3.1体内受精和胚胎发育——定稿

(共71张PPT)
这是真实的吗？
1、胚胎工程的概念
操作的对象
早期胚胎或配子
技术手段
胚胎干细胞培养、胚胎分割、 胚胎移植、体外受精
最后结果
产生动物个体，满足人类需求
专题3:胚胎工程
一、体内受精和早期胚胎发育
（一）、精子和卵子的发生
（二）、受精
（三）、胚胎发育
旧图
.
.新，阅读
经历哪些阶段？
细胞名称变化？
输精管
曲细精管
附睾
（一） 精子的发生
1）、场所：
2）、时期：
3）、过程：
睾丸（曲细精管）
从初情期开始直到生殖功能衰退
发生的过程大体可分为三个阶段
MⅡ
精子
细胞
精原
细胞
有丝分裂
精原
细胞
次级精
母细胞
精子
变形
变形
变形
变形
减数分裂的过程
初级精
母细胞
复制
初级精母细
胞的形成
精子细胞
的生成
精子细胞变
形成精子
第１阶段
第２阶段
第３阶段
MⅠ
精原细胞
有丝分裂
初级精母细胞
次级精母细胞
精子细胞
精子
MⅠ
第一阶段
第二阶段
第三阶段
MⅡ
精子发生的过程
多个精原细胞
染色体复制
变形
变形
精子细胞
精子
自主阅读:
1.理清精子细胞变形成精子的过程.
2.注意精子各组成分别由精子细胞
　　　的哪一部分形成
精子细胞变形中的主要变化：
1.细胞核——
2.高尔基体——
3.中心体——
4.线粒体——
5.细胞内其他物质—
精子头的主要部分
头部的顶体
精子的尾
线粒体鞘(尾的基部)
原生质滴(球状,最后脱落)
精子的形态：
1、外形似 ，
分__、__、__、
三大部分。
（2）不同种动物精子的形态____，大小略有____，与动物的体形大小____ 。
头 颈 尾
相似
不同
无关
蝌蚪
充满活力的精子
（一） 精子的发生
1）、场所：
2）、时期：
3）、过程：
睾丸（曲细精管）
从初情期开始直到生殖功能衰退
发生的过程大体可分为三个阶段
4）、过程特点：
一次复制两次分裂，染色体数减半
MI与MII连续，需变形
细胞质均等分配
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，精子运动到受精部位途中是对精子进行筛选，造成大量损耗。最后到达受精部（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子 完成受精的只有一个。
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卵子结合，这能说是一种浪费吗？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”
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？
.细胞、阶段
.旧图2
（二）卵细胞的发生
排卵
2.卵子的发生
1)发生部位：
2)时间：胚胎性别分化以后至生殖机能衰退
3)过程：
卵巢
、输卵管
减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；
减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。
卵原细胞
初级卵母细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
合子
有丝分裂
初级卵母细胞生长透明带形成
透明带
卵黄膜
第一极体
第二极体
胎儿期
初情期后
MⅠ分裂
MⅡ分裂
马
绵羊
牛
猪
排卵
受精
+
+
发生时间：胎儿期，
地点：卵巢的卵泡
MⅠ发生时间：排卵前后
地点：卵巢的卵泡
MⅡ发生时间：受精时，
地点：输卵管
成熟的条件：要受精子诱导
胎
儿
期
卵原细胞
初级卵母细胞
有丝分裂
染色体复制
地点：卵 巢
储存于____中
卵泡
初
情
期
后
初级卵母细胞生长
透明带形成
初级卵母细胞
卵黄膜
透明带
次级卵母细胞
+
第一极体
合 子
+
第二极体
MⅡ
M Ⅰ
马、犬
排卵
受精
绵羊
牛
猪
指卵子从卵泡中排出进入输卵管
排出的卵是___________
初级卵母细胞
排出的卵是___________
次级卵母细胞
中期
透明带与卵黄膜之间有___极体
受精完成的标志
2个
在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志
思考：1.卵子是否受精的重要标志是什么？
减数第二次分裂过程是在输卵管中
3.排出的卵子是什么时期的细胞？
排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次极卵母细胞，例如猪、羊，有的可能是初级卵母细胞，例如马、犬。
2.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？
讨论：
1、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。
2、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡
从卵巢中排出。
3、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成
减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步
成熟。
卵原细胞
有丝分裂
多个卵原细胞
染色体复制
初级卵母细胞
MⅠ
第一极体
次级卵母细胞
两个第二极体
第二极体
卵子
退化消失
（3、卵子发生过程
MⅡ
排卵前后完成
在受精过程完成
被卵泡细胞包围,形成卵泡
胎儿期完成
2.卵子的发生
1)发生部位：
2)时间：胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退
3)过程：
4）过程特点
一次复制两次分裂，染色体数减半
MI与MII不连续，不需变形
细胞质不均等分配
卵巢
、输卵管
减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；
减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。
《赢在课堂》P43
场
所 开始时间 增殖
方式 子细胞
数目 变形 重要
区别
精
子
卵
子
睾丸
卵巢
输卵管
初情期以后
性别分化以后
先有丝分裂后减数分裂
同上
4个精子细胞
