人教版高中生物选修三专题三胚胎工程++3.1+体内受精和早期胚胎发育+（共31张）.ppt

1、3.1 3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育 选修选修3 3现代生物技术专题现代生物技术专题 专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程 胚胎工程胚胎工程 胚胎工程胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的指对动物早期胚胎或配子所进行的 多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、 胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获 得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代， 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

2、胚胎和配子 技术手段：技术手段： 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 干细胞培养等干细胞培养等 理论基础：理论基础： 哺乳动物的体内受精和早期胚胎的发育哺乳动物的体内受精和早期胚胎的发育 规律规律 ( (一一) )精子的发生精子的发生 2 2、时间：、时间： 3 3、过程：、过程： 从从初情期初情期开始直到开始直到 生殖功能衰退生殖功能衰退 发生的过程大体可分为发生的过程大体可分为三个阶段三个阶段 一、精子和卵子的发生一、精子和卵子的发生 1 1、部位：、部位： 睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管内内 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

3、级精母细胞次级精母细胞 精子细胞精子细胞 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 2N2N 2N2N 2N2N N N N N N N 精细胞变形成精子的过程精细胞变形成精子的过程 变为精子头部的主变为精子头部的主 要部分；要部分； 发育为头部的顶发育为头部的顶 体；体； 演变为精子的尾；演变为精子的尾； 聚集在尾的基部形聚集在尾的基部形 成线粒体鞘；成线粒体鞘； 其它物质浓缩成其它物质浓缩成 ( (球形球形) )，随精子的成熟向，随精子的成熟向 尾部移动，最后脱

4、落。尾部移动，最后脱落。 细胞核细胞核 高尔基体高尔基体 中心体中心体 线粒体线粒体 原生质滴原生质滴 精子的形态精子的形态 （1 1）外形似）外形似 ，分，分 、 、 、三大部分。、三大部分。 （2 2）不同种动物精子的形态）不同种动物精子的形态 ，大小略有，大小略有 ，与动物，与动物 的体形大小的体形大小 。 相似相似 无关无关 头头 颈颈 尾尾 蝌蚪蝌蚪 不同不同 （二）卵子的发生（二）卵子的发生 2 2、时间：、时间： 1 1、部位：、部位： 卵巢卵巢 卵泡的形成和在卵泡的形成和在 卵巢内的储备，卵巢内的储备， 是在出生前（即是在出生前（即 胎儿时期）完成胎儿时期）完成 的。的。 初级

5、卵母细胞经初级卵母细胞经 过减数分裂变为过减数分裂变为 成熟的卵子是在成熟的卵子是在 初情后。初情后。 卵原细胞卵原细胞 多个卵原细胞多个卵原细胞 初级卵母细胞初级卵母细胞 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 3 3、卵子发生过程、卵子发生过程 M 排卵排卵 前后前后 完成完成 在受在受 精过精过 程中程中 完成完成 被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围, , 形成卵泡形成卵泡 胎儿胎儿 时期时期 完成完成 M 染色体复制染色体复制 有丝分裂有丝分裂 M 2N2N 2N2N 2N2N N N N N N N N N N N

6、 雌性胎儿卵巢内的雌性胎儿卵巢内的 ，通过，通过 分裂分裂 增加其数量，演变为增加其数量，演变为 ，被卵泡细胞包，被卵泡细胞包 围形成围形成 。初级卵母细胞经过。初级卵母细胞经过 分裂变为成分裂变为成 熟的熟的 。 减数第一次分裂时间是在雌性动物减数第一次分裂时间是在雌性动物 完完 成的，产生成的，产生1 1个个 和和 。 减数第二次分裂时间是在减数第二次分裂时间是在 的过程中完成的，的过程中完成的， 次级卵母细胞经分裂产生次级卵母细胞经分裂产生1 1个个 和和 。 卵原细胞卵原细胞 有丝有丝 初级卵母细胞初级卵母细胞 卵泡卵泡 减数减数 卵子卵子 排卵前后排卵前后 次级卵母细胞次级卵母细胞

