体内受精与早期胚胎的发育.ppt

鲁西黄牛是我国名贵 牛种之一，其体躯高 大，结构匀称，健壮 威武，肉用价值高， 闻名海内外,请同学们思考： 应用什么技术能在一年内繁殖多头这样的鲁西黄牛？,操作对象： 技术手段： 理论基础：,早期胚胎和配子,胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等,哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律,胚胎工程：体外模拟动物自然受精和早期胚胎发育,一、精子的发生,3、过程：,1、场所: 2、时期:,睾丸的曲细精管,初情期,生殖机能衰退,分三个阶段,探究一： 1.用箭头绘出精子发生的 过程的各阶段,精原细胞,有丝分裂,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,精子,M,第一阶段,第二阶段,第三阶段,M,精子发生的过程,多个精原细胞,染色体复制,变形,2.曲细精管中的细胞都在进行减数分裂。,3.从初情期到衰老，雄性动物一直在产生精子。,1.初级精母细胞经过两次减数分裂生成精子细胞。,NO,线粒体,高尔基体,4、顶体的发生,发育中的顶体,发育中的尾 (中心体),2、尾的的发育,3、精子头的出现,5、细胞质浓缩,1、精子的形成,原生质滴,尾,线粒体鞘,顶体,请把精子细胞变形成精子过程顺序排列出来,线粒体,高尔基体,4、顶体的发生,发育中的顶体,发育中的尾 (中心体),2、尾的的发育,3、精子头的出现,5、细胞质浓缩,1、精子的形成,原生质滴,尾,线粒体鞘,顶体,第阶段：精子细胞变形成精子,1.细胞核 2.高尔基体 3.中心体 4.线粒体 5.细胞内其他物质,精子头的主要部分,头部的顶体,精子的尾,线粒体鞘 (尾的基部),原生质滴 (球状,最后脱落),精子细胞变形总结,第阶段：精子细胞变形成精子,探究一 3.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，对这一现象怎样理解？ 探究一 4.为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？,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。 而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。,探究一 3.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，对这一现象怎样理解？,是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。,4. 为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？,不同种动物精子的形态相似，外形似蝌蚪，分头、颈 尾 三大部分 大小略有不同，与动物的体形大小无关。,二、卵子的发生,1、场所：,卵巢,胚胎在性别分化以后,2、时期：,3.发生过程：,1)胎儿期卵泡的形成和在卵巢内的储备,卵原细胞,多个卵原细胞,初级卵母细胞,卵泡,1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？ 2.刚排出的卵是成熟的卵子吗？ 3.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？ 4.M在什么时候完成的？ 5.M在什么时候完成的？ 6 排卵发生在什么时间？ 7.受精作用的场所在哪里？ 8.卵子受精的标志是什么？,发生过程：,2)初情期后成熟卵子的形成,初级卵母细胞,次级卵母细胞,第一极体,卵子,第二极体,卵子已受精形成合子,思考？,1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？ 2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？ 3.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？,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卵子。,答：是指卵子从卵泡中排出。,讨论：,4.减数第一次分裂在什么时间完成？,讨论：,5.减数第二次分裂在什么时间完成？,6.排卵发生在什么时间？,排卵前后,受精过程中,M 前后,在什么场所完成？,输卵管,7.受精发生在什么场所？,输卵管,5.p,8.判断卵子是否受精的重要标志是什么？,两个极体在卵黄膜与透明带之间,透明带,卵黄膜,卵原细胞,有丝分裂,多个卵原细胞,染色体复制,初级卵母细胞,M,第一极体,次级卵母细胞,两个第 二极体,第二极体,卵子,退化消失,M,排卵前后完成,在受精过程完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,卵子发生过程,胎儿时期完成,解析必修2,初情期后青春期后,在输卵管中完成受精过程,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极体吗？,人类和大部分哺乳动物：第一极体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二极体 ； 即使分裂，在实际操作中也不容易三个都同时观察到，但只要能看到两个极体，就足以说明问题。,疑问,精子与卵子的发生比较,睾丸,卵巢 输卵管,初情期以后,性别分化以后,先有丝分裂后减数分裂,同上,4个精子细胞,1个卵细胞3个极体,变形,不变形,哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；而精子是从初情期开始的,巩固练习,1.下列不属于胚胎工程的是： （ ）,A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植 C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育,D,2、下列关于精子的说法，不正确的是 A 精子的发生从初情期开始 B 它与卵细胞的受精发生在子宫内 C 精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体 D 精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落 3、下列有关卵子产生的说法中，正确的是 A 哺乳动物卵泡的形成是在初情期 B 排出成熟卵细胞的过程即为排卵 C 卵子形成是的分裂过程均在卵巢内完成 D 卵子产生的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合 过程中完成的,4、写出各个字母代表的名称,1、顶体 2、头部 3、线粒体鞘 4、原生质滴 5、尾部,胎儿期,透明带,卵黄膜,卵原细胞,初级卵母细胞,有丝分裂,初级卵母细胞,次级卵母细胞 第一极体,第二极体,时间：排卵前后,M ,生长，透明带生成,第一极体,M,发生时间:受精时发生地点:输卵管,合子和两个极体,受精,初情期后,卵泡卵泡细胞初级卵母细胞,排出的卵,卵丘细胞,卵泡液,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。