
第一節家畜
一、精子的生物學特性
二、牛精液冷凍保存研究進展
三、羊精液冷凍保存研究進展
四、豬精液冷凍保存研究進展
五、實驗操作程式
第二節靈長類動物
一、人和猴精子的生物學特性
二、人精液冷凍保存研究進展
三、猴精液冷凍保存研究進展
四、實驗操作程式
第三節小鼠
一、小鼠精子的生物學特性
二、小鼠精液冷凍保存研究進展
三、實驗操作程式
第四節魚類
一、魚類精子的生物學特性
二、魚類精液冷凍保存研究進展
三、實驗操作程式
參考文獻
第五章動物卵巢組織與幹細胞冷凍保存
第一節哺乳動物卵巢組織
一、卵巢組織冷凍保存研究進展
二、實驗操作程式
第二節臍帶血造血幹細胞
一、臍帶血造血幹細胞生物學特性
二、臍帶血造血幹細胞冷凍保存研究進展
三、實驗操作程式
第三節胚胎幹細胞
一、胚胎幹細胞生物學特性
二、胚胎幹細胞檢測
三、胚胎幹細胞冷凍保存研究進展
四、實驗操作程式
參考文獻
附錄低溫保存專利
一、冷凍保存方法
二、冷凍保存溶液
三、冷凍保存裝置
附錄Ⅱ英漢詞語對照
圖版