2015-2016学年高中生物课件：5 (15).ppt

胚胎工程 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。 操作对象：早期胚胎和配子 技术手段：胚胎移植、体外受精、 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 的发育规律 胚胎工程的建立 一.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。 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。 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、胚胎干细胞 培养等技术应运而生。 第第3 3章章: :胚胎工程胚胎工程 一.精子和卵子的发生 （1）发生场所：睾丸 （2）时间： 初情期生殖机能衰 老 1.精子的发生 精原细胞 有丝分裂 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 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 精子细胞变形中的主要变化： 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 线粒体鞘膜(尾的基部) 原生质滴(球状, 最后脱落) 提示：不是。其一，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；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，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（ 输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精 的只有一个。 1.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，这能 说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？ 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，是精子维持生 存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。 2.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？为什么精子中的线粒体集 中在尾的基部？ 2.卵子的发生 (1)发生部位：卵巢 (2)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 结合的过程完成的。 排卵 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 （3）卵子发生过程 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 胎儿时期完成 卵子受精的标志： 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。 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。 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： 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（M和M） 才能形成精子和卵子。 不同点： 一个精原细胞多个精子；一个卵原细胞 一个卵子；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 出生前完成的。 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 2.有一个卵原细胞中含有A与A、B与B两对 同源染色体，它形成的含有AB的配子有 （ ） A.1个 B.0或1个 C.2个 D.4个 D B 二、受精 1.概念：是精子和卵子结合形成合子 （即受精卵）的过程。 2.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： 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) 哺乳动物受精过程示意图 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： 精子进入卵 子后,其细胞核 变大到和卵子细 胞核相似,精子 细胞核(雄原核) 和卵子细胞核(雌 原核)同时向细胞 中部靠拢,并相 互融合成一个细 胞核,这时称受 精卵。 形成受精卵： 4.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。 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。 受精后8天。胚牙完成“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 。 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