(絕對經(jīng)典)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育課件

1、,胚胎工程,操作對象： 技術(shù)手段： 理論基礎(chǔ)：,胚胎工程,早期胚胎和配子,胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等,哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律,體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,一.精子和卵子的發(fā)生,發(fā)生場所：睪丸 時間： 初情期（青春期） 生殖機能衰退,1.精子發(fā)生的場所和發(fā)生的時間各是什么？,精原細胞,有絲分裂,初級精母細胞,次級精母細胞,精子細胞（含單倍染色體）,精子,M,第一階段,第二階段,第三階段,M,2.請用箭頭繪出精子發(fā)生的過程,多個精原細胞,染色體復(fù)制,變形,如何變形？,3.精子細胞變形中的主要變化,1.細胞核 2.高爾基體 3.中心體 4.線粒體 5.細胞內(nèi)其他物質(zhì),精

2、子頭的主要部分,頭部的頂體,精子的尾,線粒體鞘膜(尾的基部),原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落),4.哺乳動物成熟的精子分為哪幾部分？與動物體型大小有沒有關(guān)系？,一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制； 二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。,5.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？,不是。,這枚精子既幸運，又強壯！,細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和

3、復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。 而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。,6.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？,練一練,例1.關(guān)于次級精母細胞的描述，哪一項是錯誤的 A由初級精母細胞經(jīng)第一次減數(shù)分裂而來 B一次分裂后形成兩個精子細胞 C存在的時間很短 D染色體數(shù)目為23+X或Y 例2.精子中的線粒體集中在尾的基部，其意義在于 A.為尾部的運動提供能量 B.為受精作

4、用提供能量 C.為下一代提供細胞質(zhì)基因 D.為頭部的運動提供能量,D,A,(1)發(fā)生部位：卵巢 (2)時間：動物的胚胎在性別分化以后（胎兒期）,卵子的發(fā)生,1.卵子發(fā)生的場所和發(fā)生的時間是什么？,2.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？ 3.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？ 4.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？,答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵 子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。,答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。,答：是指卵子從卵泡中排出。,

5、討論：,排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，例如豬、羊，有的可能是初級卵母細胞，例如馬、犬。,卵原細胞,發(fā)生時間：胎兒期， 地點：卵巢,多個卵原細胞,初級卵母細胞,在雌性動物排卵前后完成,次級卵母細胞和第一極體,在受精過程中完成 地點：輸卵管,合子和兩個極體,有絲分裂,注意：初生女嬰的兩個卵巢中共有初級卵母細胞(初級卵泡)約兩百萬個，它們都已進入了第一次減數(shù)分裂的前期，并停留在前期不再發(fā)育。,直到女孩進入性成熟時期。此時約有400 000個初級卵母細胞保留下來。初級卵母細胞受性激素的刺激才蘇醒過來，重新繼續(xù)發(fā)育。,只有 420個能發(fā)育成卵。在這420個有幸發(fā)育成卵的初級

6、卵母細胞中，最早的一個是等待15年，而最后的一個是等待了50年才重新發(fā)育的。,胎兒期,在卵黃膜和透明帶間隙有兩個極體是卵子是否受精的重要標志,5.卵子是否受精的重要標志是什么？,減數(shù)第二次分裂過程是在輸卵管中,7.卵子發(fā)生與精子發(fā)生有何區(qū)別？又有何共同之處？,6.產(chǎn)生卵子的過程是否都發(fā)生在卵巢中？,精子與卵子的發(fā)生比較,睪丸,卵巢,初情期 以后,胚胎期 性別分 化以后,先有絲分裂 后減數(shù)分裂,4個 精子 細胞,1個 卵細胞 3個 極體,變形為蝌蚪形,球形 不變形,精子是從初情期開始的； 而哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的,練一練,例3 例4,1、概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子

7、 (即受精卵)的過程。,2、包括:受精前的準備階段和受精階段,受精,受精前的準備階段: 1)精子獲能:精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才獲得受精能力的生理現(xiàn)象. 2)卵子的準備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期,才具有與精子受精的能力,受精過程,提問,1.精子發(fā)生的場所、時間、過程 2.卵子發(fā)生的場所、時間、過程 3.什么叫排卵？ 4.受精包括哪些階段？,精子和卵子相向運動,受精過程,場所:雌性的輸卵管,哺乳動物受精過程,精卵相遇，發(fā)生頂體反應(yīng)，精子穿入放射冠,精子接觸并穿過透明帶，并接觸卵細胞膜,精子頭部膨脹，同時卵子完成第二次成熟分裂，釋放第二極體,雌雄原核形成,核膜消

