3.1 受精和胚胎发育.ppt

1、3.13.1受精和胚胎发育受精和胚胎发育 （一）精子的发生（一）精子的发生 1 1、场所：精子的发生是在、场所：精子的发生是在睾睾 丸丸内完成的内完成的 2 2、时期：从、时期：从初情期初情期开始直到开始直到生生 殖功能衰退殖功能衰退 3 3、过程：发生的过程大体可分、过程：发生的过程大体可分 为为三个阶段三个阶段 曲细精管曲细精管 一、哺乳动物生殖细胞的发生一、哺乳动物生殖细胞的发生 精原细胞 有丝分裂有丝分裂 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 精子精子 MM 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 MM 精 子 发 生 的 过 程 多个精原细胞多个精原细胞 染色体复制 变

2、形变形 精原细胞经过有丝分裂产精原细胞经过有丝分裂产 生多个初级精母细胞。生多个初级精母细胞。 初级精母细胞经减数分初级精母细胞经减数分 裂形成含有单倍染色体裂形成含有单倍染色体 的精子细胞。的精子细胞。 细胞核变为精子头部的主要部分；细胞核变为精子头部的主要部分； 高尔基体高尔基体发育为头部的顶体；发育为头部的顶体； 中心体中心体演变为精子的尾；演变为精子的尾； 线粒体线粒体形成线粒体鞘膜；形成线粒体鞘膜； 其它物质浓缩成其它物质浓缩成原生质滴原生质滴（球形）（球形） 1.1.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

3、 卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？ 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 、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精、延续物种的一种生理保障机制；其二，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，并致使大量的精子途中死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，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管亡，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 ）的精子只剩

4、百余个，与卵子完成受精的只有一个。）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。 2.2.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，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒和线粒体都保留下来，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？体集中在尾的基部？ 提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结提示：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 合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧

5、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，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。 思考：思考： （二）卵子的发生（二）卵子的发生 1 1、场所：卵子的发生是、场所：卵子的发生是 在在卵巢卵巢内完成内完成 的。的。 2 2、时期：、时期：性别分化以后性别分化以后 （放射冠） 3 3、过程：、过程： 雌性胎儿卵巢内的雌性胎儿卵巢内的卵原细胞卵原细胞，通过，通过有丝分裂有丝分裂增加其增加其 数量，演变为数量，演变为初级卵母细胞初级卵母细胞，被，

6、被卵泡细胞卵泡细胞包围形成包围形成卵泡卵泡 。初级卵母细胞经过。初级卵母细胞经过减数分裂减数分裂变为成熟的变为成熟的卵子卵子。 减数第减数第一一次分裂时间是在雌性动物次分裂时间是在雌性动物排卵前后排卵前后完成的，完成的， 结果是产生结果是产生1 1个次级卵母细胞和第一极体个次级卵母细胞和第一极体。 减数第减数第二二次分裂时间是在次分裂时间是在精子和卵子结合的过程中，精子和卵子结合的过程中， 结果是产生结果是产生1 1个成熟卵子和第二极体。个成熟卵子和第二极体。 卵原细胞 有丝分裂有丝分裂 多个卵原细胞 染色体复制染色体复制 初级卵母细胞 M 第一极体 次级卵母细胞 两个第二极体 第二极体 卵子

7、 退化消失 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 完 成 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？ 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？ 答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分答：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

8、管内进一步成熟，直到减数第二次分裂裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂 的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在 输卵管内与精子受精的。输卵管内与精子受精的。 答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。 答：是指卵子从卵泡中排出。答：是指卵子从卵泡中排出。 思考：思考： ( (三三) ) 精子与卵子的发生比较精子与卵子的发生比较 场场 所所 开始时开始时 间间 细胞增殖方细胞增殖方 式式 子细胞数目子细胞数目 是否变形是否变形 重要区别重要区别 精精 子子 睾丸睾丸 初情期

9、初情期 以后以后 先有丝分裂先有丝分裂 后减数分裂后减数分裂 4 4个精子细个精子细 胞胞 变形变形 哺乳动物卵泡哺乳动物卵泡 的形成和在卵的形成和在卵 巢内的储备是巢内的储备是 在出生前完成在出生前完成 的；而精子是的；而精子是 从初情期开始从初情期开始 的的 卵卵 子子 卵巢卵巢 输卵管输卵管 性别分性别分 化以后化以后 先有丝分裂先有丝分裂 后减数分裂后减数分裂 1 1个卵细胞个卵细胞 ,3,3个极体个极体 不变形不变形 相似点：最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；相似点：最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量； 经过两次减数分裂（经过两次减数分裂（MM和和MM）

