《体内受精和早期胚胎发育》课件.ppt

1、P59（右下角）（右下角）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所进行的多种显微操作和处理技术，进行的多种显微操作和处理技术，如如胚胎移植、体外受精、胚胎分胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养割、胚胎干细胞培养等技术。等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要经过处理后获得的胚胎，还需要移植到移植到雌性雌性动物体内生产后代，以满动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。足人类的各种需求。P61（第一段）（第一段）胚胎工程的许多技术，实际是在胚胎工程的许多技术，实际是在体外体外条件下，条件下，对对动物自然受精动物自然受精和和早期胚胎发育早期胚胎发育条件进行的条件进行的模拟

2、操作模拟操作。因此要了解动物受精和早期胚胎。因此要了解动物受精和早期胚胎发育。发育。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：胚胎移植、体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：理论基础：哺乳动物的受精哺乳动物的受精和和早期胚胎早期胚胎 的发育的发育规律规律3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育一一.精子和卵子的发生精子和卵子的发生1.1.哺乳动物精子的发生哺乳动物精子的发生输精管输精管附附睾睾（1）发生场所：睾丸）发生场所：睾丸（2）时间：）时间：初情期（青春期）初情期（青春期）生生 殖机能衰退殖机能衰

3、退不断地产生不断地产生着精子着精子精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞（含单倍染色体）（含单倍染色体）精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M（3）精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形如何变形？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

4、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。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线粒体鞘(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)精子细胞变形中的主要变化：精子细胞变形中的主要变化：观察精子的大小与动物体型大小有关吗？观察精子的大小与动物体型大小有关吗？一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为

5、繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；二，在自然条件下，精子从射精部位运行到二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。1.1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这但是通常只有一个精子能够与

6、卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？不是。不是。这枚精子既幸运，又强壮！细胞核是细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代代谢活动的控制中心谢活动的控制中心。线粒体则是有氧呼吸线粒体则是有氧呼吸产生产生运动运动能量能量的场所。的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动能量的是精子维持生存和运动能量的“动力工厂动力工厂”或或“发动机发动机”。2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞精

7、子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？精子中的线粒体集中在尾的基部？2、卵子的发生、卵子的发生(1)发生部位：卵巢发生部位：卵巢(2)时间：时间：卵原细胞有丝分裂并进一步演变成初级卵母细卵原细胞有丝分裂并进一步演变成初级卵母细胞发生在胞发生在胚胎性别分化后胚胎性别分化后 减数第一次分裂是在雌性动物减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成排卵前后完成；减数第二次分裂是在减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程精子和卵子结合的过程（受精作用

8、）（受精作用）完成的。完成的。（注意：卵细胞的形成不是连续分裂的）（注意：卵细胞的形成不是连续分裂的）卵泡卵泡细胞初级卵母细胞卵泡卵泡细胞初级卵母细胞排出的卵排出的卵 放射冠（卵丘细胞）放射冠（卵丘细胞）透明带透明带卵黄间隙卵黄间隙第一极体第一极体卵卵细胞细胞膜膜核核卵丘细胞卵泡液胎胎儿儿期期初初情情期期后后卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞+第一极体第一极体初级卵母细胞初级卵母细胞2N2NN有丝分裂有丝分裂 数目增多数目增多MM分裂分裂初级卵母细胞生初级卵母细胞生长透明带形成长透明带形成卵卵细胞细胞膜膜透明带透明带排卵排卵减数第一次分裂是在减数第一次分裂是在雌性

9、动物排卵雌性动物排卵前、后完成的前、后完成的减数分裂间期减数分裂间期说明：马排出的是说明：马排出的是初初级卵母级卵母细胞；绵羊、细胞；绵羊、牛、猪排出的是牛、猪排出的是次级次级卵母卵母细胞和细胞和第一极体第一极体。犬犬马和牛排出的马和牛排出的卵是分别什么卵是分别什么细胞？细胞？减数第一次分裂是减数第一次分裂是在雌性动物排卵在雌性动物排卵前、后完成的。前、后完成的。胎胎儿儿期期初初情情期期后后卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞+第一极体第一极体 合子合子+两个极体两个极体初级卵母细胞初级卵母细胞2N2NN2N有丝分裂有丝分裂 数目增多数目增多MM分裂分裂MM分裂分裂

10、初级卵母细胞生初级卵母细胞生长透明带形成长透明带形成卵卵细胞细胞膜膜透明带透明带排卵排卵减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的减数第二次分裂是减数第二次分裂是在精子和卵细胞结在精子和卵细胞结合的过程中完成合的过程中完成受精受精当在卵当在卵细胞细胞膜和透明带的间隙膜和透明带的间隙可以观察到可以观察到两个极体两个极体时，说明时，说明卵子已经完成了受精卵子已经完成了受精P63第一段最后一句第一段最后一句减数分裂间期减数分裂间期 判断卵子受精以观察到两个极体为判断卵子受精以观察到两个极体为标志，卵母细胞减数分裂不是形成三个标志，卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗？极体吗？P65 小知识！小知识！卵