1个卵细胞3个极体
变形
不变形
哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；而精子是从初情期开始的
减数
分裂
减数
分裂
雄性个体
精子
雌性个体
卵子
受精卵
新个体
受精作用
细胞分裂
组织分化
个体发育
器
官
形
成
生殖
受精卵经过细胞分裂、组织分化、器官形成而发育成新个体的过程
三、受精
1、概念:
2、标志:
3、场所:
1、概念: 指精子和卵子结合形成合
子 (即受精卵)的过程。
2、标志: 在卵黄膜和透明带的间隙
观察到两个极体时
3、场所: 输卵管
4、过程
受精前的准备阶段
受精阶段
准备阶段1：精子获能
准备阶段2：卵子的准备
精子在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。
卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。
受精阶段：（四个）
1)精子穿越放射冠和透明带
　　顶体反应：使精子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。
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。
　　透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障
穿过透明带：
　　几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。
受精阶段:
1)精子穿越放射冠和透明带
　　顶体反应：使精子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
2)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
当第一精子进入卵黄膜后，卵黄膜立刻紧缩、增厚、阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精。
卵黄膜封闭作用：
精子进入卵子后,原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。
卵子被激活完成减二分裂，排出第二极体后，形成雌原核。
两者向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。
受精完成标志
受精阶段:
1)精子穿越放射冠和透明带
　　顶体反应：使精子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
2)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
3)原核形成：雄原核形成和雌原核形成
4)配子结合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)
小结受精阶段:
精子穿越放射冠
精子穿越透明带
精子穿越卵黄膜
原核形成
配子结合
顶体反应
透明带反应（第一道）
卵黄膜封闭作用（第二道）
雄原核形成和雌原核形成
雌雄原核融合形成合子(受精卵)
经过种种障碍的精子终于与卵子相遇
精子试图进入卵子 瞬间
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。
精子试图进入卵子 瞬间
根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：
受精卵
囊胚期
原肠胚期（包括内、中、外三
幼体
卵裂（包括2细胞期、4细胞期、
8细胞、16细胞期、32细胞期）
胚层和原肠腔）
四、胚胎发育
受精卵
卵裂期
桑椹胚
特点：1分裂方式为有丝分裂。2细胞数量不断增加。3胚胎总体积并不增加，或略有减少.4DNA增多，有机物减少。
特点：具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹
最初发育在输卵管进行有丝分裂
囊胚（内含囊胚腔）
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
原肠胚（内含原肠腔）
滋养层
外胚层
中胚层
内胚层
胎儿形成
分裂方式：
细胞数量：
胚胎总体积：
1.卵裂期的特点
有丝分裂
不断增加
不增加，略有缩小
2、桑椹胚— 32个细胞
主要特点：
具有细胞全能性
3、囊胚：
细胞开始出现分化、具有囊胚腔、胚胎从透明带中伸展出来(孵化)
主要特点：
内细胞团、滋养层细胞
4、原肠胚：
主要特点：
具外、中、内三胚层和原肠腔
内细胞团表层细胞
内细胞团下方细胞
内胚层包围的囊腔
滋养层细胞
外胚层
内胚层
原肠腔
胎膜和胎盘
桑 椹
桑椹胚
囊胚期
滋养层
内细胞团
囊胚腔
囊胚的形成
孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎 从其中扩展出来。
囊胚植入子宫内膜，胚卵期结束
受精卵
第一次卵裂
第二次卵裂
第三次卵裂
囊胚
囊胚
囊胚腔
原肠腔
原肠胚
外胚层
中胚层
内胚层
胚的发育：
受精后8天。胚牙完成"着陆",微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。
孕四周
受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟140—150下．是母亲心跳的两倍。
人类胚胎第8周时在子宫内的照片
此时胎儿已长到20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 。
Back
1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？
2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？
资料分析<讨论>
答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。
答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。
提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。