[理化生]第一节 哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用.ppt

第一节 哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用,胚胎工程,小飞守角制作,旧知回顾：减数分裂.flv,1、减数分裂后形成的细胞叫什么？ 2、减数分裂发生的场所？ 3、原始生殖细胞是由什么细胞分裂产生的？ 4、你能否口述出精原细胞的减数分裂的过程。,小飞守角制作,精子形成过程,小飞守角制作,卵原细胞,联会，形成四分体,初级卵母细胞,第一极体,第二极体,卵细胞,次级卵母细胞,卵细胞形成过程,小飞守角制作,精子形成过程和卵细胞形成过程的比较,睾丸,主要在卵巢,均等的分裂 有变形期,不均等的分裂 无变形期,一个精原细胞分裂形成四个（两种） 精子,一个卵原细胞分 裂形成一个卵细 胞和三个（两种）极体（退化消失）,笔记,小飞守角制作,次级精母细胞,2N,4N,精原细胞,DNA 变 化 曲 线,初级精母细胞,精子细胞,N,染色单体变化曲线,染 色 体 变 化 曲 线,笔记,4,8,2,小飞守角制作,（1）发生场所： 睾丸的曲细精管 （2）时间： 初情期生殖机能衰老,一、精子的发生,（3）发生方式：减数分裂,哺乳动物生殖细胞的形成：,小飞守角制作,精原细胞（染色体数:2n）,有丝分裂,初级精母细胞（染色体数:2n）,次级精母细胞（染色体数:n）,精子细胞（染色体数:n）,精 子（染色体数:n）,M（减数第一次分裂）,第一阶段,第二阶段,第三阶段,M（减数第二次分裂）,（4）发生的过程,多个精原细胞（染色体数:2n）,间期：染色体复制,变形,小飞守角制作,1个精原细胞（染色体数:2n）,1个初级精母细胞（染色体数:2n）,2个次级精母细胞（染色体数:n）,4个精子细胞（染色体数:n）,体细胞（染色体数:2n）,有丝分裂 细胞分化,间期：细胞体积增大、染色体复制,前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换） 中期：同源染色体排列在赤道板两侧 后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合） 末期：形成2个次级精母细胞,着丝点分裂，染色单体分离,4个2种精子（染色体数:n）,变形,减数第一次分裂,减数第二次分裂,各阶段特征：,小飞守角制作,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(最后脱落),小飞守角制作,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,例如：大鼠的精子190um长，而大象的精子却只有50um长。,小飞守角制作,减数分裂间期,精子形成的三个阶段,小飞守角制作,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？,问题讨论:,小飞守角制作,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。 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？,小飞守角制作,1、基因型为AaBb的某动物体内，处于有丝分裂中期的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞相比（ ） A、基因型相同 B、染色体组数相同 C、同源染色体对数相同 D、DNA数目相同,2、在狗的精巢中，由A、T两种碱基参与构成的核苷酸共有X种；其DNA分子结构稳定性最低的时期在细胞周期的Y期；DNA复制出的2个DNA分子彼此分离发生在Z期。下列有关X、Y、Z的叙述正确的是（ ） A、2、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 B、5、分裂间期、有丝分裂后期和减数第一次分裂后期 C、4、分裂前期、有丝分裂第一次和第二次分裂后期 D、3、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,B,D,巩固练习：,小飞守角制作,阅读课本P64内容，思考并回答以下问题：,1、卵细胞发生的场所和时间?,2、卵细胞的发生可分成哪几个阶段？,场所：卵巢和输卵管； 时间：胎儿期,三个阶段,小飞守角制作,1、发生部位：卵巢和输卵管 2、时间：胎儿期、初情期 3、阶段：,(1)、初级卵母细胞的形成阶段： 在胎儿时期；（卵巢） (2)、次级卵母细胞的形成阶段： 排卵期前后；（卵巢） (3)、成熟卵细胞的形成阶段： 精子和卵子结合完成M过程完成的。（输卵管）,二、卵子的发生,小飞守角制作,4、卵巢中卵子发生过程,小飞守角制作,卵泡细胞卵母细胞,卵母细胞与卵丘细胞间的1层厚膜（糖蛋白）,排卵后，由卵泡形成的富有血管的腺体样黄色结构（分泌孕激素等）,排卵：卵子从卵泡排出，进入输卵管的过程,排出的是“次级卵母细胞（初级卵母细胞）”。,由卵泡细胞构成的射状结构。