10、才能形成精子和卵子。）才能形成精子和卵子。 不同点：一个精原细胞不同点：一个精原细胞多个精子；一个卵原细胞多个精子；一个卵原细胞一个卵一个卵 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完成的。和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。 ( (四四) ) 受精受精 1 1、概念、概念: : 2 2、标志、标志: : 3 3、场所、场所: : 1 1、概念、概念: :指精子和卵子结合形成合子指精子和卵子结合形成合子 ( (即受精卵即受精卵) )的的 过程。过程。 2 2、标志、标志: :在卵黄膜和透明带的

11、间隙可以观察到两个极在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极 体时。体时。 3 3、场所、场所: :受精是在输卵管内完成的。受精是在输卵管内完成的。 4、 过过 程程 受精前的准受精前的准 备阶段备阶段 受精阶段受精阶段 准备阶段准备阶段1：精子获能：精子获能 准备阶段准备阶段2：卵子的准备：卵子的准备 即精子必须在雌性动物生殖道内发生即精子必须在雌性动物生殖道内发生 相应生理变化后，才能获得受精能力相应生理变化后，才能获得受精能力 的现象。的现象。 即卵子在输卵管内达到减数第二分裂即卵子在输卵管内达到减数第二分裂 中期（中期（M）时，才具备受精能力。）时，才具备受精能力。 包括精子穿越放射包括

12、精子穿越放射 冠和透明带，进入冠和透明带，进入 卵黄膜，原核形成卵黄膜，原核形成 和配子结合。和配子结合。 充满活力的精子 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，卵子则随着精钻到卵子的外壁上，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。子尾部的运动缓慢地逆时针转动。 卵子的外层被一层透卵子的外层被一层透 明的薄膜保护着，这明的薄膜保护着，这 使它看起来像一个悬使它

13、看起来像一个悬 浮在天体中的漂亮的浮在天体中的漂亮的 星球。星球。 穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它 们首先穿放射冠。 精子试图进入卵子 此时, 精子的头已经钻进去了, 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，在尾巴拍打 的驱动下，努力进入卵子。 几个精子同时分解透明几个精子同时分解透明 带，但只有一个精子能穿过带，但只有一个精子能穿过 透明带进入卵子内，当第一透明带进入卵子内，当第一 个精子进入后，透明带的穿个精子进入后，透明带的穿 透性就立即发生变化，从而透性就立即发生变化，从而 阻止其他精子穿越透明带。阻止其他精子穿越透明带。 穿过透明带：穿过透明带： 1)

14、1) 精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带 顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘 细胞透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障细胞透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 精子进入卵子后精子进入卵子后, ,其其 细胞核变大到和卵子细胞细胞核变大到和卵子细胞 核相似核相似, ,精子细胞核精子细胞核( (雄原雄原 核核) )和卵子细胞核和卵子细胞核( (雌原核雌原核) ) 同时向细胞中部靠拢同时向细胞中部

15、靠拢, ,并相并相 互融合成一个细胞核互融合成一个细胞核, ,这时这时 称受精卵。称受精卵。 形成受精卵：形成受精卵： 思考：当你了解到精子需要获能，受精过程中有防止多精入卵的现象思考：当你了解到精子需要获能，受精过程中有防止多精入卵的现象 时，你是否提出过这样的问题：精子在雌性生殖道内是如何获能的？时，你是否提出过这样的问题：精子在雌性生殖道内是如何获能的？ 防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么？防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么？ 答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制 精子获能的物质，因此，在

16、一般情况下，精液中的精子无法获能。只精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只 有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物 质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖 道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。 防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受 精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时

17、，透明带会立即封闭，阻精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会立即封闭，阻 止后来的精子进入透明带，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而止后来的精子进入透明带，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而 精子入卵后，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看作是防止精子入卵后，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看作是防止 多精受精的第二道屏障。多精受精的第二道屏障。 （五）意义（五）意义 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目维持每种生物前后代体细胞中染色体数目 的恒定的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。；对于生物的遗传和变异十分重要。 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚（内含囊胚腔） 原肠胚

18、（内含原肠腔） 胚层分化形成胎儿形成 ：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增：在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，或略有减少。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 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 二、哺乳动物胚胎发育的基本过程