11、原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第两个第二极体二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M M排卵前后完成排卵前后完成在受精过程完成在受精过程完成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围,形成卵泡形成卵泡胎儿时胎儿时期完成期完成解析必修解析必修2 2初初情情期期后后青青春春期期后后在输卵管中完成受精过程注意：初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞注意：初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞(初级卵泡初级卵泡)约两百万个，它们都已进入了第一次约两百万个，它们都已进入了第一次减数分裂的前期，并停

12、留在前期不再发育。减数分裂的前期，并停留在前期不再发育。直到女孩进入性成熟时期。此时约有直到女孩进入性成熟时期。此时约有400 000400 000个初个初级卵母细胞保留下来。初级卵母细胞受性激素的级卵母细胞保留下来。初级卵母细胞受性激素的刺激才苏醒过来，重新继续发育。刺激才苏醒过来，重新继续发育。只有只有 420 420个能发育成卵。在这个能发育成卵。在这420420个有幸发育成卵个有幸发育成卵的初级卵母细胞中，最早的一个是等待的初级卵母细胞中，最早的一个是等待1515年，而年，而最后的一个是等待了最后的一个是等待了5050年才重新发育的。年才重新发育的。胎儿期初情期P63/P63/小资料：

13、小资料：牛刚出生时，每侧卵巢大约含有牛刚出生时，每侧卵巢大约含有1515万万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成成熟排卵的母细胞。出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有卵泡只有200200个个左右，一生产下左右，一生产下牛犊牛犊4545头头。其他哺乳动物的情况类似。其他哺乳动物的情况类似。可见：哺乳动物一生中卵母细胞的有效哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率利用率 ，胚胎工程要研，胚胎工程要研究解决这样的问题。究解决这样的问题。很低很低2 2、排出的卵子是什么时期的细胞？、排出的卵子是什么时期的细胞？1 1、成熟卵子的形成与哪些部位有关？、成熟卵子

14、的形成与哪些部位有关？卵巢和输卵管卵巢和输卵管 MI MI的初级卵母细胞的初级卵母细胞或或MIIMII的次级卵母细胞和第一极体的次级卵母细胞和第一极体 1.1.一个卵泡中能形成几个成熟一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？的卵子？2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？指卵泡从卵巢中排出？正常情况下，一个卵泡只能形成正常情况下，一个卵泡只能形成一个一个成熟的卵子。成熟的卵子。是指是指卵子卵子从卵泡中排出。从卵泡中排出。3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？在母体的什么部位与精子受精？刚排出的卵子刚排

15、出的卵子尚未完全成熟尚未完全成熟。仅完成。仅完成第第 次减数分裂，需要在输卵管内进一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到步成熟，直到 才才能与精子结合完成受精过程。能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在排出的卵子是在 内与精子受精的。内与精子受精的。一一减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期输卵管输卵管（三）精子与卵子的发生比较（三）精子与卵子的发生比较(P68/2.)(P68/2.)场场 所所开始时开始时间间细胞增细胞增殖方式殖方式子细胞数子细胞数目目是否变是否变形形重要区别重要区别精精子子 卵卵子子 睾睾丸丸卵巢卵巢输卵输卵管管初情期初情期以后以后胚胎期胚胎期性别分性别分化以后化

16、以后先有丝先有丝分裂分裂后减数后减数分裂分裂4 4个个 精子精子细胞细胞1 1个个卵细胞卵细胞 3 3个个极体极体变形变形为蝌为蝌蚪形蚪形球形球形 不变不变形形精子是从初精子是从初情期开始的；情期开始的；而哺乳动物而哺乳动物卵泡的形成卵泡的形成和在卵巢内和在卵巢内的储备是在的储备是在出生前完成出生前完成的的 1.1.概念：是概念：是精子精子和和卵子结合卵子结合形成合子形成合子（即受精卵）的过程。（即受精卵）的过程。2.2.场所：场所：输卵管输卵管受精部位受精部位资料：资料：张明觉张明觉(台，美籍华人台，美籍华人)发现问题发现问题：用各种方法处理兔附睾中的精子，：用各种方法处理兔附睾中的精子，无

