胚胎工程 体内受精和早期胚胎发育.ppt

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1、胚胎工程 体内受精和早期胚胎发育现在学习的是第1页，共36页专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程现在学习的是第2页，共36页现在学习的是第3页，共36页胚胎工程的概念胚胎工程的概念 胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所胚胎工程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，如胚进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚细胞培养等技术。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胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类大各种需求。代，以满足人类大各种需求。现在学习的是第4页，共36页操作对

2、象：早期胚胎和配子操作对象：早期胚胎和配子技术手段：胚胎移植、体外受精、技术手段：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：哺乳动物的受精卵和早期胚胎理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律的发育规律现在学习的是第5页，共36页胚胎工程的建立胚胎工程的建立一一.胚胎移植技术的研究胚胎移植技术的研究 胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺少的基础胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺少的基础环节。环节。二二.胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究。术的研究。三三.胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性

3、别鉴定、体细胞胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术应运而生。克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术应运而生。现在学习的是第6页，共36页专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程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现在学习的是第7页，共36页一一.精子和卵子的发生精子和卵子的发生（1 1）发生场所：睾丸）发生场所：睾丸（2 2）时间：）时间：初情期初情期生殖机能衰老生殖机能衰老1.1.精子的发生精子的发生现在学习的是第8页，共36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

4、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现在学习的是第9页，共36页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,最最后脱落后脱落)现在学习的是第10页，共36页 提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以

5、说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生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，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亡，被分解或排除，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（输卵造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。有一个。1.1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是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

6、合，这能说是一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？种浪费吗？怎样理解这一现象？问题讨论问题讨论:现在学习的是第11页，共36页 提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，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，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是精子维持生存和运动能量的“动力工厂动力工厂

7、”或或“发发动机动机”。2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会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怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？现在学习的是第12页，共36页2.2.卵子的发生卵子的发生(1)(1)发生部位：卵巢发生部位：卵巢(2)(2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。合的过程完成的。现在学习的是第1

8、3页，共36页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）卵卵子子发发生生过过程程M排卵前后完排卵前后完成成在受精过在受精过程完成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胎儿儿时时期期完完成成现在学习的是第14页，共36页卵子受精的标志：卵子受精的标志：当在当在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以观的间隙可以观察到察到两个极体两个极体时，说明卵子已经完成了受时，说明卵子已经完成了受精。精。现在学习的是第15页

9、，共36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，还是指卵泡从卵巢排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？中排出？3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么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？部位与精子受精？答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分分裂，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精子结合完成受精过程。排出的卵子是裂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

10、管内与精子受精的。在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答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。卵子。答：是指卵子从卵泡中排出。答：是指卵子从卵泡中排出。现在学习的是第16页，共36页 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？相似点或不同点？相似点：相似点：最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的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（数量；经过两次减数分裂（MM和和MM）才能形成才能形成精子和卵子。精子和卵子。不同点：不同点：一个精原细胞一个精原细胞多个精子；一个卵原细胞多个精子；

11、一个卵原细胞一一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前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。完成的。现在学习的是第17页，共36页巩固练习巩固练习1.1.下列不属于胚胎工程的是：下列不属于胚胎工程的是：（）A.A.体外受精体外受精 B.B.胚胎分割、胚胎移植胚胎分割、胚胎移植C.C.胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养 D.D.转基因鲤鱼的培育转基因鲤鱼的培育 2.2.有一个卵原细胞中含有有一个卵原细胞中含有A A与与AA、B B与与BB两对同两对同源染色体，它形成的含有源染色体，它形成的含有A

12、BAB的配子有的配子有 （）A.1A.1个个 B.0B.0或或1 1个个 C.2C.2个个 D.4D.4个个DB现在学习的是第18页，共36页二、受精二、受精1.1.概念：是精子和卵子结合形成合子概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。（即受精卵）的过程。2.2.场所：输卵管场所：输卵管现在学习的是第19页，共36页一一)受精前的准备阶段受精前的准备阶段:1)1)精子获能精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后发生相应的生理变化后,才获得受精能力才获得受精能力的生理现象的生理现象.2)2)卵子的准备卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二在输卵管

13、中发育到减数第二次分裂的中期次分裂的中期,才具有与精子受精的能力才具有与精子受精的能力3.3.过程：过程：现在学习的是第20页，共36页二二)受精阶段受精阶段:1)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之间的物质。细胞之间的物质。透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障发生时间：精子接触卵黄膜的瞬间。发生时间：精子接触卵黄膜的瞬间。2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜上的微绒毛抱和精子，精子外膜与卵黄膜融合，实卵黄膜上的微绒毛抱和精子，

