高中生物3.1体内受精和早期胚胎发育(改版)课件.ppt

1、胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进行的多种显微操作和处理技术，如所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养干细胞培养等技术。等技术。经过处理经过处理后获得的后获得的胚胎，还需要胚胎，还需要移植移植到雌性动物体内到雌性动物体内生产生产后代后代，以满足人类的各种需求。，以满足人类的各种需求。操作对象：操作对象：早期胚胎和配子早期胚胎和配子技术手段：技术手段：体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培胚胎分割、胚胎干细胞培 养等养等理论基础：理论基础：哺乳动物受精

2、和早期胚胎哺乳动物受精和早期胚胎 发育的规律发育的规律 1 1、精子的发生、精子的发生(1)(1)场所场所:精子的发生是在精子的发生是在 内的内的 中完中完成的。成的。(2)(2)时期时期:(:(雄性动物雄性动物)从从 到到 。一、精子和卵细胞的发生一、精子和卵细胞的发生哺乳动物睾丸示意图哺乳动物睾丸示意图 睾丸睾丸初情期初情期曲细精管曲细精管生殖机能衰退生殖机能衰退初级精母细胞初级精母细胞精原细胞精原细胞(3)精精子子发发生生的的过过程程第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有丝分裂，间期有丝分裂，间期M精子细胞精子细胞次级精母细胞次级精母细胞M变形变形精子精子精子细胞精子细胞精子

3、精子顶体的发生顶体的发生尾的发育尾的发育精子头出现精子头出现细胞质浓缩细胞质浓缩精子形成精子形成高尔基体发育高尔基体发育为头部的顶体为头部的顶体中心体演变中心体演变为精子的尾为精子的尾线粒体聚集在线粒体聚集在尾的基部形成尾的基部形成线粒体鞘线粒体鞘细胞内的其他物质浓细胞内的其他物质浓缩成球状，称为原生缩成球状，称为原生质滴。随着精子的成质滴。随着精子的成熟过程向后移动，直熟过程向后移动，直到最后脱落。到最后脱落。精子细胞变形中的主要变化：精子细胞变形中的主要变化：1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头的主要

4、部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘膜线粒体鞘膜(尾的基部尾的基部)原生质滴原生质滴(球状球状,最后脱落最后脱落)1.1.理清精子细胞变形成精子的过程。理清精子细胞变形成精子的过程。2.2.注重精子各组成分别由精子细胞注重精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成的哪一部分形成?2 2、卵子的发生、卵子的发生(1)(1)场所场所:卵子的发生卵子的发生是在是在 内中完成内中完成的。的。(2)(2)时期时期:（动物胚胎）（动物胚胎）在在 以后，以后，即即 。动物细胞卵巢、卵动物细胞卵巢、卵泡和卵子的关系图泡和卵子的关系图卵巢卵巢性别分化性别分化胎儿期胎儿期被被 包围，包围，

5、形成卵泡形成卵泡一般不一般不进行进行MM有丝分裂有丝分裂MM卵原细胞卵原细胞（3）卵卵 子子 发生发生过程过程胎胎儿儿时时期期第一极体第一极体MM卵子卵子第二极体第二极体退化消失退化消失受精受精初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞合子合子卵泡细胞卵泡细胞受精过程受精过程排卵前后排卵前后场所为场所为输卵管输卵管不同发育阶段的卵泡不同发育阶段的卵泡排卵排卵黄体黄体退化退化黄体黄体卵泡细胞卵泡细胞第一极体第一极体卵丘细胞卵丘细胞核核透明带透明带卵黄膜卵黄膜卵巢中有卵泡，每个卵泡中有一个初级卵母细胞。卵巢中有卵泡，每个卵泡中有一个初级卵母细胞。卵卵泡泡结结构构图图（卵黄膜）（卵黄膜）卵子受