7、第一极体第一极体 受精受精 成熟卵子成熟卵子 第二极体第二极体 3 3、卵子发生过程、卵子发生过程 卵泡破裂，卵泡破裂， 从从 排出的过程称为排出的过程称为排卵排卵。 当在卵黄膜和透明带的间隙当在卵黄膜和透明带的间隙 可以观察到可以观察到 时，时， 说明卵子已经完成了受精，说明卵子已经完成了受精， 这是判断卵子是否受精的重这是判断卵子是否受精的重 要标志。要标志。 卵子卵子 卵泡卵泡 两个极体两个极体 透明带透明带 放射冠放射冠 细胞核细胞核 卵黄膜卵黄膜 2.2.一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？ 刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需刚排出的卵子尚

8、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，直到减数第二次分裂的中期才能与要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与 精子结合完成受精过程。精子结合完成受精过程。 正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。 3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子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？受精？ 问题讨论问题讨论 是指卵子从卵泡中排出。是指卵子从卵泡中排出。 1.1.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？ 排出的卵子是在输卵

9、管内与精子受精的。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。 ( (三三) )精子与卵子的发生比较精子与卵子的发生比较 精子精子 卵子卵子 场场 所所 时时 间间 细胞质分配细胞质分配 子细胞子细胞 是否变形是否变形 睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管 卵巢卵巢 初情期开始初情期开始 胚胎性别分化后开始胚胎性别分化后开始 均等均等 不均等不均等 4 4个精子细胞个精子细胞 1 1个卵细胞个卵细胞+3+3个极体个极体 变形变形 不变形不变形 （多选）下图为男性曲细精管横切面模式图。（多选）下图为男性曲细精管横切面模式图。 表示由精原细胞（表示由精原细胞（a）生成精于的过程。图中可能）生成精于的过程。图中可能

10、 含有含有46条染色体的细胞是条染色体的细胞是 A、细胞、细胞a B、细胞、细胞b C、细胞、细胞c D、细胞、细胞d 管壁基底层管壁基底层 a b c 管腔管腔 d 例例1 ABC 下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别 A A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B BMM和和MM的时间连续性的时间连续性 C C成熟生殖细胞是否经过变形成熟生殖细胞是否经过变形 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 例例2 D 二、受精二、受精 3 3、场所、场所: : 1 1、概念、概念: : 2 2、完成标志、完

11、成标志: : 输卵管输卵管内内 指指精子精子和和卵子卵子结合形成结合形成合子合子( (即即受精卵受精卵) )的的 过程。过程。 当在当在 和和 的间隙可以的间隙可以 观察到观察到 时，说明卵子已经时，说明卵子已经 完成了受精。完成了受精。 卵黄膜卵黄膜 透明带透明带 两个极体两个极体 4 4、过程、过程 阶段阶段 主要过程主要过程 精子获能精子获能 卵子的准备卵子的准备 精子在精子在雌性动物生殖道内雌性动物生殖道内发生相应发生相应 生理变化后，才能获得受精能力。生理变化后，才能获得受精能力。 卵子在卵子在输卵管内输卵管内达到达到减数第二次分减数第二次分 裂中期（裂中期（MM）时，才具备受精能时

12、，才具备受精能 力。力。 准准 备备 阶阶 段段 阶段阶段 主要过程主要过程 入卵屏障入卵屏障 精子穿越放精子穿越放 射冠和透明带射冠和透明带 进入卵黄膜进入卵黄膜 原核形成原核形成 配子结合配子结合 精子通过顶体反应释放的顶精子通过顶体反应释放的顶 体酶溶解卵丘细胞和透明带，体酶溶解卵丘细胞和透明带， 进而穿越。进而穿越。 受受 精精 阶阶 段段 精子核膜破裂，形成新核膜，精子核膜破裂，形成新核膜， 形成雄原核。形成雄原核。 精子被微绒毛抱合，进而精精子被微绒毛抱合，进而精 子外膜与卵黄膜相互融合，子外膜与卵黄膜相互融合， 精子入卵。精子入卵。 卵子完成减数第二次分裂，卵子完成减数第二次分裂

13、， 排出第二极体，形成雌原核。排出第二极体，形成雌原核。 雄、雌原核充分发育后彼此雄、雌原核充分发育后彼此 接触，合并，形成二倍体受接触，合并，形成二倍体受 精卵。精卵。 精子触精子触 及卵黄膜及卵黄膜 的瞬间，的瞬间， 产生产生透明透明 带反应带反应 精子入精子入 卵后的卵后的卵卵 黄膜封闭黄膜封闭 作用作用 受精过程受精过程 精、卵相遇，发生顶体精、卵相遇，发生顶体 反应，精子穿入放射冠反应，精子穿入放射冠 精子接触透明带精子接触透明带 精子穿过透明带，精子穿过透明带， 接触卵黄膜接触卵黄膜 精子头膨胀，同时卵子完成第二精子头膨胀，同时卵子完成第二 次成熟分裂，释放第二极体次成熟分裂，释放

