体内受精和早期胚胎发育课件--高二下学期生物人教版选修3.ppt
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1、 1988年年3月月10日日 中国大陆首例试管婴儿在北京诞生中国大陆首例试管婴儿在北京诞生1988年3月10日上午8点56分,在北京医科大学第三医院,大陆首例试管婴儿诞生了。这是一个体重3900克、身长52厘米的女婴。她哭声响亮,身体丰满健壮。婴儿的母亲因双侧输卵管阻塞,结婚20年未孕。在以北医三院妇产科教授张丽珠和北医大基础医学部副教授刘斌为首的北京医科大学生殖工程组的努力下,这对求子心切的夫妇终于有了自己的孩子。他们给孩子起名叫“郑萌珠”,“萌”取其第一的意思,“珠”是“张丽珠”的“珠”,是为了表达对张教授的感谢。世界上第一个“试管婴儿”1978年7月出生在英国曼彻斯特,她被称作“世纪婴儿
2、”,她的诞生被认为是继心脏移植成功后医学上的又一大奇迹。到郑萌珠出世时,全世界“试管婴儿”已有6000例。北京医科大学生殖工程组是从1984年12月开始开展这项研究的。他们克服了没有专家指导、没有设备等种种困难,完全依靠启己的力量揭开了生殖医学新的一页。19781978年年7 7月月2626日,世界上第一个试管日,世界上第一个试管婴儿路易斯在英国出生,至今,全世婴儿路易斯在英国出生,至今,全世界已有约三百多万个试管婴儿出生!界已有约三百多万个试管婴儿出生!19881988年年3 3月月1010日我国首例试管婴儿日我国首例试管婴儿试管婴儿是不是在试管试管婴儿是不是在试管中长出一个胎儿呢?中长出一
3、个胎儿呢? 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行的多种显微操作和处理技术,如所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,等技术。经过处理后获得的胚胎,还需要移植到还需要移植到雌性雌性动物体内生产后代,以动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。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:胚胎移植、体外受精、胚胎移植、体外受精、 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
4、和早期胚胎哺乳动物受精和早期胚胎 的发育规律的发育规律 操作目的:操作目的:生产后代,满足人类需求生产后代,满足人类需求 胚胎工程的许多技术,实际是在体外胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此要了解条件进行的模拟操作。因此要了解动物受动物受精精和和早期胚胎发育早期胚胎发育。输精管输精管附附睾睾一一. .精子和卵子的发生精子和卵子的发生(1 1)发生场所:)发生场所:(2 2)时间:)时间: 初情期(青春期)初情期(青春期)生殖生殖机能衰退机能衰退1.1.哺乳动物精子的发生哺乳动物精子的发生不断地产生着精子
5、睾丸睾丸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(含单倍染色体)(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减数分裂减数分裂第三阶段第三阶段细胞变形细胞变形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如何变形?顶体的发生顶体的发生尾的发育尾的发育精子头出现精子头出现细胞质浓缩细胞质浓缩精子形成精子形成高尔基体发育高尔基体发育为头部的顶体为头部的顶体中心体演变中心体演变为精子的尾为精子的尾线粒体聚集在线粒体聚集在尾的基部形成尾的基部形成线粒体鞘线粒体鞘细胞内的其他物质浓细胞内的其他物质浓缩
6、成球状,称为原生缩成球状,称为原生质滴。随着精子的成质滴。随着精子的成熟过程向后移动,直熟过程向后移动,直到最后脱落。到最后脱落。细胞核变为细胞核变为精子头的主精子头的主要部分要部分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膜线粒体鞘膜( (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) ) 一,在自然繁殖的条件下,可以说是动物为一,在自然繁殖的条件下,可以说是
7、动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制;繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制; 二,在自然条件下,精子从射精部位运行到二,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,并致使大量的受精部位,将对精子进行筛选,并致使大量的精子途中死亡,最后保证能与卵子完成受精的精子途中死亡,最后保证能与卵子完成受精的是活力最强的。是活力最强的。 1. 1.家畜每次射精排出的精子数以亿计,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?能说是一种浪费吗?怎样理解这一现象? 不是。不是。这枚精子既幸运
8、,又强壮! 细胞核是精子遗传物质储存和复制的场细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是参与精、卵结合与细胞代谢活动的控所,也是参与精、卵结合与细胞代谢活动的控制中心。制中心。 而线粒体则是有氧呼吸产生能量的场所,而线粒体则是有氧呼吸产生能量的场所,集中于尾的基部形成线粒体鞘,是精子维持生集中于尾的基部形成线粒体鞘,是精子维持生存和运动的存和运动的“动力工厂动力工厂”。 2. 2.精子细胞变成精子的过程中,细胞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?为什么保留下来,对这一现象怎样理解?为什么精子中的线粒
