高中生物 专题3 第1节 体内受精和早期胚胎发育课件 新人教版选修3.ppt

专题3胚胎工程 一对夫妇 妻子因病切除了子宫 但他们一直想有一个亲生的孩子 携带他们的遗传信息 请从理论上想个办法帮他们完成这个愿望 试管婴儿是不是在试管中长出一个胎儿呢 1978年7月26日 世界上第一个试管婴儿路易斯在英国出生 至2012年 全球已有约500多万个试管婴儿出生 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 以满足人类的各种需求 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 胚胎工程是在体外模拟动物自然受精和早期胚胎发育 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律 3 1体内受精和早期胚胎发育 精子 一 精子和卵子的发生 卵子 3 过程 1 场所 2 时期 中的 初情期 生殖机能衰退 分三个阶段 不等于衰老 睾丸 曲细精管 一 精子的发生 精原细胞 多个精原细胞 次级精母细胞 精子 m 与m 是连续进行的 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 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 1 家畜每次射精排出的精子数以亿计 但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 精子数量多 总有精子能与卵子结合 从而保证了种族的延续 其二 对精子进行筛选 保证最优秀的精子与卵子结合 讨论 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 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 线粒体是精子维持生存和运动能量的 动力工厂 或 发动机 2 卵子的发生 1 发生部位 成熟部位 2 时间 以及 卵巢 输卵管 胎儿时 初情期 生殖机能衰退 卵巢中有卵泡 每个卵泡由多个卵泡细胞包围着一个初级卵母细胞 胎儿期 卵原细胞 初级卵母细胞 有丝分裂 染色体复制 储存于中 卵泡 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 排出的卵是 初级卵母细胞 排出的卵是 次级卵母细胞 受精完成的标志 2 减数第一次分裂在什么时间完成 减数第二次分裂在什么时间完成 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 卵巢或输卵管 在什么场所完成 输卵管 受精发生在什么场所 输卵管 思考 1 一个卵泡中能形成几个卵子 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 它在什么部位成熟 不是 正常情况下 一个卵泡只能形成一个卵子 是指卵子从卵泡中排出 输卵管 讨论 比较 精子和卵子的发生 有丝分裂产生性原细胞 初级性母细胞 都经过减数分裂才形成性细胞 受精 充满活力的精子 卵子经过约15cm长 由狭窄的输卵管向子宫游动 很快 它将与精子相遇并开始受精的过程 卵子的外层被一层透明的薄膜 营养细胞 保护着 像一串串美丽的光环围绕着它 这使它看起来像一个悬浮在天体中的漂亮的星球 精子们把头钻到卵子的外壁上 尾巴不断拍打着 500万个精子同时游向它们的终点 卵子 虽然这个部队很庞大 但最终经过种种障碍能攻破卵子的精子只有一个 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 二 受精 精子 受精卵 卵黄膜 透明带 输卵管 卵子 合子 4 过程 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 准备阶段1 精子获能 即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后 才能获得受精能力的现象 准备阶段2 卵子的准备 即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期 m 时 才具备受精能力 哺乳动物受精过程示意图 精 卵相遇 顶体反应 顶体酶释放 溶解卵丘细胞之间物质 穿越放射冠 接触透明带 顶体酶溶解透明带 穿越透明带 接触卵黄膜 产生透明带反应 形成第一道屏障 精子被微绒毛抱合 精子外膜与卵黄膜融合 精子注入卵 精子注入卵后 变化 变化 变化 产生卵黄膜封闭作用 形成第二道屏障 尾部脱离核膜破裂 形成雄原核 激活卵子完成减数第二次分裂 排出第二极体 形成雌原核 发育移动接触合并 形成受精卵 三 胚胎发育 根据胚胎形态的变化 分几个阶段 受精卵 卵裂 包括2细胞期 4细胞期 8细胞 16细胞期 32细胞期 桑椹胚 囊胚 原肠胚 幼体 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 有机物种类 减少 1 卵裂期的特点 有丝分裂 增加 不增加 缩小 减小 不变 增加 卵裂 包括2细胞期 4细胞期 8细胞 16细胞期 32细胞期 2 桑椹胚 当细胞数目达到32个左右时 胚胎形成致密的细胞团 形似桑葚 这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能 属于全能细胞 滋养层细胞 发育成胎膜和胎盘 胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质 内细胞团 即胚胎干细胞 是一种未分化的细胞 具有全能性 能发育成完整的胚胎 滋养层 内细胞团 囊胚腔 3 囊胚 囊胚进一步扩大 会导致透明带破裂 胚胎从其中伸展出来 孵化 受精卵 第一次卵裂 第二次卵裂 第三次卵裂 囊胚 囊胚 原肠胚 胚的发育 4 原肠胚 外表神经和感官 内呼消化胰与肝 其余都为中胚层 外表神经和感官 内呼消化胰与肝 其余都为中胚层 外胚层 表皮及其附属结构 神经系统 感觉器官内胚层 消化道 呼吸道上皮 肝胰等腺体中胚层 皮肤真皮 脊索 肌肉 骨骼 内脏器官外膜 循环系统 排泄系统 生殖系统 受精后8天 胚芽完成 着陆 微微嵌入子宫膜 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 胎儿长到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应 胎儿38周 母体即将生产 这时胎儿的体积显著增大 不得不蜷缩成一团 新生儿 1 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高 马的胚胎进入子宫时发育程度最高 其次为小鼠 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 提示 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 资料分析 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