《胚胎工程》PPT课件.ppt
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1、胚胎工程胚胎工程胚胎工程的概念: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配子子所进行的多种显微操作和处理技所进行的多种显微操作和处理技术,如术,如胚胎移植、体外受精、胚胎胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养分割、胚胎干细胞培养等技术。经等技术。经过处理后获得的胚胎,还需要移植过处理后获得的胚胎,还需要移植到到雌性雌性动物体内生产后代,以满足动物体内生产后代,以满足人类各种需求。人类各种需求。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
2、:理论基础:1.生殖细胞的形成:生殖细胞生殖细胞的形成:生殖细胞分别由原始性细胞经过分别由原始性细胞经过减数分裂减数分裂而成的。而成的。2.胚胎的发育:精子和卵细胞胚胎的发育:精子和卵细胞受精合成的受精卵是下一代新生命的开始。受精合成的受精卵是下一代新生命的开始。3.1 3.1 体内受精和体内受精和早期胚胎发育早期胚胎发育一一.精子和卵子的发生精子和卵子的发生(一)精子的发生(一)精子的发生 (1 1)发生场所:)发生场所:睾丸睾丸(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
3、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)(二)卵子的发生(二)卵子的发生1 1、发生部位:、发生部位:卵巢和输卵管卵巢和输卵管2 2、时间:、时间:卵原卵
4、原细胞和初胞和初级卵母卵母细胞的形成在胞的形成在胚胎胚胎时期期;(卵巢)(卵巢)减数第一次分裂是在雌性减数第一次分裂是在雌性动物物排卵排卵前后前后完成;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精子和卵子结合合的的过程完成的。程完成的。(输卵管)卵管)(放射冠)(放射冠)动物的胚胎在物的胚胎在性性别分化以后分化以后,雌性胎儿卵巢内雌性胎儿卵巢内的卵原的卵原细胞,通胞,通过有有丝分裂增加分裂增加其数量,演其数量,演变为初初级卵母卵母细胞,胞,被卵泡被卵泡细胞包胞包围形成形成卵泡卵泡。透明带:透明带:卵泡:卵泡:卵母细胞卵泡细胞卵母细胞卵泡细胞卵母细胞与卵丘细胞卵母细胞与
5、卵丘细胞间的间的1 1层厚膜层厚膜(糖蛋白)(糖蛋白)卵丘:卵丘:卵母细胞卵丘细胞卵母细胞卵丘细胞(属于卵泡(属于卵泡细胞胞放射冠放射冠)黄体:黄体:排卵后,由卵泡形成的排卵后,由卵泡形成的富有血管的腺体样结构富有血管的腺体样结构(分泌孕激素等)(分泌孕激素等)卵子的发生卵子的发生排排“初初级卵母卵母细胞胞”或者或者“次次级卵母卵母细胞胞”排卵:排卵:卵子从卵泡排出,进入输卵管卵子从卵泡排出,进入输卵管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
6、消失退化消失卵卵子子发发生生过过程程M在卵巢中,排在卵巢中,排卵前后完成卵前后完成进入输卵管,在受进入输卵管,在受精过程完成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胎儿儿时时期期完完成成生长,形成透生长,形成透明带和卵黄膜明带和卵黄膜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,仅完成第一次减答:
7、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,直到数分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到减数第二次减数第二次分裂的中期分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵才能与精子结合完成受精过程。排出的卵 子是在子是在输卵管输卵管内与精子受精的。内与精子受精的。答:正常情况下,一个卵泡只能形成答:正常情况下,一个卵泡只能形成一个一个成熟的成熟的卵子。卵子。答:是指答:是指卵子卵子从卵泡中排出。从卵泡中排出。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的间隙可以观察到观察到两个极体两个极体时,说明卵子已经完时,说明卵子已经完成了受精。成了
8、受精。注意:注意:1.区分受精的标志和受精完成的标志区分受精的标志和受精完成的标志 2.精子和卵子精子和卵子 发生的区别发生的区别雌雄原核融合,雌雄原核融合,形成合子(即核形成合子(即核融合形成受精卵)融合形成受精卵)项目项目精子发生精子发生卵子发生卵子发生区区别别场所场所时间时间过程过程特点特点结果结果相同点相同点睾丸的曲睾丸的曲细精精管(管(场所唯一所唯一)卵巢(卵巢(MM)、)、输卵管(卵管(M M)(场所不唯一所不唯一)初情期初情期性别分化后开始,卵泡的形成和在性别分化后开始,卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前完成,减卵巢内的储备在出生前完成,减分裂在精子和卵子结合过程中完成分裂在精子
