体内受精和早期胚胎的发育.ppt

1978年7月25日世界首例试管婴儿 1988年3月10日我国首例试管婴儿 胚胎工程 胚胎工程指对动物或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 还需要移植到动物体内生产后代 以满足人类大各种需求 早期胚胎 配子 雌性 胚胎 操作对象 动物早期胚胎或配子操作水平 多种显微操作技术种类 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞培养等 体内受精和早期胚胎发育 1 学习目标 一 知识与技能目标简述哺乳动物的精子和卵子的发生 二 过程与方法目标本节可充分利用插图和讨论问题进行学习 建议学生快速阅读 提高自学的能力 有助于理解课文 三 情感与价值观目标认同胚胎工程建立及发展的意义 通过合作探究学习 在评价过程中发现自己 肯定自己 不断感受成功的喜悦 一 精子的发生 1 场所 2 时期 3 过程 1 场所 精子的发生是在睾丸内完成的 2 时期 从初情期开始直到生殖功能衰退 3 过程 发生的过程大体可分为三个阶段 曲细精管 精原细胞 有丝分裂 多个初级精母细胞 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 3 精子形成的过程 多个精原细胞 染色体复制 变形 第三阶段变形 变为精子头部的主要部分 发育为头部的顶体 演变为精子的尾 形成线粒体鞘膜 其它物质浓缩成 球形 第三阶段 变形 细胞核 高尔基体 中心体 线粒体 原生质滴 4 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 充满活力的精子 经过种种障碍的精子终于与卵子相遇 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 问题讨论 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 二 卵子的发生 1 场所 2 时期 1 场所 卵子的发生是在卵巢内完成的 2 时期 性别分化以后 放射冠 卵细胞膜 3 卵子形成过程 卵原细胞 多个卵原细胞 初级卵母细胞 2N 2N 2N N 2N 排卵前后完成 在精子和卵子结合的过程中完成 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 思考 如何判断卵子是否完成受精 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 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 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 尚未完全成熟输卵管 三 精子与卵子的发生比较 再见 课堂练习 思考 精子和卵子在发生上的重要区别是什么 精子 初情期以后 卵子 性别分化以后 胎儿时期 体内受精和早期胚胎发育 2 学习目标 一 知识与技能目标1 了解哺乳动物受精过程中相关概念和生理功能 2 简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点 二 过程与方法目标本节可充分利用插图和讨论问题进行学习 建议学生快速阅读 提高自学的能力 有助于理解课文 三 情感与价值观目标认同胚胎工程建立及发展的意义 通过合作探究学习 在评价过程中发现自己 肯定自己 不断感受成功的喜悦 四 受精 阅读教材P64 65 观察图3 6 讨论以下问题 1 什么是受精 包括哪几个阶段 2 受精的过程怎样 受精的场所如何 四 受精 1 概念 2 标志 3 场所 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 在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时 3 场所 受精是在输卵管内完成的 4 过程 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段1 精子获能 准备阶段2 卵子的准备减数第二次分裂的中期 卵细胞膜 3 受精阶段 包括精子穿越放射冠和透明带进入卵黄膜 原核形成配子结合 3 受精阶段 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 卵黄膜上的微绒毛抱住精子 典例分析 在受精作用过程中 体现受精实质的是 A 同类生物的精卵互相识别B 精子的头部进入卵细胞C 卵细胞膜增厚并形成受精卵膜D 精子核与卵细胞核互相融合 D 阅读教材P64 65 讨论以下问题 五 胚胎发育 1 卵裂期的特点如何 2 早期发育的胚胎分为哪几个阶段 各有哪些变化 五 胚胎发育 1 卵裂期的特点 细胞分裂方式为 细胞数目 胚胎总体积 或略有 每个细胞体积 DNA数目 有机物总量 有丝分裂 增加 不增加 缩小 减小 增加 减小 受精卵 卵裂 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 2 早期胚胎发育的几个阶段 外胚层中胚层内胚层原肠腔 典例分析 下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中 DNA总量 每个细胞体积 所有细胞体积之和 有机物总量的变化趋势 横坐标为发育时间 其中正确的是 A B C D A 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 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 体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等 这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果 同卵双胞胎和异卵双胞胎双胞胎可以分为同卵双胞胎和异卵双胞胎 同卵双胞是一个受精卵分裂而成的