14、第二极体 雌、雄原核形成雌、雄原核形成 核膜消失，两个原核融合核膜消失，两个原核融合 第一次卵裂即将开始第一次卵裂即将开始 三、胚胎发育三、胚胎发育 1 1、卵裂期的特点：、卵裂期的特点： 有丝分裂有丝分裂 增加增加 减小减小 减少减少 增加增加 细胞分裂方式：细胞分裂方式： 细胞数目：细胞数目： 胚胎总体积：胚胎总体积： 每个细胞体积：每个细胞体积： 每个细胞每个细胞DNADNA含量：含量： 有机物总量：有机物总量： 有机物种类：有机物种类： 不增加不增加或或 略有略有缩小缩小 不变不变 2 2、早期胚胎发育的几个阶段、早期胚胎发育的几个阶段 桑椹胚桑椹胚 胚胎细胞数目胚胎细胞数目 个左右，

15、该阶段由于细个左右，该阶段由于细 胞胞 ，属于，属于 细胞，细胞间排列紧密，细胞，细胞间排列紧密， 形似桑椹。形似桑椹。 3232 未分化未分化 全能性全能性 囊胚囊胚 囊胚腔囊胚腔 细胞开始细胞开始 ，并出现，并出现 ； 内细胞团内细胞团将来发育成将来发育成 ； 滋养层滋养层将来发育成将来发育成 ； 体积扩大会导致体积扩大会导致 ，称为，称为 。 分化分化 囊胚腔囊胚腔 胎儿的各种组织胎儿的各种组织 胎膜、胎盘胎膜、胎盘 透明带破裂透明带破裂 孵化孵化 滋养层滋养层 内细胞团内细胞团 内细胞团内细胞团 形成外胚层，形成外胚层， 原肠胚原肠胚 囊胚腔囊胚腔 原肠腔原肠腔 中胚层中胚层 内胚层内

16、胚层 外胚层外胚层 表皮的细胞表皮的细胞 细胞形成内胚层，出现细胞形成内胚层，出现 。 下方的下方的 原肠腔原肠腔 受精卵受精卵 卵裂期卵裂期 桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚 原肠胚原肠胚 胎儿形成胎儿形成 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（将来发育成胎儿各组织内细胞团（将来发育成胎儿各组织) ) 滋养层细胞滋养层细胞 ( (将来发育成胎膜和胎盘）将来发育成胎膜和胎盘） 在输卵管，透明带内进行有丝分裂，细胞在输卵管，透明带内进行有丝分裂，细胞 数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，数量不断增加，但胚胎

17、总体积并不增加， 或略有减少。或略有减少。 早期胚胎发育早期胚胎发育 囊胚腔囊胚腔 滋养层滋养层 外、中、内胚层外、中、内胚层 原肠腔原肠腔 研究表明，大多数动物的受精卵在卵裂期随着卵裂的研究表明，大多数动物的受精卵在卵裂期随着卵裂的 进行胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞进行胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞 质的总质量（核质的总质量（核/质）比值却发生变化。下列符合卵裂期核质）比值却发生变化。下列符合卵裂期核 质质量比值变化趋势的示意图是质质量比值变化趋势的示意图是 A 例例3 下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、总量

18、、 每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋 势势(横坐标为发育时间横坐标为发育时间)。其中正确的是。其中正确的是 A B C D 例例4 关于受精过程的叙述错误的是关于受精过程的叙述错误的是 A A获能后的精子与卵子相遇后获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶释放顶体酶 穿过透明带进入放射冠穿过透明带进入放射冠 B B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障 C C精子外膜与卵黄膜相互融合精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵精子入卵 D D雄原核形成的同时雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次卵子完成减数第二次 分裂分裂 A 例例5 下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是 A A胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内 进行的进行的 B B内细胞团将来发育成胎盘和胎膜内细胞团将来发育成胎盘和胎膜 C C哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体 子宫建立组织上的联系子宫建立组织上的联系 D D早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体 移植移植 B 例例6