,卵子发生过程有关名词,透明带：,卵泡：,放射冠：,黄体：,小飞守角制作,胎 儿 期,卵原细胞,有丝分裂增加数量,染色体复制,初级卵母细胞,被卵泡细胞包围,小飞守角制作,初 情 期 后,初级卵母细胞生长 透明带形成,初级卵母细胞,排卵,指卵子从卵泡中排出进入输卵管,排出的卵是_,初级卵母细胞,排出的卵是_,次级卵母细胞,受精的标志,2个,小飞守角制作,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,卵子发生过程,M,在卵巢中，排卵前后完成,进入输卵管，需精子刺激，在受精过程完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,胎儿时期,发育形成透明带和卵黄膜,初情期,精子,与精子结合形成受精卵,完成减数第二次分裂是需要精子的刺激和诱导。,小飞守角制作,家畜卵子发生和成熟示意图,哺乳动物卵泡的形成，是在出生前（即胎儿时期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。,精子,小飞守角制作,有丝分裂 时间：胎儿期，地点：卵巢,第一次分裂：发生时间：初情排卵期 地点：卵巢,第二次分裂：发生时间：受精时 地点：输卵管 特点：是不成熟的 成熟的条件：受到精子诱导,（在卵黄膜和透明带之间有两个极体是卵子受精的标志。）,卵细胞的形成过程小结,小飞守角制作,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：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。,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。,思考：,小飞守角制作,睾丸的曲细精管（场所唯一）,卵巢（M）、输卵管（M）（场所不唯一）,初情期,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，减分裂在精子和卵子结合过程中完成, M和M是连续的，需变形成蝌蚪状精子 细胞质均等分配, M和 M是不连续的，不需变形，卵子是球状的 细胞质不均等分配,形成4个精子细胞,形成1个卵细胞和3个极体,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过程均经一次复制和两次分裂子细胞中的染色体数目减半,5、精子发生和卵子发生的比较,小飞守角制作,巩固练习,1、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,B,小飞守角制作,2、排卵时，排出的细胞是（ ） A.卵原细胞 B.初级卵母细胞 C.成熟卵细胞 D.次级卵母细胞或者初级卵母细胞,3、卵子的成熟部位和受精部位分别是（ ） A.卵巢、卵巢 B.卵巢、输卵管 C.输卵管、输卵管 D.输卵管、子宫,D,C,1、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,B,巩固练习,小飞守角制作,4、下列不是精子、卵子发生过程的区别的是（ ） A.初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B.M（减数第一次分裂）和M减数第二次分裂的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否经过变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数目,D,5、次级卵母细胞的成熟和第二次减数分裂分别完成于（ ） A.排卵前，在卵巢内 B.受精前，在输卵管内 C.排卵后，在腹腔内 D.受精时，在输卵管内,D,小飞守角制作,D,6下列说法正确的是 ( ) A成熟精子遇到卵子便可发生受精作用 B排出成熟卵子细胞的过程即为排卵 C卵子形成的分裂过程均在卵巢内完成 D卵子产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,7下列属于精子和卵细胞发生上的区别的是 （ ） A细胞的分裂方式 B细胞遗传物质的变化 C成熟细胞的染色体数量 D卵子在卵巢内储备,D,小飞守角制作,三、受精作用,1、概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。,2、受精的标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。,3、场所:在输卵管内完成的。,充满活力的精子,4、过程：包括受精前的准备阶段和受精阶段。,小飞守角制作,（1）精子获能,原因：雄性动物睾丸排出的精子虽然已经发育成熟，但不能立即与卵子受精，必须获能后才具备受精的能力。,场所：雌性动物的生殖道（主要是在子宫和输卵管）内。,机理：从精液组成上看包括两部分：精子和精浆，精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有精液进入雌性动物的生殖道内时，由生殖道分泌的一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。