6、精的标志：卵子受精的标志：当在当在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以的间隙可以观察到观察到两个极体两个极体时，说明卵子已经完时，说明卵子已经完成了受精。成了受精。（1 1）相似点：）相似点：l最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂，不断，不断增加生殖原细胞的数量增加生殖原细胞的数量；l经过经过减数分裂减数分裂（MM和和MM）才能）才能形成精子或卵子形成精子或卵子。3.精子和卵子的发生异同精子和卵子的发生异同 （2 2）.不同点：不同点：发生发生时间时间场所场所 分裂期分裂期子细胞子细胞数目数目变形变形形状形状精精子子卵卵子子重要重要区别区别睾丸睾丸卵巢卵巢初情期初情期以后以后胎儿胎儿

7、时期时期4个个精子细胞精子细胞1个卵细胞个卵细胞2 2个极体个极体是是否否蝌蚪形蝌蚪形圆形圆形哺乳动物哺乳动物卵泡的形成卵泡的形成和在卵巢内的储备是和在卵巢内的储备是在出生前完成在出生前完成的；的；精子是从初情期开始的精子是从初情期开始的连续连续不连续不连续1.1.以下说法不正确的是以下说法不正确的是A.A.雄性动物从初情期开始产生精子雄性动物从初情期开始产生精子B.1B.1个精原细胞可以形成个精原细胞可以形成4 4个精子个精子C.C.对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右间为两个月左右D.D.动物体型大的产生的精子多且大动物体型大的产生的精子多

8、且大2.2.一个卵泡可以形成的卵子数目是一个卵泡可以形成的卵子数目是A.1A.1个个 B.2B.2个个 C.3C.3个个 D.4D.4个个练习：练习：3.3.以下说法正确的是以下说法正确的是A.A.哺乳动物卵泡的形成是在初情期哺乳动物卵泡的形成是在初情期B.B.排卵是指排出成熟的卵泡排卵是指排出成熟的卵泡C.C.排卵实际上是排出初级卵母细胞排卵实际上是排出初级卵母细胞D.D.排卵实际上是排出次级卵母细胞排卵实际上是排出次级卵母细胞4.4.下例不属于精子和卵子发生的区别的是下例不属于精子和卵子发生的区别的是A.A.初级精母、卵母细胞的形成时间初级精母、卵母细胞的形成时间B.MB.M和和MM的时间

9、连续性的时间连续性C.C.成熟生殖细胞是否发生变形成熟生殖细胞是否发生变形D.D.成熟生殖细胞中染色体的数量成熟生殖细胞中染色体的数量1 1、概念、概念:指指 和和 结合形成结合形成(即即 )的过程。的过程。2 2、标志、标志:在在 和和 的间隙可以的间隙可以观察到观察到两个两个极体时。极体时。3 3、场所、场所:受精是在受精是在 内完成的。内完成的。二、受精二、受精精子精子受精卵受精卵卵黄膜卵黄膜透明带透明带输卵管输卵管卵子卵子合子合子资料：张明觉张明觉(台，美籍华人台，美籍华人)发现问题：用各种方法处理兔附睾中的精子，无法实现体外受精。什么原因？观察现象：精子在雌性动物生殖道内运行的时间不

10、长，但必须经过这一时段才能受精。得到启示：精子在雌性生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力。1951年，张明觉和奥斯汀发现了“精子获能”现象 研究价值：找到精子在体外获能的物质，实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能。准备阶段准备阶段1 1：精子获能精子获能 即精子必须即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应在雌性动物生殖道内发生相应生理变化生理变化后，才能获得受精能力的现象。后，才能获得受精能力的现象。准备阶段准备阶段2 2：卵子的准备卵子的准备 即卵子在即卵子在输卵管内进一步成熟输卵管内进一步成熟达到达到减数第减数第二分裂中期二分裂中期（M）时，才具备受精能力。）时，才具备受精能力。（1

11、）受精前准备阶段：）受精前准备阶段：4 4、过程、过程 精子在穿越女性生殖管道的过程中，在精子在穿越女性生殖管道的过程中，在管道上皮某些分泌物的作用下，精子获得了管道上皮某些分泌物的作用下，精子获得了释放顶体酶释放顶体酶、穿通放射冠穿通放射冠和和透明带透明带的能力，的能力，因而能使卵子受精，该现象称因而能使卵子受精，该现象称获能获能。精子精子穿越放射冠穿越放射冠（2 2）受精阶段：）受精阶段：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠，在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠，精子接触透明带精子接触透明带。精子精子穿越透明带穿越透明带几个精子同时分解透明几个精子同时分解透明带，但只有一个

