体内受精和早期胚胎发育.pptx
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胚胎早期胚胎或或配子配子所进所进行的多种显微操作和处理技术，如行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养胚胎移植、胚胎分割、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，还需要移植移植到到雌性雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。动物体内生产后代，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胚胎和配子技术手段：技术手段：体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎移植、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：哺乳动物受精和早期胚胎的发育规律哺乳动物受精和早期胚胎的发育规律第1页/共47页专题专题2 2:胚胎工程胚胎工程第2页/共47页一、精子和卵子的发生一、精子和卵子的发生（1 1）发生场所：睾丸）发生场所：睾丸（2 2）时间：）时间：雄性动物雄性动物从初情期直到生殖机能衰退从初情期直到生殖机能衰退，在睾，在睾丸的丸的 内不断进行着生殖细胞的内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。增殖，源源不断地产生精子。1.1.精子的发生精子的发生曲细精管曲细精管注意：对于多数家畜来说，精子注意：对于多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右在睾丸内形成的时间为两个月左右第3页/共47页?第4页/共47页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（含单倍染色体（含单倍染色体)?第5页/共47页第三阶段第三阶段精子细胞变形成为精子精子细胞变形成为精子第6页/共47页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)精子细胞变形的主要变化：第7页/共47页（1 1）外形似蝌蚪，分）外形似蝌蚪，分 、三大部分。三大部分。（2 2）不同种动物精子的）不同种动物精子的形态形态 ，大小略有，大小略有 ，与动物的体形大小，与动物的体形大小 。头头 颈颈 尾尾相似相似无关无关不同不同第8页/共47页1.1.这是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障这是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制。机制。种类种类射精量射精量/mL精子数精子数/亿亿牛牛550绵羊绵羊130猪猪215215马马7070兔兔17家畜每次射精排出的精子数以家畜每次射精排出的精子数以亿计，但通常只有一个精子能亿计，但通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？浪费吗？怎样理解这一现象？2.2.在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，环境将对精子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位的只有百余个，完成受精作用的只有一个。位的只有百余个，完成受精作用的只有一个。第9页/共47页 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。2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消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？理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？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”或“发动机”。第10页/共47页第11页/共47页2.2.卵子的发生卵子的发生(1)(1)发生部位：发生部位：卵巢、输卵卵巢、输卵管管卵巢剖面图 卵泡怎么形成的？卵泡怎么形成的？卵泡：卵泡：初级卵母细胞和初级卵母细胞和卵泡细胞构成的卵泡细胞构成的第12页/共47页卵巢剖面图卵子从卵泡排出，进入输卵管卵子从卵泡排出，进入输卵管排卵：排卵：(放射冠)第13页/共47页卵细胞的形态结构：次级卵母细胞透明次级卵母细胞透明带带+放射冠放射冠(卵丘细胞卵丘细胞)（糖蛋白）（糖蛋白）第一极体卵子主要是：第14页/共47页第15页/共47页卵子受精的重要标志：卵子受精的重要标志：当在当在卵细胞膜和透明带卵细胞膜和透明带的间隙可的间隙可以观察到以观察到两个极体两个极体时，说明卵子已经时，说明卵子已经完成了受精。完成了受精。第16页/共47页卵泡的形成和在卵巢内的储备是在卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿胎儿时期时期；（卵巢）（卵巢）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排卵前后完成；完成；（卵巢）（卵巢）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精子和卵子结合的的过程完成的。过程完成的。