辽宁省庄河市第六高级中学 3.1 体内受精和早期胚胎发育课件 新人教版选修3.pptVIP

3 1体内受精和早期胚胎发育 一 精子和卵细胞的发生 1 精子的发生 1 场所 精子的发生是在 内的 中完成的 2 时期 雄性动物 从 到生殖机能衰退过程 分三个阶段第一阶段 的形成 哺乳动物睾丸示意图 睾丸 初情期 曲细精管 是在 中 精原细胞通过 产生的 曲细精管 有丝分裂 初级精母细胞 产生多个 初级精母细胞 第二阶段 的形成是初级母细胞经 的结果第一次减数分裂 一个初级精母细胞 次级精母细胞第二次减数分裂 两个次级精母细胞分裂成 染色体的 细胞 一个初级精母细胞经过减数分裂形成 个精子 精子细胞 减数分裂 两个 单倍 精子 第 阶段 变形 精子细胞形成 精子 4 高尔基体 演变成头部的主要部分 发育为头部的顶体 演变精子的尾 聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜 同时其他物质浓缩为球状 叫做 随着精子的成熟过程向后移动 直到最后脱落 对于大多数家畜来说 精子在睾丸内形成的时间为 左右 哺乳动物的精子外形似蝌蚪 分为 三部分 不同 细胞核 中心体 线粒体 原生质滴 两个月 头 颈 尾 种动物精子的形态 大小略有不同 但与动物的体型大小 相似 无关 讨论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 不是 其一 在自然繁殖的条件下 为了使母畜排出的1个或几个卵子完成受精 公畜一次射出几亿到几十亿的精子动物为繁殖后代 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 在通过母畜生殖道的过程中 复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选 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 的精子只剩百余个 与卵子完成受精的只有一个 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 输卵管 细胞核和线粒体都是精子结构中的主要要部分 其中 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 而线粒体则是精子进行 分解营养物质产生运动 的场所 精子的线粒体在精子形成过程中 集中于尾的基部形成线粒体鞘膜 是精子维持生存和运动 的 动力工厂 或 发动机 细胞核 控制中心 有氧呼吸 能量 能量 2 卵细胞的形成过程 卵细胞的发生 地点 时间 过程 雌性胎儿的 细胞 增加其数量 演变为 被卵泡细胞包围形成 卵巢 胎儿期 性别分化后 卵原 有丝分裂 卵泡 卵母细胞 初级 动物细胞卵巢 卵泡和卵子的关系 排卵 卵原细胞 有丝分裂发生时间 更多卵原细胞 初级卵母细胞 第一次分裂 发生时间 地点 次级卵母细胞和第一极体 特点是 成熟的条件要受 诱导第二次分裂 发生时间 地点 成熟的卵子和两个极体 在卵黄膜和透明带间隙有 是卵子是否受精的标志 演变 初情期后 卵泡 受精时 输卵管 不成熟的 精子 胎儿期 两个极体 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 一般一个卵泡只能形成一个成熟的卵子 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 内进一步成熟 直到第二次减数分裂 的才能与精子结合完成受精过程 排出的卵子是在 内与精子受精的 卵子从卵泡中排出 输卵管 中期 输卵管 二 受精作用 1 受精概念 2 受精场所在 3 标志 精子和卵子结合成受精卵的过程 输卵管内 在卵黄膜和透明带间隙有两个极体 受精前准备阶段 受精 精子获能 4 过程 包括 和 阶段 准备阶段1 即精子必须在雌性动物的 内发生相应生理变化后 才能获得 能力的现象 发现者 使人们了解了精子的体外获能机制 为实现 打下了基础 生殖道 受精 张明觉 体外受精 2 卵子的准备 卵子一般在排出后2 3h才能被精子穿入 有一些实验证据说明 卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程 动物排出的卵子成熟程度不同 有的可能是 有的可能是初级卵母细胞 它们即卵子在 内达到减数分裂第二次分裂 才具备受精的能力 输卵管 中期 次级卵母细胞 思考2 陆生生物起源于水生生物 只要将哺乳动物的卵子和精子同时放入水溶液中 自然会受精融合形成受精卵 你是否赞同 精子在雌性生殖道内是如何获能的 不赞同 因为哺乳动物具有 现象 在体外必须有使其 的物质 