17、法实现体外受精。什么原因？无法实现体外受精。什么原因？观察现象观察现象：精子在雌性动物生殖道内运行的：精子在雌性动物生殖道内运行的时间不长，但必须经过这一时段才能受精。时间不长，但必须经过这一时段才能受精。得到启示得到启示：精子在雌性生殖道发生相应的生：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。理变化后，才获得受精能力。19511951年，张明年，张明觉和奥斯汀发现了觉和奥斯汀发现了“精子获能精子获能”现象现象 研究价值研究价值：找到精子在体外获能的物质，实：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。现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能。受精前的准备阶段

18、受精前的准备阶段:1)1)精子获能精子获能:精子精子获得受精能力获得受精能力的生理现象的生理现象.2)2)卵子的准备卵子的准备:在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数第二减数第二次分裂的中期次分裂的中期,才具有与精子受精的能力才具有与精子受精的能力受精阶段：受精阶段：排卵12-24小时，在输卵管壶腹部精卵相遇，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，并接触卵并接触卵细胞细胞膜膜 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

19、，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细胞膜反应卵细胞膜反应释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间物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使顶体内的酶释放出来 顶体酶顶体酶溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带 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)精子进入卵精子进入卵细胞细胞膜膜 卵细胞膜反应卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏障第二道屏障3)

20、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)卵子在输卵管内达卵子在输卵管内达到到 期期时才具备受精能力时才具备受精能力减数第二次分裂中减数第二次分裂中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卵细胞膜反应卵细胞膜反应受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚（内含囊胚腔）（内含囊胚腔）原肠胚原肠胚（内含原肠腔）（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

21、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。增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有：由具有全能性细胞全能性细胞构成，细胞数在构成，细胞数在3232个左右，排列紧密，形似桑椹个左右，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：在：在输卵管输卵管进行有丝分裂，开始发育进行有丝分裂，开始发育滋养层滋养层外胚层外胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔二细二细胞期胞期四细四细胞期胞期八细八细胞期胞期桑椹胚桑椹胚孵化孵化哪个阶段以前的细胞为全能细胞？哪个阶段以前的细胞为全能细胞？哪个阶段的细胞开

22、始分化？哪个阶段的细胞开始分化？何种结构将来发育成胎儿的各种何种结构将来发育成胎儿的各种组织？组织？胎膜和胎盘由什么结构发育而来胎膜和胎盘由什么结构发育而来的？的？什么叫孵化？什么叫孵化？桑椹胚以前桑椹胚以前囊胚囊胚内细胞团内细胞团滋养层滋养层囊胚扩大，导致透明带破裂，胚胎囊胚扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程从其中伸展出来，这一过程叫叫孵化孵化受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚（内含囊胚腔）（内含囊胚腔）原肠胚原肠胚（内含原肠腔）（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成滋养层滋养层外胚层外胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔原肠胚的主要特点？原肠胚的主要特点？具有原肠腔、两个胚层具

23、有原肠腔、两个胚层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内胚层内胚层原肠胚的形成原肠胚的形成1 1、下列叙述是有关精子和卵子的区别：、下列叙述是有关精子和卵子的区别：初级性母细胞的形成时间初级性母细胞的形成时间MIMI和和MIIMII的时间连续性的时间连续性成熟生殖细胞是否经过变形成熟生殖细胞是否经过变形成熟生殖细胞的染色体数量成熟生殖细胞的染色体数量2 2、我国首例、我国首例“虎狮兽虎狮兽”20022002年在南京红年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌

24、狮的卵子的卵子“体外受精体外受精”完成这一过程需要解完成这一过程需要解决的问题决的问题精子在体外用获能物质处理精子在体外用获能物质处理用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入抽取精子、卵子的核进行融合抽取精子、卵子的核进行融合精子入卵后进行人工处理防止多精入卵精子入卵后进行人工处理防止多精入卵3、下列正确的、下列正确的卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化分化原肠胚细胞属于全能细胞原肠胚细胞属于全能细胞囊胚腔先于原肠腔出现囊胚腔先于原肠腔出现桑椹胚开始进行孵化桑椹胚开始进行孵化4 4、下列不属于胚胎工程的是：、下列不属于胚胎工程的是：A.A

25、.体外受精体外受精 B.B.胚胎分割、胚胎移植胚胎分割、胚胎移植C.C.胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养 D.D.转基因鲤鱼的培育转基因鲤鱼的培育5 5、有一个卵原细胞中含有、有一个卵原细胞中含有A A与与A A、B B与与B B两两对同源染色体，它形成的含有对同源染色体，它形成的含有ABAB的配子有的配子有 A.1 A.1个个 B.0 B.0或或1 1个个 C.2 C.2个个 D.4 D.4个个DB6、哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是（、哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是（）A.细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大 B.逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化C.细胞的数目增多，有机物含量大增细胞的数目增多，有机物含量大增 D.每个细胞的每个细胞的DNA含量不断增加，全能性增高含量不断增加，全能性增高A