（输卵管）（输卵管）（2）卵子发生的时间和场所：第17页/共47页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，仅完成减数第一答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到与精子结合次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到与精子结合完成受精过程。完成受精过程。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。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。第18页/共47页项目项目精子发生精子发生卵子发生卵子发生场所场所时间时间过程过程特点特点结果结果睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管卵巢（卵巢（MM）、输卵管）、输卵管（M M）初情期直到生初情期直到生殖机能衰退殖机能衰退胚胎时期和初情期后、直到生胚胎时期和初情期后、直到生殖机能衰退殖机能衰退 MM和和M M是是连连续续的，需的，需变形变形成成蝌蚪状精子蝌蚪状精子 细细胞质胞质均等均等分配分配MM和和 M M是是不连续不连续的，不的，不需变形需变形 细胞质细胞质不均等不均等分配分配形成形成4 4个精子细胞个精子细胞形成形成1 1个卵细胞和个卵细胞和3 3个极体个极体卵泡的形成和在卵巢内的储卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前完成备在出生前完成第19页/共47页1.1.概念：概念：受精是受精是 与与 结合结合形成形成 （即受精卵）（即受精卵）的过程。的过程。它包括它包括 阶段阶段和和 阶段。阶段。2.2.场所：自然条件下，受精是在雌性动物的场所：自然条件下，受精是在雌性动物的_内完成的。内完成的。精子卵子合子受精前的准备受精输卵管二、受精二、受精第20页/共47页 生殖学家张明觉早年进行过兔的体外受精研究。他曾用各种方法处理取自附睾的子，但都无法使这些精子与卵子在体外受精。这是什么原因呢？精子的准备精子获能 进入雌性动物生殖道的精子虽然运行时间进入雌性动物生殖道的精子虽然运行时间不长，但不长，但_。也就是说，刚刚排出的精子，不能立即与卵子也就是说，刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精。必须受精。必须_，才，才能获得受精的能力。能获得受精的能力。在雌性动物生殖道发生相应的变化后在雌性动物生殖道发生相应的变化后必须经过这一时段才能与排出的卵子受精必须经过这一时段才能与排出的卵子受精第21页/共47页卵子的准备：卵子从卵子从_中排出后中排出后23h23h才能被精子穿入。才能被精子穿入。动物排出的卵子动物排出的卵子_，有的可能是，有的可能是_，有的可能是，有的可能是_，但都，但都要在要在_内进一步成熟，当达到内进一步成熟，当达到_，才具备，才具备_的能力。的能力。卵泡卵泡成熟程度不同成熟程度不同初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞输卵管输卵管减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期与精子受精与精子受精第22页/共47页(卵丘细胞卵丘细胞)（糖蛋白糖蛋白）第一极体第23页/共47页 当精子触及当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明阻止后来的精子进入透明带的生理反应。带的生理反应。受精阶段受精阶段（1 1）精子穿越放射冠和透明）精子穿越放射冠和透明带带 透明带反应透明带反应：透明带反应透明带反应是防止多个精是防止多个精子进入透明带，引起多精子进入透明带，引起多精子入卵受精的子入卵受精的第一道第一道屏障。屏障。释放顶体酶 顶体内的酶释放出来，溶解顶体内的酶释放出来，溶解卵丘细胞间的物质。卵丘细胞间的物质。顶体反应：顶体反应：第24页/共47页（2 2）精子进入卵细胞膜）精子进入卵细胞膜 只有只有穿过透明带的精子穿过透明带的精子才能才能与与卵细胞膜接触。卵细胞膜接触。卵细胞膜表面有大量的微绒卵细胞膜表面有大量的微绒毛，当精子与卵细胞膜接触时，毛，当精子与卵细胞膜接触时，立即被微绒毛抱合，立即被微绒毛抱合，精子外膜精子外膜和卵细胞膜融合，精子入卵和卵细胞膜融合，精子入卵。卵细胞膜反应：卵细胞膜反应：精子入卵后精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种卵细胞膜会立即发生一种 生理反应生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。拒绝其他精子再进入卵内。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第二道屏障。屏障。透明带第25页/共47页（3 3）雌雄原核形成）雌雄原核形成 精子入卵后，精子入卵后，_脱离，原脱离，原有的有的_破裂，形成破裂，形成_，形成形成比原来精子核还要大的比原来精子核还要大的_。精子入卵后，被激活的卵精子入卵后，被激活的卵子完成子完成_，排出，排出_后，形成后，形成_，雌，雌原核一般原核一般_雄原核。雄原核。_ _充分发育后，相向移动，彼此接触，充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，二者体积缩小、合并，_合为一组，形合为一组，形成成_（受精卵）。（受精卵）。（4 4）雌雄原核融合形成合子）雌雄原核融合形成合子受精完成的标志受精完成的标志尾部尾部核膜核膜新的核膜新的核膜雄原核雄原核减数第二次分裂减数第二次分裂第二极体第二极体雌原核雌原核略小于略小于两组核染色体两组核染色体合子合子 雌、雄原核雌、雄原核第26页/共47页透明带二、受精阶段主要过程二、受精阶段主要过程:1)1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带2)2)精子进入卵细胞膜精子进入卵细胞膜3)3)雌雄原核形成雌雄原核形成4)4)配子结合配子结合第27页/共47页1 1、防止多精子入卵受精的屏障是什么？