8、失，兩個原核融合,第一次卵裂即將開始,透明帶反應(yīng),卵細胞膜作用,釋放頂體酶，溶解卵丘細胞之間物質(zhì),卵子是否受精的重要標志,二)受精階段: 1)精子穿越放射冠和透明帶 頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞間的物質(zhì) 透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障 2)精子進入卵細胞膜 卵細胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障 3)原核形成： 雄原核形成和雌原核形成 4)配子結(jié)合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵),受精作用的實質(zhì)：雌雄原核的融合,包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜，原核形成和配子結(jié)合。,受精階段發(fā)生的三個反應(yīng)？,不是二者原有的細胞核融合,小結(jié)受精階段: 精子穿越放射

9、冠 精子穿越透明帶 精子穿越卵細胞膜 原核形成 配子結(jié)合,頂體反應(yīng),透明帶反應(yīng)（第一道）,卵細胞膜反應(yīng) （第二道）,雄原核形成和雌原核形成,雌雄原核融合形成合子(受精卵),卵子受精的標志： 當(dāng)在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。,受精完成的標志: 雌雄原核形成合子，是受精完成的標志,對比歸納,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內(nèi)含囊胚腔）,原腸胚（內(nèi)含原腸腔）,胎兒形成,：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。,：在輸卵管進行有絲分裂，開始發(fā)育,胚胎發(fā)育,1、卵裂期的特點：合子在輸卵管內(nèi)的有絲分裂 透明帶內(nèi)進行的有絲分裂,細胞

10、分裂方式為_ 細胞數(shù)目_ 每個細胞體積_ 胚胎總體積_或略有_ DNA數(shù)目_ 有機物總量_ 有機物種類_,有絲分裂,增加,不增加,縮小,減小,增加,減少,增加,四.胚胎發(fā)育,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內(nèi)含囊胚腔）,原腸胚（內(nèi)含原腸腔）,胎兒形成,：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。,：由具有全能性細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹,內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤,：在輸卵管進行有絲分裂，開始發(fā)育,滋養(yǎng)層 外胚層 中胚層 內(nèi)胚層 原腸腔,胚胎發(fā)育,哪個階段以前的細胞為全能細胞？ 哪個階段的細胞開始分化？ 何種結(jié)

11、構(gòu)將來發(fā)育成胎兒的各種組織？ 胎膜和胎盤由什么結(jié)構(gòu)發(fā)育而來的？ 什么叫孵化？,桑椹胚及以前,囊胚,內(nèi)細胞團,滋養(yǎng)層,囊胚擴大，導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程交孵化,思考,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內(nèi)含囊胚腔）,原腸胚（內(nèi)含原腸腔）,胎兒形成,滋養(yǎng)層 外胚層 中胚層 內(nèi)胚層 原腸腔,胚胎發(fā)育,原腸胚的主要特點？,具有原腸腔 三胚層和胚孔,受精卵,第一次卵裂,第二次卵裂,第三次卵裂,囊胚,囊胚,原腸胚,內(nèi)胚層中胚層原腸胚,按照一定的 次序向內(nèi)運動,受精卵卵裂囊胚,原腸胚的形成,原腸胚3胚層的發(fā)育,外胚層 表皮及其附屬結(jié)構(gòu) 神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官 內(nèi)胚層 消化道、呼吸道上皮 肝胰等腺體

12、 中胚層 皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼 內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、 排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng),外表神經(jīng)和感官；內(nèi)呼消化胰與肝； 其余都為中胚層,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內(nèi)含囊胚腔）,原腸胚（內(nèi)含原腸腔）,胎兒形成,：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。,：由具有全能性細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹,內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤,：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂,滋養(yǎng)層 外胚層 中胚層 內(nèi)胚層 原腸腔,胚胎發(fā)育,胚胎發(fā)育過程,原腸胚,充滿活力的精子,此時經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇，卵子外膜成為它們第一道需要攻破

13、的關(guān)卡。此時，精子們把頭鉆到卵子的外壁上，尾巴不斷拍打著，卵子則隨著精子尾部的運動緩慢地逆時針轉(zhuǎn)動。,卵子的外層被一層透明的薄膜保護著，這使它看起來像一個懸浮在天體中的漂亮的星球。,經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇,精子試圖進入卵子,此時, 精子的頭已經(jīng)鉆進去了, 我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個不斷旋轉(zhuǎn)的鉆頭，在尾巴拍打的驅(qū)動下，努力進入卵子。,受精后8天。胚牙完成著陸,微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。,受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140150下是母親心跳的兩倍。,人類胚胎第8周時在子宮內(nèi)的照片,此時胎兒已長到1820周，他移動手臂，把手指放在唇

