體內受精和早期胚胎發(fā)育 劉引.ppt

《體內受精和早期胚胎發(fā)育 劉引.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《體內受精和早期胚胎發(fā)育 劉引.ppt（64頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、英國人W希普于1890年在劍橋大學將純種安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利時兔的輸卵管內。結果生出兩只純種的安哥拉子免。這是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技術由此創(chuàng)始。,比利時兔,安哥拉兔,專題3 胚胎工程,胚胎工程,胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。,操作對象： 技術手段： 理論基礎：,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,胚胎工程的建立,一.胚胎移

2、植技術的研究 胚胎移植技術成為許多胚胎工程不可缺少的基礎環(huán)節(jié)。 二.胚胎移植技術的成功和應用帶動和加速了體外受精技術的研究。 三.胚胎移植和體外受精使胚胎分割、性別鑒定、體細胞克隆、轉基因胚胎、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術應運而生。,3.1 體內受精和 早期胚胎發(fā)育,一、精子和卵子的發(fā)生,回憶減數(shù)分裂,進行_________的生物，在產(chǎn)生______ 細胞時進行的 的細胞分裂.在減數(shù)分裂過程中,染色體只復制一次,而細胞分裂兩次。其結果是：_______生殖細胞中的染色體數(shù)目，比______生殖細胞的減少了一半。,有性生殖,成熟生殖,染色體數(shù)目減半,成熟,原始,(一)、精子的發(fā)生,3、

3、過程：,1、場所: 2、時期:,睪丸的曲細精管,,,初情期,生殖機能衰退,分三個階段,第階段初級精母細胞的形成,精原細胞,初級精母細胞,,有絲分裂,第階段： 精子細胞的生成,初級精母細胞,次級精母細胞,精子細胞,,M,,M,,減數(shù)分裂,第階段：精子細胞變形成精子,3、過程：,精原細胞,,染色體復制,精子細胞,精子,自主閱讀: 1.整理精子細胞變形成精子的過程. 2.注重精子各組成分別由精子細胞 的哪一部分形成?,第階段：精子細胞變形成精子,,,,,1.細胞核 2.高爾基體 3.中心體 4.線粒體 5.細胞內其他物質,,精子頭的主要部分,頭部的頂體,精子的尾,線粒體鞘 (尾的基部),原生質滴

4、 (球狀,最后脫落),精子細胞變形總結,,,,,,第階段：精子細胞變形成精子,精子形成的時間為兩個月左右,4、精子的形態(tài)：,（1）外形似蝌蚪，分 __、__、__、三大部分。,（2）不同種動物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動物的體形大小___。,頭 頸 尾,相似,不同 無關,精原細胞,,有絲分裂,初級精母細胞,,次級精母細胞,精細胞,,,精子,M,,第一階段,,第二階段,,第三階段,M,精子發(fā)生的過程,多個精原細胞,染色體復制,變形,,提示：不是。其一，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；其二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部

5、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。,1.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合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？,問題討論:,提示：細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，也是參與精、卵結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”。,2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這

6、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？,(二)、卵子的發(fā)生,1、場所：,卵巢,2、過程,自主閱讀： 理清卵子的形成過程（借助減數(shù)分 裂知識） 注意新的專業(yè)術語指向和理解 注重卵子形成與精子形成的差異,卵子結構圖,資料:,,,胎兒期,,,,透明帶,卵黃膜,卵原細胞,,初級卵母細胞,有絲分裂,,初級卵母細胞,次級卵母細胞 第一極體,,,第二極體,時間：排卵前后,M ,生長，透明帶生成,,,第一極體,M,發(fā)生時間:受精時發(fā)生地點:輸卵管,合子和兩個極體,,受精,,初情期后,,卵子是否受精的重要標志 P63,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

7、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,,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,思考：1.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,3.排出的卵子是什么時期的細胞？,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。,2.產(chǎn)生卵子的過程是否都發(fā)生在卵巢中？,,1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？ 2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？ 3.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