,卵子的发生,胎儿期,初情期后,卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞 + 第一极体,初级卵母细胞,有丝分裂 数目增多,M分裂,初级卵母细胞生长透明带形成,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,睾丸,卵巢、输卵管,初情期后,胎儿时期、初情期后,连续的，需变形；细胞质均等分配,MM是不连续的，不需变形；细胞质不均等分配,4个精子,一个卵子和3个极体,需要,不需要,发生的时期和场所,原始生殖细胞的增殖为有丝分裂 生殖细胞的成熟为减数分裂 成熟细胞均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半,三、受精,1、概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。,2、标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。,3、场所:输卵管,一)受精前的准备阶段: 1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象. 2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力,3.过程：,4、过程,二)受精阶段: 1)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细胞 透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 2)精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 3)原核形成： 雄原核形成和雌原核形成 4)配子结合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵),二）受精阶段,包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。,哺乳动物受精过程示意图,1)精子穿越放射冠和透明带,顶体反应,透明带反应(第一道),2)精子进入卵黄膜,卵黄膜封闭作用（第二道）,3)原核形成,雄原核和雌原核形成,4)配子结合：,雌雄原核融合形成合子(受精卵),穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。,几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。,穿过透明带：,形成受精卵：,5.意义,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。,Back,1、卵裂期的特点：,细胞分裂方式为_ 细胞数目_ 每个细胞体积_ 胚胎总体积_或略有_ DNA数目_ 有机物总量_ 有机物种类_,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,增加,减少,增加,四.胚胎发育,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（内含囊胚腔）,原肠胚（内含原肠腔）,胎儿形成,：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。,：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹,内细胞团 ：发育成胎儿各组织,滋养层细胞：将发育成胎膜和胎盘,：最初发育在输卵管进行有丝分裂,外胚层、中胚层、内胚层 滋养层 原肠腔,2、早期胚胎发育的几个阶段,充满活力的精子,此时经过种种障碍的精子终于与卵子相遇，卵子外膜成为它们第一道需要攻破的关卡。此时，精子们把头 钻到卵子的外壁上，尾巴不断拍打着，卵子 则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。,卵子的外层被一层透明的薄膜保护着，这使它看起来像一个悬浮在天体中的漂亮的星球。,经过种种障碍的精子终于与卵子相遇,精子试图进入卵子,此时, 精子的头已经钻进去了, 我们还可以看 到它的中部和尾部，它就像一个不断旋转的钻头， 在尾巴拍打的驱动下，努力进入卵子。,桑 椹,受精第一天,卵裂期,卵裂期,桑椹胚,囊胚胚卵期,受精后8天。胚完成“着陆“,微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。,受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟140150下是母亲心跳的两倍。,人类胚胎第8周时在子宫内的照片,此时胎儿已长到20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 。,Back,1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ 2.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？,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816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胚胎进行移植。,3.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明。,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。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