12、精子能带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，穿过透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，当第一个精子进入后，精子触及卵黄膜的瞬间，精子触及卵黄膜的瞬间，产生产生透明带反应透明带反应，防止，防止多精进入卵的第一道屏多精进入卵的第一道屏障。障。进入卵黄膜进入卵黄膜；精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵。精子入卵。精子入卵后，发生了精子入卵后，发生了哪些变化？哪些变化？精精子子注注入入卵卵后后变化变化变化变化变化变化产生卵黄膜产生卵黄膜封闭作用封闭作用形成第二道形成第二道屏障屏障尾部脱离核尾部脱离核膜破裂膜破裂形成雄形成雄原核原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二

13、次分裂，排次分裂，排出第二极体出第二极体形成雌形成雌原核原核发育发育 移动移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵雌雄原核形成雌雄原核形成和和配子结合配子结合。精卵相遇，发生顶体反精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠应，精子穿入放射冠精子接触并穿过透明带，精子接触并穿过透明带，并接触卵黄膜并接触卵黄膜 精子头部膨胀，精子头部膨胀，同时卵子完成第同时卵子完成第二次成熟分裂，二次成熟分裂，释放第二极体释放第二极体雌雄原雌雄原核形成核形成核膜消失，核膜消失，两个原核两个原核融合融合第一次第一次卵裂即卵裂即将开始将开始透明带反应透明带反应卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间物

14、质雄原核雄原核雌原核雌原核卵子是否受精的重要标志1)1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带 顶体反应顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质内的卵丘细胞之间的物质 透明带反应透明带反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道第二道屏障屏障3)3)原核形成：原核形成：雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成4)4)配子结合：配子结合：雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子(受精卵受精卵)卵子在输卵

15、管内达到卵子在输卵管内达到 时才具备受精能力时才具备受精能力减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期卵子受精的标志：卵子受精的标志：当在当在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以的间隙可以观察到观察到两个极体两个极体时，说明卵子已经完时，说明卵子已经完成了受精。成了受精。受精完成的标志受精完成的标志:雌雄原核形成合子雌雄原核形成合子，是受精完成的，是受精完成的标志标志 防止多精入卵受精的第一道屏障是？防止多精入卵受精的第一道屏障是？防止多精入卵受精的第二道屏障是？防止多精入卵受精的第二道屏障是？透明带反应：透明带反应：精子接触卵黄膜的瞬间，精子接触卵黄膜的瞬间，产生阻止其他精子进入透明带的反应。产

16、生阻止其他精子进入透明带的反应。卵黄膜封闭作用：卵黄膜封闭作用：精精子入卵后，卵黄膜会子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反立即发生一种生理反应，阻止其他精子再应，阻止其他精子再进入卵内。进入卵内。（1）恢复染色体数目（二倍体）恢复染色体数目（二倍体）（2）决定遗传性别决定遗传性别:Y+XY+X X+X X+X （3）激活卵细胞，启动卵裂。激活卵细胞，启动卵裂。根据胚胎形态的变化，分几个阶段：根据胚胎形态的变化，分几个阶段：受精卵受精卵 卵裂卵裂（包括（包括2细胞期、细胞期、4细胞期、细胞期、8细细胞、胞、16细胞期、细胞期、32细胞期）细胞期）桑椹胚桑椹胚 囊胚期囊胚期 原肠胚期（包括内、中、