9、和卵子结合过程中完成 MM和和M M是是连续的,需的,需变形形成成蝌蚪状精子蝌蚪状精子 细胞胞质均等均等分配分配 MM和和 MM是是不连续不连续的,不需的,不需变形,卵子是变形,卵子是球状球状的的 细胞质细胞质不不均等均等分配分配形成形成4 4个个精子精子细胞细胞形成形成1 1个卵细胞个卵细胞和和3 3个极体个极体 原始生殖原始生殖细胞的增殖胞的增殖为有有丝分裂分裂生殖生殖细胞的成胞的成熟熟为减数分裂减数分裂成熟成熟过程均程均经一次复制和两次分裂一次复制和两次分裂子子细胞中的染色体数目减半胞中的染色体数目减半巩固练习巩固练习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
10、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两对两对同源染色体,它形成的含有同源染色体,它形成的含有ABAB的配子有的配子有 ()A.1 A.1个个 B.0B.0或或1 1个个 C.2 C.2个个 D.4D.4个个DB3 3、排卵时,排出的细胞是(、排卵时,排出的细胞是()A.A.卵原细胞卵原细胞 B.B.初级卵母细胞初级卵母细胞 C.C.成熟卵细胞成熟卵细胞 D.D.初级卵母细胞或次级卵母细胞初级卵母细胞或次级卵母细胞4
11、 4、卵子的成熟部位和受精部位分别是(、卵子的成熟部位和受精部位分别是()A.A.卵巢、卵巢卵巢、卵巢 B.B.卵巢、输卵管卵巢、输卵管 C.C.输卵管、输卵管输卵管、输卵管 D.D.输卵管、子宫输卵管、子宫DC二、受精二、受精(一)受精的概念:(一)受精的概念:是是精子精子和和卵子结合卵子结合形成合子(即形成合子(即受精卵)的过程。受精卵)的过程。(二)场所:(二)场所:输卵管。输卵管。是不是所有动物的受精过程都发是不是所有动物的受精过程都发生在输卵管中?生在输卵管中?、过程、过程精卵识别精卵识别精子附着于卵膜精子附着于卵膜精卵质膜融合精卵质膜融合同种动物同种动物精子、卵精子、卵细胞表面有特
12、异性细胞表面有特异性相互识别的相互识别的蛋白蛋白,这是同种动物精卵这是同种动物精卵才能结合的原因之才能结合的原因之一。一。4、结果:受精卵形成、结果:受精卵形成一一)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精子必须在雌性动物的生生殖道发生相应的生理变化后殖道发生相应的生理变化后,才获得才获得受精能力的生理现象受精能力的生理现象.2)2)卵子的准备卵子的准备:在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数减数第二次分裂的中期第二次分裂的中期,才具有与精子受才具有与精子受精的能力精的能力二二)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
13、反应顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞丘细胞 透明带反应透明带反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏障第二道屏障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4)4)配子结合:配子结合:雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子(受精卵受精卵)穿过放射冠:穿过放射冠:在卵子外围集聚有几十个精子,它在卵子外围集聚有几十个精子,它们首先穿放射冠。们首先穿放射冠。几个精子同几个精子同
14、时分解透明带,时分解透明带,但只有一个精子但只有一个精子能穿过透明带进能穿过透明带进入卵子内,当第入卵子内,当第一个精子进入后,一个精子进入后,透明带的穿透性透明带的穿透性就立即发生变化,就立即发生变化,从而阻止其他精从而阻止其他精子穿越透明带。子穿越透明带。穿过透明带:穿过透明带:精子进入卵精子进入卵子后子后,其细胞核其细胞核变大到和卵子细变大到和卵子细胞核相似胞核相似,精子精子细胞核细胞核(雄原核雄原核)和卵子细胞核和卵子细胞核(雌雌原核原核)同时向细胞同时向细胞中部靠拢中部靠拢,并相并相互融合成一个细互融合成一个细胞核胞核,这时称受这时称受精卵。精卵。形成受精卵:形成受精卵:精、卵相遇精
15、、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶释放顶体酶溶顶体酶溶解透明带解透明带接触透明带接触透明带穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘细胞溶解卵丘细胞 (放射冠)(放射冠)穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明带产生透明带反应反应形成第一道屏障形成第一道屏障(作用(作用 )精子被微精子被微绒毛抱合绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵精子进入卵防止多个精子防止多个精子进入透明入透明带精精子子进进入入卵卵后后变化变化变化变化变化变化产生产生卵黄膜卵黄膜封闭作用封闭作用形成第二道屏障形成第二道屏障 (作用?)作用?)尾部脱离尾部脱离核膜破裂核膜破裂形成形成雄原核雄原核形成形成雌
16、原核雌原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂,排次分裂,排出第二极体出第二极体发育发育 移动移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵防止多精入卵防止多精入卵3 3、意义、意义 对于进行有性生殖的生物来说,对于进行有性生殖的生物来说,通过减数分裂和受精作用可以维通过减数分裂和受精作用可以维持每种生物持每种生物前后代前后代体细胞中体细胞中染色染色体数目的恒定体数目的恒定 ;这对于生物的遗;这对于生物的遗传和变异十分重要。传和变异十分重要。思考:思考:你认为受精卵中的遗你认为受精卵中的遗传物质来自什么?传物质来自什么?1 1、下列说法正确的是(、下列说法正确的是()A.A.成熟精子遇
