新课选修体内受精和早期胚胎发育.pptx
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1、 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,所进行的多种显微操作和处理技术,如如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得等技术。经过处理后获得的胚胎,还需要移植到的胚胎,还需要移植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。第1页/共48页操作对象: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:哺乳动物的受精
2、卵和早期胚胎哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律的发育规律胚胎工程的许多技术,实际是在体外条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。因此要了解动物条件进行的模拟操作。因此要了解动物受精和早期胚胎发育。受精和早期胚胎发育。第2页/共48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环节。胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺少的基础环节。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术的研究。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
3、研究。三三.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。细胞培养等技术应运而生。第3页/共48页专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程第4页/共48页一、精子和卵子的发生一、精子和卵子的发生回忆减数分裂回忆减数分裂进行进行_的生物,在产生的生物,在产生_ 细胞时进行的细胞时进行的 的细胞分裂的细胞分裂.在减数分裂过程中在减数分裂过程中,染色体只复制一次染色体只复制一次,而细而细胞分裂两次。其结果是:胞分裂两次。其结果是:_生殖细胞生殖细胞中的染色体数目,比中的染色体数目,比_生殖细
4、胞的减少生殖细胞的减少了一半。了一半。有性生殖有性生殖成熟生殖成熟生殖染色体数目减半染色体数目减半成熟成熟原始原始第5页/共48页第6页/共48页阅读阅读P61,观察图,观察图32,讨论回答,讨论回答有关问题:有关问题:(1)哺乳动物精子的发生场所、)哺乳动物精子的发生场所、时期?时期?(2)各种家畜精子发生的过程大)各种家畜精子发生的过程大体可分为哪几个阶段?体可分为哪几个阶段?精子的发生精子的发生第7页/共48页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:初情期初情期生殖机能衰退生殖机能衰退1.1.哺乳动物精子的发生哺乳
5、动物精子的发生不断地产生不断地产生着精子着精子睾丸睾丸第8页/共48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(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如何变如何变形?形?第9页/共48页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为中心体演变为精子的尾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
6、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。第10页/共48页精子细胞变形小结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)第11页/共48页第一阶段:位于第一阶段:位于_进行数次进行数次_,产生大量,产生大量_。_经染色体复制和
7、其他物质的合成经染色体复制和其他物质的合成,进一步形成进一步形成_.第二阶段:第二阶段:_连续进行两次分裂(即连续进行两次分裂(即_):):M产生两个产生两个_,M共产生共产生_个含个含_的的_细胞。细胞。第三阶段:第三阶段:_经过变形,经过变形,_变为变为_的主要部分,的主要部分,_发育为头部的发育为头部的_,_演变为演变为_,_聚集在聚集在_的的基部形成基部形成_。同时,其它物质浓缩为球状,。同时,其它物质浓缩为球状,叫叫_。曲细精管管壁的精原细胞曲细精管管壁的精原细胞有丝分裂有丝分裂精原细胞精原细胞部分精原细胞部分精原细胞初级精母细胞初级精母细胞初级精母细胞初级精母细胞减数分裂减数分裂次
8、级精母细胞次级精母细胞4单倍染色体单倍染色体精子精子精子细胞精子细胞细胞核细胞核精子头精子头高尔基体高尔基体顶体顶体中心体中心体精子的尾精子的尾线粒体线粒体尾尾线粒体鞘线粒体鞘原生质滴原生质滴第12页/共48页精子的形态:(1)外形似蝌蚪,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 无关第13页/共48页 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
9、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,被分解或排除,造成精子大量精子途中死亡,被分解或排除,造成精子大量损耗。最后到达受精部位(输卵管)的精子只损耗。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有一个。剩百余个,与卵子完成受精的只有一个。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。第14页/共48页 细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,
10、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。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。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鞘膜,是精子维持生存和运动能量的“动力工动力工厂厂”或或“发动机发动机”。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
11、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?精子中的线粒体集中在尾的基部?第15页/共48页2.2.卵子的发生卵子的发生(1)(1)发生部位:发生部位:卵巢卵巢(2)(2)时间:动物的胚胎在时间:动物的胚胎在性别分化性别分化以后。以后。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;减数第二次分裂是在完成;减数第二次分裂是在精子和卵子结精子和卵子结合的过程中合的过程中完成的。完成的。第16页/共48页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+第一极体第一极体初级卵母细胞初级卵母细胞2N2NN有丝分裂有丝分裂
12、 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减数第一次分裂是在雌性动物性动物排卵前后排卵前后完成的完成的(卵巢内)生长、演变生长、演变 排卵排卵(卵巢内)(被卵泡细胞包围,形成卵泡)第17页/共48页说明:马排出的是初说明:马排出的是初级卵母细胞;绵羊、级卵母细胞;绵羊、牛、猪排出的是次级牛、猪排出的是次级卵母细胞和第一极体卵母细胞和第一极体。第18页/共48页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
13、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卵母细胞生长透明带形成长透明带形成卵细胞膜卵细胞膜透明带透明带排卵排卵减数第一次分裂是在减数第一次分裂是在雌性动物排卵雌性动物排卵前后完成的前后完成的(卵巢内)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精子和卵子结合的过程中完成程中完成(输卵管内)受精受精当在当在卵细胞膜和透明带的间隙卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体可以观察到两个极体时,说明时,说明卵子已经完成了受精卵子已经完成了受精卵子是否受精的重要标志卵子是否受精的重要标志生长、演变生长、演变 (卵巢内)第19页
14、/共48页胚胚胎胎时时期期,卵卵原原细细胞胞经经有有丝丝分分裂裂,增增加加数数量量,并并演演变变成成初级卵母细胞初级卵母细胞。青青春春期期后后,初初级级卵卵母母细细胞胞分分批批发发育育,在在排排卵卵前前后后完完成成第第一一次次成成熟熟分分裂裂,生生成成一一个体积较大的个体积较大的次级卵母细胞次级卵母细胞。在在受精时受精时精子穿入的激精子穿入的激发下,次级卵母细胞发下,次级卵母细胞完成第完成第二次成熟分裂二次成熟分裂,形成一个,形成一个成成熟的卵子熟的卵子。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初级卵母细胞母细胞次级卵母次级卵母细胞第一细胞第一极体极体 合子合子二个极体二个极体初级卵
15、初级卵母细胞母细胞2N2NN2N第20页/共48页 判断卵子受精以观察到两个极体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为标志,卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗?三个极体吗?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。第21页/共48页看图
16、回答下列问题:看图回答下列问题:第22页/共48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,仅完成第一次减答: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
17、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。第23页/共48页P63/P63/小资料:小资料:牛刚出生时,每侧卵巢大约含有牛刚出生时,每侧卵巢大约含有1515万万个卵泡,每个卵泡内都有一个初个卵泡,每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有级卵母细胞。出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有200200个个左右,一生产下左右,一生产下牛犊牛犊4545头头。其他哺乳动物的情况类似。其他哺乳动物
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