第一节动物的胚胎发育和胚胎工程课件.ppt
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- 第一节 动物 胚胎 发育 工程 课件
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1、 胚胎工程的概念:胚胎工程的概念:胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期早期胚胎胚胎或或配子配子所进行的多种显所进行的多种显微操作和处理技术,如微操作和处理技术,如胚胎胚胎移植、体外受精、胚胎分割、移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养等技术。经等技术。经过处理后获得的胚胎,还需过处理后获得的胚胎,还需要移植到要移植到雌性雌性动物体内生产动物体内生产后代,以满足人类各种需求。后代,以满足人类各种需求。操作对象:操作对象:技术手段技术手段:理论基础理论基础:早期胚胎和配子早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎干细胞培养等哺乳动
2、物的受精和早期胚胎的发哺乳动物的受精和早期胚胎的发育规律育规律 产生的场所产生的场所睾丸睾丸(曲细精管曲细精管)产生时期:产生时期:初情期初情期生殖机能衰退生殖机能衰退一一.精子和卵子的发生精子和卵子的发生1.1.精子的发生精子的发生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(含单倍染色体)精子细胞(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 观察观察P P6262图图3 33 3,思考讨论问,思考讨论问题:题:1 1、哺乳动物成熟的精子
3、分为哪、哺乳动物成熟的精子分为哪几部分?与动物体型大小有几部分?与动物体型大小有没有关系?没有关系?2 2、P P6262“讨论讨论”:精子细胞变成精子过程中,精子细胞变成精子过程中,细胞核和线粒体都保留,如细胞核和线粒体都保留,如何理解此现象?何理解此现象?为何精子中的线粒体集中在为何精子中的线粒体集中在尾的基部?尾的基部?细胞核细胞核线粒体线粒体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
4、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)比较比较 不同动物精子的不同动物精子的形态相似形态相似 大小略有不同,大小略有不同,与动物体型无关与动物体型无关.射精量.核心要点突破(2010年广州模拟年广州模拟)如图为哺乳动物精如图为哺乳动物精子细胞变形成为精子的过程图解,请据子细胞变形成为精子的过程图解,请据图回答问题:图回答问题:提示:不是。其一,在自然繁殖的条件提示:不是。其一,在自然繁殖的条件下,可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一下,可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制;其二,在自然条件下,精子种生理保障机制;其二,在自然条件下,精子从射精
5、部位运行到受精部位,将对精子进行筛从射精部位运行到受精部位,将对精子进行筛选,并致使大量的精子途中死亡,被分解或排选,并致使大量的精子途中死亡,被分解或排除,造成精子大量损耗。最后到达受精部位除,造成精子大量损耗。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(输卵管)的精子只剩百余个,与卵子完成受精的只有一个。精的只有一个。1.1.家畜每次射精排出的精子数以亿计,但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,这能是通常只有一个精子能够与卵子结合,这能说是一种浪费吗?怎样理解这一现象?说是一种浪费吗?怎样理解这一现象?提示:细胞核是精子遗传物质储存和复制提示:
6、细胞核是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的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜,是精子维持生中于尾的基部形成线粒体鞘膜,是精子维持生存和运动能量的存和运动能量的“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,细胞中很多结精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保留下来,对构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,对这一现象怎样理解
7、?为什么精子中的线粒体集这一现象怎样理解?为什么精子中的线粒体集中在尾的基部?中在尾的基部?二、卵子的发生二、卵子的发生.阅读阅读P6263,观察图,观察图35,讨论有关问题:,讨论有关问题:(1)哺乳动物卵子的发生场所。)哺乳动物卵子的发生场所。(2)哺乳动物卵子的发生过程。)哺乳动物卵子的发生过程。(3)精子和卵子在发生上的重要区别是什么?)精子和卵子在发生上的重要区别是什么?(4)刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的)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?什么部位与精子受精?(5)精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同)精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同点?点?2.2.