17、到卵子便可发生受精作用成熟精子遇到卵子便可发生受精作用 B.B.排出成熟卵子细胞的过程即为排卵排出成熟卵子细胞的过程即为排卵 C.C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D.D.卵子发生中的减数第二次分裂是在精子和卵子发生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的卵子的结合过程中完成的2 2、下列有关排卵的叙述,正确的是(、下列有关排卵的叙述,正确的是()A.A.排卵是指卵泡从卵巢中排出排卵是指卵泡从卵巢中排出B.B.精子和卵子受精后发生排卵精子和卵子受精后发生排卵C.C.排卵时已完成减数分裂,因此,排出的卵排卵时已完成减数分裂,因此,排出的卵子仅含体
18、细胞一半的遗传物质子仅含体细胞一半的遗传物质D.D.排卵后卵子进入输卵管,准备与精子受精排卵后卵子进入输卵管,准备与精子受精DA 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。三、胚胎发育三、胚胎发育 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。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 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,
19、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 。1、个体发育的起点、个体发育的起点受精卵受精卵 受精卵一形成就在受精卵一形成就在输卵管输卵管内进行内进行有丝分裂有丝分裂。2、卵裂期、卵裂期输卵管输卵管 分裂方式:有丝分裂;分裂方式:有丝分裂;细胞数目:细胞数目:细胞体积:细胞体积:胚胎总体积:胚胎总体积:增加增加变小变小基本不变基本不变受精卵在卵膜内完成受精卵在卵膜内完成发育,所需育,所需营养来自受精养来自受精卵本身,故卵本身,故发育育过程早程早期胚胎体期胚胎体积基本无基本无变化化1 1、合子形成后开始发育,下列说法错误的是(、合子形成后开始发育,下
20、列说法错误的是()A.A.在输卵管内进行有丝分裂在输卵管内进行有丝分裂B.B.卵裂期细胞数目增加卵裂期细胞数目增加C.C.卵裂期胚胎的总体积不增加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、下列有关胚胎发育卵裂期的特点,描述正确的是(的是()A.A.细胞进行有丝分裂,所有细胞均具有全能性细胞进行有丝分裂,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,细胞核胚胎有机物总量增加,细胞核DNADNA量不断减少量不断减少D.D.所有细
21、胞的相对表面积减小所有细胞的相对表面积减小DA3、桑葚胚、桑葚胚 细胞数目:细胞数目:32个左右;个左右;细胞特点:细胞特点:每个细胞都具有发育成完整胚每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能性细胞。胎的潜能,属于全能性细胞。囊胚期囊胚期滋养层:滋养层:发育成胚胎的附属结构或胚外结构,发育成胚胎的附属结构或胚外结构,胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质需的氧气和营养物质内细胞团细胞:即胚胎干细胞内细胞团细胞:即胚胎干细胞,是一种未分化,是一种未分化的细胞,的细胞,具有全能性具有全能性,能发育成完整的胚胎,能发育成完整的胚胎滋养层
22、滋养层内细胞团内细胞团囊囊胚胚腔腔囊胚的形成囊胚的形成细胞开始分化细胞开始分化受精卵受精卵第一次卵裂第一次卵裂第二次卵裂第二次卵裂第三次卵裂第三次卵裂桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚囊胚腔囊胚腔原肠腔原肠腔原肠胚原肠胚外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层内胚层中胚层原肠胚胚的发育:按照一定的次序向内运动受精卵卵裂囊胚原肠胚的形成原肠胚的形成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:在透明带内透明带内进行有丝分裂,细胞数量不断进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加,或略有减少。增加,但胚胎总体积并不增加
23、,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.胚胎发育胚胎发育外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔1 1、下列关于胚胎发育的叙述,正确的是(、下列关于胚胎发育的叙述,正确的是()A.A.胚胎胚胎发育早期随育早期随细胞不断分裂体胞不断分裂体积增大增大B.B.在桑椹胚在桑椹胚阶段,胚胎内部出段,胚胎内部出现空腔空腔C.C.原原肠
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