17、外三胚层原肠胚期（包括内、中、外三胚层和原肠腔）和原肠腔）幼体幼体1 1、胚胎发育的过程：、胚胎发育的过程：三、胚胎发育三、胚胎发育2、卵裂、卵裂（1）、卵裂过程）、卵裂过程细胞分裂方式为细胞分裂方式为_细胞数目细胞数目_胚胎总体积胚胎总体积_或略或略有有_每个细胞体积每个细胞体积_DNA数目数目_有机物总量有机物总量_有机物种类有机物种类_减少减少（2 2）、卵裂期的特点：）、卵裂期的特点：有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小减小减小增加增加增加增加3 3、桑椹胚、桑椹胚当胚胎细胞数目当胚胎细胞数目达到达到3232个左右时，个左右时，胚胎形成胚胎形成致密的致密的细胞团细胞团，形似桑，

18、形似桑椹，叫做桑椹胚。椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中的桑椹胚中的每个每个细胞都属于全能细胞都属于全能细胞细胞。滋养层：滋养层：发育成胎膜和胎盘，胚胎可通过这发育成胎膜和胎盘，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质营养物质内细胞团细胞：内细胞团细胞：即胚胎干细即胚胎干细胞胞，是一种未分化的细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性具有全能性，能发育成完整，能发育成完整的胎儿的各种组织的胎儿的各种组织滋养层滋养层内细胞团内细胞团囊囊胚胚腔腔4、囊胚、囊胚细胞开始分化细胞开始分化囊胚腔：囊胚腔：孵化：孵化：胚胎从透明带中伸展出来的过程胚胎从透明带中伸展出

19、来的过程5、原肠胚、原肠胚内细胞团内细胞团表层表层 的细胞的细胞外胚层外胚层内胚层内胚层内细胞团内细胞团下方下方的细胞的细胞原肠腔原肠腔内胚层包围的囊腔内胚层包围的囊腔受精卵受精卵第一次卵裂第一次卵裂第二次卵裂第二次卵裂第三次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚囊胚囊胚腔囊胚腔原肠腔原肠腔原肠胚原肠胚外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层内胚层内胚层中胚层中胚层原肠胚原肠胚胚的发育：按照一定的按照一定的次序向内运动次序向内运动受精卵受精卵卵裂卵裂囊胚囊胚原肠胚的形成原肠胚的形成归纳：早期胚胎发育的几个阶段归纳：早期胚胎发育的几个阶段桑椹胚：细胞属于桑椹胚：细胞属于 。囊胚：细胞开始囊胚：细胞开始 ；将来将

20、来发育成发育成 ，将来发育成将来发育成胎膜、胎盘，出现胎膜、胎盘，出现 后，进一步后，进一步扩大会导致扩大会导致 。原肠胚：内细胞团原肠胚：内细胞团 形成形成 ，细胞形成细胞形成 ，出，出现现 。全能细胞全能细胞分化分化内细胞团内细胞团各种组织各种组织滋养层滋养层囊胚腔囊胚腔孵化孵化表皮的细胞表皮的细胞外胚层外胚层下方的下方的内胚层内胚层 原肠腔原肠腔受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。增

21、加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，个左右，排列紧密，形似桑椹排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂胚胎发育小结：胚胎发育小结：滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔原肠胚原肠胚3 3胚层的发育胚层的发育外表神经和感官；内呼消化胰与肝；其余都为中胚层外表神经和感官；内呼消化胰与肝；其余都为中胚层外胚层：表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官外胚层：表皮

22、及其附属结构、神经系统、感觉器官内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统循环系统、排泄系统、生殖系统受精后受精后8 8天。胚芽完成天。胚芽完成 着陆着陆,微微嵌入子宫微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。受精后受精后6 6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟心跳每分钟140150140150下是母亲心跳的两倍。下是母亲心跳的两倍。人类胚胎第人类胚胎第8 8周时在子宫内的照片周时在子宫内的照片 此时胎儿已长到此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映边，这可以促进它对吮吸的反映。精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶释放溶解卵丘细溶解卵丘细胞之间物质胞之间物质穿越放射冠穿越放射冠接触透明带接触透明带顶体酶溶解顶体酶溶解透明带透明带穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明带产生透明带反应反应形成第一道形成第一道屏障屏障精子被微绒精子被微绒毛抱合毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子外膜与卵黄膜融合精子注入卵精子注入卵