2 2、精子入卵后，精子和卵子分别发生什么变化？、精子入卵后，精子和卵子分别发生什么变化？3 3、受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？、受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？第28页/共47页三、胚胎发育三、胚胎发育受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚（细胞开始分化）（细胞开始分化）原肠胚原肠胚（细胞分化（细胞分化达到最大限度）达到最大限度）卵卵裂裂1、早期胚胎发育的过程：、早期胚胎发育的过程：幼体幼体第29页/共47页桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚受精卵受精卵卵卵裂裂桑椹胚桑椹胚卵裂的特点卵裂的特点特点特点场所：输卵管（透明带内）场所：输卵管（透明带内）第30页/共47页桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚桑椹胚囊胚（细胞开始分化）（细胞开始分化）内细胞团内细胞团滋养层滋养层囊胚进一步扩大，会导致透囊胚进一步扩大，会导致透明带的破裂，胚胎从其中伸明带的破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。展出来，这一过程叫做孵化。功能？功能？功能？功能？具有全能性具有全能性桑椹胚囊胚囊胚植入囊胚植入子宫内膜子宫内膜囊胚腔囊胚腔透明带透明带第31页/共47页囊胚囊胚原肠胚原肠胚（细胞分化达（细胞分化达到最大限度）到最大限度）内细胞团表内细胞团表面的细胞面的细胞内细胞团下内细胞团下面的细胞面的细胞外胚层外胚层内胚层内胚层内细胞团内细胞团囊胚腔囊胚腔滋养层滋养层外胚层外胚层滋养层滋养层原肠腔原肠腔内胚层内胚层中胚层中胚层发育为幼体发育为幼体场所：子宫 第32页/共47页原肠胚3胚层的发育外胚层：外胚层：表皮及其附属结构表皮及其附属结构 神经系统、感觉器官神经系统、感觉器官内胚层：内胚层：消化道、呼吸道上皮消化道、呼吸道上皮 肝胰等腺体肝胰等腺体中胚层中胚层:皮肤真皮、脊索、肌肉、皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、循环系统、排泄系统、生殖系统生殖系统 外表神经和感官；内呼消化胰与肝；外表神经和感官；内呼消化胰与肝；其余都为中胚层其余都为中胚层外胚层外胚层滋养层滋养层原肠腔原肠腔内胚层内胚层第33页/共47页早期胚胎发育所经历的几个重要阶段第34页/共47页 受精后受精后8 8天。受精卵完成天。受精卵完成 着陆着陆,微微嵌入子微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。胚胎发育胚胎发育第35页/共47页 受精后受精后6 6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟的心跳每分钟140150140150下是母亲心跳的两倍。下是母亲心跳的两倍。第36页/共47页人类胚胎第人类胚胎第8 8周时在子宫内的照片周时在子宫内的照片 第37页/共47页新生命的第十二周新生命的第十二周理论上这时的胎儿已理论上这时的胎儿已可以独立生活，但其实出世的日子还早。可以独立生活，但其实出世的日子还早。第38页/共47页 此时胎儿已长到此时胎儿已长到2020周，他移动手臂，把手指周，他移动手臂，把手指 放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映 。第39页/共47页新生命的第二十六周新生命的第二十六周体内器官的逐体内器官的逐步分化和成熟步分化和成熟.二十六周的胎儿如果出二十六周的胎儿如果出世，存活率已经很高了！世，存活率已经很高了！第40页/共47页新生命的第二十八周新生命的第二十八周请注意体位，请注意体位，现在已经为分娩做好准备了！现在已经为分娩做好准备了！第41页/共47页第42页/共47页1 1、合子形成后开始发育，下列说法错误的是（）A.A.在输卵管内进行有丝分裂B.B.卵裂期细胞数目增加C.C.卵裂期胚胎的总体积不增加D.D.卵裂期每个细胞的体积不变2 2、下列有关胚胎发育卵裂期的特点，描述正确的是（）A.A.细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性B.B.每个细胞体积有所减小，胚胎的总体积增加C.C.胚胎有机物总量增加，细胞核DNADNA量不断减少D.D.所有细胞的相对表面积减小DA第43页/共47页3 3、下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，各种量的变化趋势，其中正确的是（）（多选）时间时间D DN NA A总总量量时间时间每每个个细细胞胞体体积积胚胚胎胎体体积积有有机机物物总总量量时间时间时间时间AB第44页/共47页图是哺乳动物早期胚胎发育过程。图是哺乳动物早期胚胎发育过程。4.下列有关动物早期胚胎发育的叙述中，正确的是下列有关动物早期胚胎发育的叙述中，正确的是（）A.图E所示的细胞均具发育的全能性 B.卵裂期细胞既分裂又分化C.仅有图D的细胞属于全能细胞 D.从图A到图E的细胞增殖方式仅为有丝分裂D第45页/共47页5.下列有关上图的叙述中，不正确的是下列有关上图的叙述中，不正确的是（）A.图E中，分别为透明带、滋养层、内细胞团B.进行胚胎分割时，最好应选图D或图E的胚胎进行C.图D所示的细胞已经开始分化，终止于生命结束D.如要对早期胚胎进行保存，应将早期胚胎置于-196的液氮环境下C第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页