8、完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵 子是在輸卵管內與精子受精的。,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。,討論：,探究展示：,最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數(shù)量；經(jīng)過兩次細胞分裂（M和M）才能形成精子或卵子。,相似點：,精子和卵子的發(fā)生有何異同?,初情期 后形成,要 變形,不 變形,睪 丸 內完成,,,,,卵子和精子的發(fā)生主要不同點：,1個卵子和3個極體,4個精子,卵巢和輸卵管,胎兒期(先天的),,蝌蚪 形,球形,,,重要區(qū)別？？？,P63,二、受精,1、概念

9、:指精子和卵子結合形成合子 (即受精卵)的過程。,2、標志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。,3、場所:雌性的輸卵管,4、包括:受精前的準備階段和受精階段,充滿活力的精子,一)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（卵子在排出后2-3小時才能被精子穿入）,3.過程：,4、過程,張明覺和奧斯汀稱為“精子獲能” 找到了使精子在體外獲能的物質,二)受精階段: 1)精子穿越放射冠和透明帶 頂體反應使頂體內的酶釋放出來并溶解放射冠內的卵丘細胞間的

10、物質 透明帶反應是防止多精入卵受精的第一道屏障 2)精子進入卵黃膜 卵黃膜封閉作用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)配子結合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵) 不是二者原有的細胞核融合,受精作用的實質：雌雄原核的融合,包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結合。,受精階段發(fā)生的三個反應？,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的鉆頭，在尾巴拍打的驅動下，努力進入卵子。,,穿越放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先穿越放射冠。,,幾個

11、精子同時分解透明帶，但只有一個精子能穿過透明帶進入卵子內，當?shù)谝粋€精子進入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。,穿過透明帶：,形成受精卵：,5.意義,維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對于生物的遺傳和變異十分重要。,1、卵裂期的特點：合子在輸卵管內的有絲分裂 透明帶內進行的有絲分裂,細胞分裂方式為_______ 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,三.胚胎發(fā)育,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內含囊胚

12、腔）,原腸胚（內含原腸腔）,胎兒形成,,,,,,：在透明帶內進行有絲分裂，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成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹。之前的每個細胞都屬于全能細胞,,內細胞團：發(fā)育成胎兒各種組織,滋養(yǎng)層細胞：將發(fā)育成胎膜和胎盤,：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂,,外胚層、中胚層、內胚層 滋養(yǎng)層 原腸腔,2、早期胚胎發(fā)育的幾個階段,開始出現(xiàn)細胞分化,囊胚孵化,受精第一天,卵裂期,卵裂期,桑椹胚,桑 椹,,囊胚期,滋養(yǎng)層：發(fā)育成胎膜和胎盤，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需的氧氣和營養(yǎng)物質,內細胞團細胞：即胚胎干細胞，是一種未分化的細

13、胞，具有全能性，能發(fā)育成完整的胚胎,滋養(yǎng)層,內細胞團,囊胚腔,囊胚的形成,受精后8天，胚完成著陸,微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。,受精后6周，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周時在子宮內的照片,此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指 放在唇邊，這可以促進它對吮吸的反映 。,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，應選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？,資料分析,答：馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。,答：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早

14、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.為什么說關于動物的體內受精和胚胎發(fā)育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？請結合本節(jié)內容舉例說明。,提示：胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物體內受精和胚胎發(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，這些都有賴于體內自然條件下的基礎研究成果。,動

15、物的個體發(fā)育,,胚胎發(fā)育,胚后發(fā)育,,受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚、原腸胚、幼體,幼體、成體,受精卵是個體發(fā)育的起點,直接發(fā)育和變態(tài)發(fā)育,受精卵成體,補充P67的圖,鞏固練習,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,3、卵子的成熟部位和受精部位正確的是 （ ） A、卵巢 卵巢 B、卵巢 輸卵管 C、 輸卵管 輸卵管 D、輸卵管 子宮 4、下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別是 （ ） A、初級精母、卵母細胞形成時間 B、M分裂和M分裂的時間連續(xù)性 C、成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形 D、成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量,C,D,5、下圖表示卵子發(fā)生過程，請據(jù)圖回答有關問題。,,（1）圖中A是 ，B是 ，E是指 作用， 階段C指 ，階段D是指 （2）當觀察到第二極體時，可以表明 （3）能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是 （填序號） （4）階段存在的變異方式是,,,,,,,,,第一極體,合子,受精,胎兒期,初情期,卵子己完成了受精,,基因突變、染色體變異,D,謝 謝,