14、精子外膜与卵黄膜融合，实现精子入卵。现精子入卵。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现在学习的是第21页，共36页3)3)原核形成原核形成 雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成精子尾部脱离，核膜破裂，出现新的核膜，精子尾部脱离，核膜破裂，出现新的核膜，雄原核形成。雄原核形成。精子入卵，卵子被激活，完成第精子入卵，卵子被激活，完成第2 2次分裂，次分裂，排出第二极体，形成雌原核。排出第二极体，形成雌原核。4)4)配子结合配子结合 雌雄原核融合形成合子雌雄原核融合形成合子(受精卵）受精卵）充分发育的原核移动到一起接触，体积缩充分发育的原核

15、移动到一起接触，体积缩小合并，染色体合为一组，形成二倍体合小合并，染色体合为一组，形成二倍体合子。子。现在学习的是第22页，共36页哺哺乳乳动动物物受受精精过过程程示示意意图图现在学习的是第23页，共36页4.4.意义意义维持每种生物前后代体细胞中染维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定色体数目的恒定 ；对于生物的遗；对于生物的遗传和变异十分重要。传和变异十分重要。现在学习的是第24页，共36页受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，：在透明带内进行有丝分裂，

16、细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。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三三.胚胎发育胚胎发育滋养层，外胚层滋养层，外胚层中胚层，内胚层中胚层，内胚层原肠腔原肠腔现在学习的是第25页，共36页现在学习的是第26页，共36页1.1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？表中哪种动物的胚胎在

17、进入子宫时发育程度最高？2.2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶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？段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？资料分析资料分析 答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。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，胚胎虽然最早可在然最早可在816816细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚细胞阶段进入子宫，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胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发

18、育到囊胚阶段的胚胎进行移植。胚胎进行移植。现在学习的是第27页，共36页3.3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，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会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。明。提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动提示：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。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条件下的特点和规律，人

19、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。条件下的基础研究成果。现在学习的是第28页，共36页1有关卵巢的叙述正确的是有关卵巢的叙述正确的是 ()A所所有有细细胞胞都都进进行行减减数数分分裂裂 B.所所有有细胞都可以见到染色体细

20、胞都可以见到染色体 C有的细胞进行有丝分裂有的细胞进行有丝分裂 D所所有细胞的遗传物质都相同有细胞的遗传物质都相同 巩固练习现在学习的是第29页，共36页2精精子子变变形形时时，线线粒粒体体集集中中在在尾尾基基部部的的原原因解释是因解释是 ()A释释放放顶顶体体酶酶发发生生透透明明带带反反应应 B产生能量促进精子运动产生能量促进精子运动 C有利于质基因进入受精卵有利于质基因进入受精卵 D受细胞核的挤压形成受细胞核的挤压形成 巩固练习现在学习的是第30页，共36页3哺哺乳乳动动物物受受精精过过程程中中，精精子子释释放放的的酶酶是是()A溶溶菌菌酶酶 B蛋蛋白白酶酶 C顶顶体体酶酶 D获能酶获能酶

21、巩固练习现在学习的是第31页，共36页4精精子子获获能能所所利利用用的的化化学学物物质质可可以以是是 ()A一定浓度的肝素一定浓度的肝素 B一定浓度的一定浓度的ATP C一定浓度的葡萄糖一定浓度的葡萄糖 D一定浓度的一定浓度的血清血清 巩固练习现在学习的是第32页，共36页5胚胎工程的最终技术环节是胚胎工程的最终技术环节是 ()A细胞融合细胞融合 B体外受精体外受精 C胚胎移植胚胎移植 D胚胎分割胚胎分割 巩固练习现在学习的是第33页，共36页6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获获能能后后的的精精子子与与卵卵子子相相遇遇后后，释释放放顶体酶穿过透明带进入放射冠顶体酶

22、穿过透明带进入放射冠 B透透明明带带反反应应是是防防止止多多精精入入卵卵的的第第一一道屏障道屏障C精子与卵黄膜相互融合，精子入卵精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D雄雄原原核核形形成成的的同同时时，卵卵子子完完成成第第二二次次减数分裂减数分裂巩固练习现在学习的是第34页，共36页7下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A胚胚胎胎发发育育的的早早期期有有一一段段时时间间是是在在透透明明带内进行的带内进行的 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哺哺乳乳动动物物早早期期胚胚胎胎在在一一定定时时间间内内不不与与母体子宫建立组织上的联系母体子宫建立组织上的联系D早期胚胎发育到一定阶段才可取出向早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植受体移植 巩固练习现在学习的是第35页，共36页8下下列列细细胞胞中中与与其其体体细细胞胞染染色色体体数数目目不不相相同的是同的是 ()A四四分分体体时时期期的的细细胞胞 B减减数数第一次分裂后期的细胞第一次分裂后期的细胞 C减数第二次分裂后期的细胞减数第二次分裂后期的细胞 D精细胞精细胞 巩固练习现在学习的是第36页，共36页