19、二、哺乳动物胚胎发育的基本过程 胚胎发育胚胎发育 ：指受精：指受精 卵发育成卵发育成 幼体的过幼体的过 程程 人体胚胎发育在子宫内经过约人体胚胎发育在子宫内经过约38周，整个过程可分周，整个过程可分 为胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段为胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段 胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床 细胞期细胞期 强调：卵裂期的特点强调：卵裂期的特点 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_ _ _或略有或略有_ _ 每个细胞体积每个细胞体积_ DNADNA数目数目_ 有机物总量有机物总量_ 有丝分裂有丝分裂 增加增加 不

20、增加不增加 缩小缩小 减小减小 增加增加 增加增加 新生命的第四天新生命的第四天胚泡胚泡 新生命的第三天新生命的第三天桑葚胚桑葚胚 受精后受精后8 8天。胚芽完天。胚芽完 成成“ “着陆着陆“, “,微微嵌入微微嵌入 子宫内膜。此时它子宫内膜。此时它 分裂发育为几百个分裂发育为几百个 细胞。细胞。 桑椹胚：细桑椹胚：细 胞数在胞数在3232个个 左右，细胞左右，细胞 排列致密，排列致密， 形似桑椹，形似桑椹， 细胞属于全细胞属于全 能细胞能细胞 囊胚：细胞开始分囊胚：细胞开始分 化化; ;内细胞团将来内细胞团将来 发育成各种组织发育成各种组织, , 滋养层将来发育成滋养层将来发育成 胎膜、胎盘

21、胎膜、胎盘; ;出现出现 囊胚腔后，进一步囊胚腔后，进一步 扩大会导致孵化。扩大会导致孵化。 新生命的第四周新生命的第四周 新生命的第五周新生命的第五周看看 啊，眼的雏形出来了啊，眼的雏形出来了 胚胎期：从第二周至第八周胚胎期：从第二周至第八周 第三周末形成原肠胚：内细胞团第三周末形成原肠胚：内细胞团 表皮的细胞形成外胚层，下方的表皮的细胞形成外胚层，下方的 细胞形成内胚层，出现原肠腔。细胞形成内胚层，出现原肠腔。 新生命的第六周新生命的第六周四肢和四肢和 脑都开始初步分化了，真脑都开始初步分化了，真 让人激动让人激动 受精后受精后6 6星期，人形已隐约可见。星期，人形已隐约可见。 这时，胚胎

22、的心跳每分钟这时，胚胎的心跳每分钟140140 150150下是母亲心跳的两倍。下是母亲心跳的两倍。 新生命的第七周新生命的第七周进一步进一步 发育了，看个整体的吧发育了，看个整体的吧 人类胚胎第人类胚胎第8 8周时在子宫周时在子宫 内的照片内的照片 ，胚初具人形，胚初具人形 新生命的第九周新生命的第九周胎儿已基胎儿已基 本成形，看看手的进一步分化本成形，看看手的进一步分化 新生命的第十二周新生命的第十二周理论理论 上这时的胎儿已可以独立生上这时的胎儿已可以独立生 活，但其实出世的日子还早活，但其实出世的日子还早 胎儿期：从第九周开始至分娩 此时胎儿已长到此时胎儿已长到2020周，他移动手臂，

23、把手指放在唇边，这周，他移动手臂，把手指放在唇边，这 可以促进它对吮吸的反映可以促进它对吮吸的反映 。 新生命的第二十六周新生命的第二十六周 中间的很多周变化不大，中间的很多周变化不大， 是体内器官的逐步分化和是体内器官的逐步分化和 成熟，就略过吧。二十六成熟，就略过吧。二十六 周的胎儿如果出世，存活周的胎儿如果出世，存活 率已经很高了！看看就知率已经很高了！看看就知 道差不多了啊！道差不多了啊！ 新生命的第二十八周新生命的第二十八周请请 注意体位，现在已经为分娩注意体位，现在已经为分娩 做好准备了做好准备了 精、卵相遇 顶体反应 顶体酶释放 顶体酶溶 解透明带 接触透明带 穿越放射冠 溶解卵丘细胞 （放射冠） 穿越透明带 接触卵黄膜 产生透明带反应 形成第一道屏障（作用 ） 精子被微绒毛抱合 精子外膜与卵黄膜融合 精子进入卵 精 子 进 入 卵 后 变化 变化 变化 产生卵黄膜 封闭作用 形成第二道屏障 （作用？） 尾部脱离 核膜破裂 形成雄原核 形成雌原核 激活卵子完 成减数第二 次分裂，排 出第二极体 发育 移动 接触 合并 形 成 受 精 卵