9、体集中在尾的基部?精子中的线粒体集中在尾的基部? (1)(1)发生部位:发生部位: (2)(2)时间:时间: 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完成排卵前后完成;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的过程精子和卵子结合的过程中中完成的。完成的。卵巢卵巢卵泡细胞卵泡细胞排卵排卵黄体黄体退化黄体退化黄体卵泡卵泡细胞初级卵母细胞卵泡卵泡细胞初级卵母细胞排出的卵排出的卵 放射冠(卵丘细胞)放射冠(卵丘细胞)透明带透明带卵黄间隙卵黄间隙第一极体第一极体卵黄膜卵黄膜核核卵丘细胞卵泡液胎胎儿儿期期初初情情期期后后卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级
10、卵母细胞+ + 第一极体第一极体初级卵母细胞初级卵母细胞2N2NN有丝分裂有丝分裂 数目增多数目增多MM分裂分裂初级卵母细胞生初级卵母细胞生长,透明带形成长,透明带形成卵黄膜卵黄膜透明带透明带排卵排卵减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的生长、演变 排卵排卵说明:马排出的是初级卵母细胞;绵羊、牛、猪排出的是次级卵母细胞和第一极体。胎胎儿儿期期初初情情期期后后卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞+ + 第一极体第一极体 合子合子 + +两个极体两个极体初级卵母细胞初级卵母细胞2N2NN2N有丝分裂有丝分裂 数目增多数目增多MM分裂分裂MM分裂分裂初级卵母细胞生初级
11、卵母细胞生长透明带形成长透明带形成卵黄膜卵黄膜透明带透明带排卵排卵减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的减数第二次分裂是在精子和卵细胞结合的过程中完成受精受精当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精卵子是否受精的重要标志生长、演变 判断卵子受精以观察到两个极体为判断卵子受精以观察到两个极体为标志,卵母细胞减数分裂不是形成三个标志,卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗?极体吗? 人类人类和和大部分哺乳动物大部分哺乳动物:第一极体第一极体很少再进行第二次分裂,只有少部分哺很少再进行第二次分裂,只有少部分哺乳动物的第一极体才会分裂形成两个第乳动物的第一极体才会分裂形成两
12、个第二极体二极体 ; 即使分裂,在实际操作中也不容易即使分裂,在实际操作中也不容易三个都同时观察到,但只要能看到两个三个都同时观察到,但只要能看到两个极体极体,就足以说明问题。,就足以说明问题。 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 M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第两个第二极体二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M M排卵前后完成排卵前后完成在受精过程完成在受精过程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时胎儿时期完成期完成解析必修解析必修2 2初初情情期期后后青青春春期期后后在输卵管
13、中完成受精过程2 2、排出的卵子是什么时期的细胞?、排出的卵子是什么时期的细胞?1 1、成熟卵子的形成与哪些部位有关?、成熟卵子的形成与哪些部位有关?卵巢和输卵管 MI MI的初级卵母细胞或MIIMII的次级卵母细胞和第一极体(三)精子与卵子的发生比较(三)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细胞增殖方式殖方式子细胞数子细胞数目目是否变是否变形形重要区别重要区别精精子子 卵卵子子 睾睾丸丸卵巢卵巢输卵输卵管管初情期初情期以后以后胚胎期胚胎期性别分性别分化以后化以后先有丝先有丝分裂分裂后减数后减数分裂分裂4 4个个 精子精子细胞细胞1 1个个卵细胞卵细胞 3 3个个极体极体变形变
14、形为蝌为蝌蚪形蚪形球形球形 不变不变形形精子是从初精子是从初情期开始的;情期开始的;而哺乳动物而哺乳动物卵泡的形成卵泡的形成和在卵巢内和在卵巢内的储备是在的储备是在出生前完成出生前完成的的 1. 1.一个卵泡中能形成几个成熟一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?的卵子?2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出,还是排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?指卵泡从卵巢中排出? 正常情况下,一个卵泡只能形成正常情况下,一个卵泡只能形成一个一个成熟的卵子。成熟的卵子。 是指是指卵子卵子从卵泡中排出。从卵泡中排出。3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗?它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?
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