8、卵子的发生卵子的发生(1)时期:时期:卵泡的形成和储备是在卵泡的形成和储备是在 期,排卵是在期,排卵是在哺乳动物进入初情期开始。哺乳动物进入初情期开始。(2)场所:场所:和输卵管。和输卵管。胎儿胎儿卵巢卵巢胎儿期胎儿期(有性别分化以后有性别分化以后)卵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第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第二极体两个第二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失卵子发生过程卵子发生过程M排卵前后排卵前后完成完成在受精在受精过程完过程完成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期完成胎儿时期
9、完成卵子的发生卵子的发生卵子从卵泡中排出卵子从卵泡中排出(排出的卵细胞在(排出的卵细胞在减数第二次分裂中期才能受精)减数第二次分裂中期才能受精)多数哺乳动物的第一极体多数哺乳动物的第一极体不进行不进行减数第二次分裂形成两个极体减数第二次分裂形成两个极体思考题思考题 1个卵泡中能形成几个成熟的卵子个卵泡中能形成几个成熟的卵子 排卵排的是什么?排卵排的是什么?刚排出的卵细胞是否成熟?刚排出的卵细胞是否成熟?.1.1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?卵巢中排出?3.3.刚排
10、出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什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?么部位与精子受精?答:刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成第一次答:刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成第一次减数分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到减数分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到减数第二减数第二次分裂的中期次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵才能与精子结合完成受精过程。排出的卵 子是在子是在输卵管输卵管内与精子受精的。内与精子受精的。答:正常情况下,一个卵泡只能形成答:正常情况下,一个卵泡只能形成一个一个成熟的成熟的卵子。卵子。答:是指答:是指卵子卵子从卵泡中排出。从卵泡中排出。精子与卵子
11、的发生比较精子与卵子的发生比较场场 所所开始开始时间时间细胞增殖方式细胞增殖方式子细胞数子细胞数目目是否是否变形变形重要区别重要区别精精子子睾丸睾丸初情初情期以期以后后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 4个个 精子细胞精子细胞变形变形哺乳动物哺乳动物卵泡的形卵泡的形成和在卵成和在卵巢内的储巢内的储备是在出备是在出生前完成生前完成的;的;而精子是而精子是从初情期从初情期开始的开始的卵卵子子卵巢卵巢输卵管输卵管性别性别分化分化以后以后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 1个卵细胞个卵细胞 3个极体个极体不变不变形形 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相
12、似点或不同点?些相似点或不同点?相似点:相似点:最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂,不断增加生殖原细,不断增加生殖原细胞的数量;经过胞的数量;经过两次减数分裂两次减数分裂(MM和和MM)才能形成精子和卵子。才能形成精子和卵子。不同点:不同点:一个精原细胞一个精原细胞多个精子;一个卵原细胞多个精子;一个卵原细胞一一个卵子;精子形状为蝌蚪状;卵子为球形。多数哺个卵子;精子形状为蝌蚪状;卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前 完成的。完成的。二、受精二、受精1.1.概念:概念:受精是 与 结合形成 (即受精卵)的过程。它包
13、括 阶段和 阶段。2.2.场所:场所:精子精子卵子卵子合子合子受精前的准备受精前的准备受精受精输卵管内输卵管内精子必须在雌性动物的生精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化殖道发生相应的生理变化之后,才能获得受精能力。之后,才能获得受精能力。受精过程(受精过程(1)穿过放射冠:)穿过放射冠:在卵子外围集聚有在卵子外围集聚有几十个精子,它们首先穿放射冠。几十个精子,它们首先穿放射冠。几个精子同几个精子同时分解透明带,时分解透明带,但只有一个精子但只有一个精子能穿过透明带进能穿过透明带进入卵子内,当第入卵子内,当第一个精子进入后,一个精子进入后,透明带的穿透性透明带的穿透性就立即发生变化,就立
14、即发生变化,从而阻止其他精从而阻止其他精子穿越透明带。子穿越透明带。穿过透明带:穿过透明带:精子进入卵精子进入卵子后子后,其细胞核其细胞核变大到和卵子细变大到和卵子细胞核相似胞核相似,精子精子细胞核细胞核(雄原核雄原核)和卵子细胞核和卵子细胞核(雌原核雌原核)同时向同时向细胞中部靠拢细胞中部靠拢,并相互融合成一并相互融合成一个细胞核个细胞核,这时这时称受精卵。称受精卵。形成受精卵:形成受精卵: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顶体酶溶顶体酶溶解透明带解透明带接触透明带接触透明带穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘细胞溶解卵丘细胞 (放射冠)(放射冠)穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜
15、接触卵黄膜产生透明带反应产生透明带反应形成第一道屏障(形成第一道屏障(作用作用 )精子被微绒毛抱合精子被微绒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进入卵精子进入卵止多精入卵受精止多精入卵受精精精子子进进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屏障形成第二道屏障 (作用?作用?)尾部脱离尾部脱离核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雄原核形成雌原核形成雌原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂,排次分裂,排出第二极体出第二极体发育发育 移动移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵止多精入卵受精止多精入卵受精充满活力的精子充满活力的精子经
16、过种种障碍的精子终于与卵子相遇经过种种障碍的精子终于与卵子相遇此时经过种种障碍的精子终于与卵子相遇,卵子外膜此时经过种种障碍的精子终于与卵子相遇,卵子外膜成为它们第一道需要攻破的关卡。此时,精子们把头成为它们第一道需要攻破的关卡。此时,精子们把头 钻到卵子的外壁上,尾巴不断拍打着,卵子钻到卵子的外壁上,尾巴不断拍打着,卵子 则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。卵子的外层被卵子的外层被一层透明的薄一层透明的薄膜保护着,这膜保护着,这使它看起来像使它看起来像一个悬浮在天一个悬浮在天体中的漂亮的体中的漂亮的星球。星球。精子试图进入卵子精子试图进入卵子 此时此时
17、,精子的头已经钻进去了精子的头已经钻进去了,我们还可以看我们还可以看到它的中部和尾部,它就像一个不断旋转的钻头,到它的中部和尾部,它就像一个不断旋转的钻头,在在尾巴拍打的驱动下,努力进入卵子。尾巴拍打的驱动下,努力进入卵子。卵子受精的标志:卵子受精的标志:当在当在 的间隙可以观的间隙可以观察到察到 时,说明卵子已经完成时,说明卵子已经完成了受精。了受精。卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带两个极体两个极体4.4.意义意义 维持每种生物维持每种生物前后代前后代体细胞中体细胞中染染色体数目的恒定色体数目的恒定 ;对于生物的;对于生物的遗传和变异十分重要。遗传和变异十分重要。受精卵受精卵人体胚胎发育人体胚胎
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