才能使其与卵子受精 精液由精子和精清 精浆 两部分组成 精清中含有一种能 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 只有当 精子获能 获能 抑制 精液进入雌性动物的生殖道时 由生殖道分泌产生一种物质 对精子获能的抑制 才能引起精子获能 精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异 但主要是子宫和输卵管 解除 场所 输卵管 3 受精阶段主要包括 和 和 原核形成 精子穿越放射冠 透明带 进入卵黄膜 配子融合 获能后的精子与卵子相遇时 首先发生 使顶体内的 释放出来 放射冠是包围在卵子透明带外面的 精子所释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞 的物质 形成精子穿越放射冠的通路 穿过放射冠的精子立即与 接触 随后将透明带溶出一条孔道 精子借自身运动穿越透明带 并接触 在精子接触卵黄膜的瞬间 会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应 这个反应称作 顶体反应 酶 卵丘细胞群 之间 透明带反应 透明带 顶体酶 卵黄膜 可看作是防止多精受精的 屏障 只有穿过透明带的精子才能与卵黄膜接触 由于卵黄膜表面有大量的 当精子与卵黄膜接触时 立即被微绒毛抱合 随后 精子外膜和卵黄膜 精子入 而精子入卵后 会立即拒绝其他精子再进入卵内 这种生理反应称作 可看作是防止多精受精的第二道屏障 防止多精入卵的两道防线的形成机制是 和 在自然状态下 不可能发生多精入卵而形成多倍体 第一道 相互融合 微绒毛 卵 卵黄膜 透明带反应 卵黄膜的封闭作用 卵黄膜的封闭作用 精子入卵后的另一个变化 是 脱离 并且原有 破裂 随后 精子形成一个新的核膜 最后形成一个比原来精子核还大的新核 叫做 与此同时 精子入卵后被激活的卵子完成 排出 形成新的雌原核 雌原核一般略 雄原核 雌雄原核充分发育后 相向移动 彼此接触 二者体积 合并 两组核染色体合为一组 形成一个含有 的合子 也就是 受精的标志是的 形成 受精完成的标志是 形成 并融合成 第二极体 尾部 核膜 雄原核 减数第二次分裂 第二极体 小于 缩小 二倍体 受精卵 雌雄原核 合子 充满活力的精子 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 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 形成受精卵 精 卵相遇 发生顶体反应 精子穿过放射冠 精子接触透明带 精子穿过透明带 接触卵黄膜 精子头膨胀 同时卵子完成减 释放第二极体 雌 雄原核形成 核膜消失 两个原核融合 第1次卵裂开始 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 发育成胎膜和胎盘 最初发育在输卵管进行有丝分裂 三 胚胎发育 滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔 囊胚期 胚泡 8细胞期 受精卵 2细胞期 4细胞期 16细胞期 32细胞期 原肠胚期 卵裂 内胚层 外胚层 中胚层 牙釉质 角膜上皮 晶状体 内耳膜迷路 腺垂体 口腔 鼻腔和肛门的上皮等 外胚层的分化 中枢神经系统以及松果体 神经垂体和视网膜 皮肤的表皮及其附属器 泌尿 生殖系统的主要器官 心脏 体壁的骨髂肌肉血管和结缔组织 消化和呼吸系统的肌肉组织 血管和结缔组织 中胚层的分化 结缔组织 血管 肌肉组织 皮肤的真皮 大部分中轴骨髂及骨髂肌 中耳 甲状旁腺 胸腺和膀胱等的上皮组织 内胚层的分化 消化管 消化腺 呼吸道和肺的上皮组织 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140 150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 足月胎儿 动物的胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程 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8 16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 人们正是在认识了这些自然规律的基础上 在体外进行有效的模拟 才使卵母细胞能在体外成熟 精子能在体外完成获能 获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精