14、邊，這可以促進它對吮吸的反映 。,高等動物胚胎和個體發(fā)育的過程,1.表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高？ 2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？,P67/資料分析,馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。,馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。 牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在816細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。,3.為什么說關(guān)于動物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎(chǔ)？請結(jié)合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。,胚胎工程的許多技術(shù)都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基

15、礎(chǔ)上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點和規(guī)律，人們正是在認識了這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進行有效的模擬，才使卵母細胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細胞能在試管內(nèi)完成受精；體外受精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴于體內(nèi)自然條件下的基礎(chǔ)研究成果。,P67/資料分析,下列敘述是有關(guān)精子和卵子的區(qū)別： 初級性卵母細胞的形成時間 MI和MII的時間連續(xù)性 成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形 成熟生殖細胞的染色體數(shù)量,練習(xí),我國首例“虎獅獸”2002年在南京紅山動物園誕生，利用了雄虎的精子和雌獅的卵子“體外受精”完成這一過程需要解決的問題 精子在體

16、外用獲能物質(zhì)處理 用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵黃膜便于精子進入 抽取精子、卵子的核進行融合 精子入卵后進行人工處理防止多精入卵,練習(xí),下列正確的 卵裂期細胞經(jīng)過了細胞分裂，不再分化 原腸胚細胞屬于全能細胞 囊胚腔先于原腸腔出現(xiàn) 桑椹胚開始進行孵化,練習(xí),1.下列不屬于胚胎工程的是：,A.體外受精 B.胚胎分割、胚胎移植 C.胚胎干細胞培養(yǎng) D.轉(zhuǎn)基因鯉魚的培育,2.有一個卵原細胞中含有A與A、B與B兩對同源染色體，它形成的含有AB的配子有,A.1個 B.0或1個 C.2個 D.4個,D,B,練習(xí),胚胎時期，卵原細胞經(jīng)有絲分裂，增加數(shù)量，并演變成初級卵母細胞。 青春期后，初級卵母細胞分批發(fā)育，在排卵前完成

17、第一次成熟分裂，生成一個體積較大的次級卵母細胞。 在受精時精子穿入的激發(fā)下，次級卵母細胞完成第二次成熟分裂，形成一個成熟的卵子。,卵子的發(fā)生,胎兒期,初情期后,卵原細胞,初級卵母細胞,次級卵母細胞第一極體,合子 二個極體,初級卵母細胞,資料：,張明覺(臺，美籍華人) 發(fā)現(xiàn)問題：用各種方法處理兔附睪中的精子，無法實現(xiàn)體外受精。什么原因？ 觀察現(xiàn)象：精子在雌性動物生殖道內(nèi)運行的時間不長，但必須經(jīng)過這一時段才能受精。 得到啟示：精子在雌性生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才獲得受精能力。1951年，張明覺和奧斯汀發(fā)現(xiàn)了“精子獲能”現(xiàn)象 研究價值：找到精子在體外獲能的物質(zhì)，實現(xiàn)了各種哺乳動物精子在體外條件下

18、的獲能。,精子在穿越女性生殖管道的過程中，在管道上皮某些分泌物的作用下，精子獲得了釋放頂體酶、穿通放射冠和透明帶的能力，因而能使卵子受精，該現(xiàn)象稱獲能。,精子獲能,防止多精入卵受精的第一道屏障是？,防止多精入卵受精的屏障,防止多精入卵受精的第二道屏障是？,總結(jié),透明帶反應(yīng)：精子接觸卵黃膜的瞬間，產(chǎn)生阻止其他精子進入透明帶的反應(yīng)。,卵黃膜封閉作用：精子入卵后，卵黃膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，阻止其他精子再進入卵內(nèi)。,2.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？,卵丘細胞,卵泡液,3.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？,4.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？,5.卵子是否受精的重要標志是什么？,頂體反應(yīng),透明帶反應(yīng)（防止多精子入卵受精的第一道屏障）,當(dāng)?shù)谝痪舆M入卵后，卵黃膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng)阻止其他精子再進入卵內(nèi),卵細胞膜反