,本质：暴露精子表面与卵子识别的装置，解除对顶体反应的抑制，使精子得以穿越透明带进入卵内完成受精过程。,（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。,（一)受精前的准备阶段:,小飞守角制作,获能的精子,处于减数第二次分裂中期的成熟次级卵母细胞,（卵泡细胞或卵丘细胞群）,（一种糖蛋白）,（卵黄膜）,小飞守角制作,（二）受精阶段: （1）精子穿越放射冠和透明带 顶体反应是指顶体释放顶体酶的过程。用于溶解构成放射冠的卵丘细胞之间的物质及透明带，为精子穿越放射冠和透明带打通通道。 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（次级卵母细胞膜） 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 （3）雌雄原核的形成 （4）雌雄原核融合形成合子(受精卵),小飞守角制作,（1）顶体反应,获能以后的精子，在雌性动物生殖道内与卵子相遇时，会出现精子顶体膨大、精子质膜(外膜)和顶体外膜局部融合，并在融合处形成一些泡状物，随后脱落，造成精子顶体外膜出现孔洞， 使顶体内储存的与受精有关的酶释放出来，参与精子和卵子的受精过程。这种生理现象叫做顶体反应。,相关名词解释：,小飞守角制作,（2）透明带反应,在精子和卵子受精过程中，当精子穿过放射冠，进入透明带并接触卵黄膜时，卵子发出指令(信号)，阻止后续的精子进入透明带的一种生理反应，叫透明带反应。它是受精过程中，防止多精入卵继而造成多精子受精的第一道屏障。,（3）卵黄膜封闭作用,只有穿过透明带的精子才能与卵黄膜接触。精子与卵黄膜接触时，立即被卵黄膜表面的微绒毛抱合，随后，精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵。此时，卵黄膜立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称做卵黄膜封闭作用。这是防止多精入卵受精的第二道屏障。,小飞守角制作,（1）发生的时间不同：顶体反应是发生在精子与卵子相遇时；透明带反应是发生在精子触及卵黄膜的瞬间；卵黄膜的封闭作用是发生在精子入卵后。 （2）生理作用不同：顶体反应是释放顶体酶，要形成精子穿越放射冠的通路；透明带反应是防止多精子入卵受精的第一道屏障；卵黄膜封闭作用则是防止多精子入卵受精的第二道屏障。,注意：顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用,小飞守角制作,充满活力的精子,充满活力的精子,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。,小飞守角制作,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。,小飞守角制作,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。,小飞守角制作,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。,穿过透明带：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，形成第一道屏障。,小飞守角制作,精子进入卵子后,其尾部脱落，卵黄膜封闭形成第二道屏障，从而阻止其他精子穿越卵黄膜。进入卵子的精子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。,雌雄原核形成并结合形成受精卵,小飞守角制作,哺乳动物受精过程示意图,小飞守角制作,1、概念:指 和 结合形成 (即 )的过程。 2、标志:在 和 的间隙可以观察到两个极体时。 3、场所:受精是在 内完成的。,受精作用小结,精子,受精卵,卵黄膜,透明带,输卵管,卵子,合子,小飞守角制作,过程小结,受精前的准备阶段,受精阶段,受精过程,精子获能,卵子的准备,放射冠,雌雄原核形成,透明带,受精卵的形成,卵黄膜,小飞守角制作,1.什么叫顶体反应？ 2.什么叫透明带反应？,问题讨论：,获能的精子与卵子相遇时，顶体释放顶体酶,溶解放射冠和透明带的过程。,精子触及卵黄膜时，卵子细胞立即释放溶酶体酶样物质，使透明带结构发生变化，防止多精子穿越透明带进入卵细胞的现象。是防止多精子入卵的第一道屏障。,小飞守角制作,3.什么叫卵黄膜的封闭作用？ 4.防止多精入卵受精有哪些生理反应？,精子进入卵细胞后，卵黄膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应。是防止多个精子入卵的第二道屏障。,透明带反应和卵黄膜的封闭作用。,小飞守角制作,精、卵相遇,顶体反应,顶体酶释放,顶体酶溶解透明带,接触透明带,穿越放射冠,溶解卵丘细胞 （放射冠）,穿越透明带 （透明带应）,接触卵黄膜,产生透明带反应,形成第一道屏障（作用 ）,精子被微绒毛抱合,精子外膜与卵黄膜融合,精子进入卵,防止多个精子进入透明带,小飞守角制作,精子进入卵后,变