体内受精和早期胚胎发育

专题3胚胎工程 1 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 2 操作对象 技术手段 操作目的 早期胚胎和配子 胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养等 生产后代 满足人类需求 3 3 1体内受精和早期胚胎发育 4 一 精子的发生 1 场所 2 时期 睾丸的曲细精管 初情期 生殖机能衰退 5 3 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 6 精子发生的过程 7 第 阶段 初级精母细胞的形成 精原细胞 多个精原细胞 有丝分裂 第 阶段 精子细胞的生成 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 M M 减数分裂 第 阶段 精子细胞变形成精子 4 过程 初级精母细胞 染色体复制 其他物质合成 8 第 阶段 精子细胞变形成精子 9 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 球状 最后脱落 精细胞变形总结 第 阶段 精细胞变形成精子 10 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 11 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 Back 12 二 卵子的发生 1 场所 卵巢 13 14 卵子发生的过程 15 胎儿期 透明带 卵黄膜 卵原细胞 初级卵母细胞 有丝分裂后演变 初级卵母细胞 次级卵母细胞第一极体 第二极体 时间 排卵前后 M 生长 透明带生成 第一极体 M 发生时间 受精时发生地点 输卵管 合子和两个极体 受精 初情期后 2 过程 16 卵原细胞 发生时间 胎儿期 地点 卵巢 多个卵原细胞 初级卵母细胞 在雌性动物排卵前后完成 次级卵母细胞和第一极体 在受精过程中完成地点 输卵管 合子和两个极体 有丝分裂 17 在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志 思考 1 卵子是否受精的重要标志是什么 减数第二次分裂过程是在输卵管中 3 排出的卵子是什么时期的细胞 排出卵子是不成熟的 且成熟程度不同 有的可能是次级卵母细胞 例如猪 羊 有的可能是初级卵母细胞 例如马 犬 2 产生卵子的过程是否都发生在卵巢中 18 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 仅完成减数第一次分裂 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 讨论 19 睾丸 卵巢 输卵管 初情期后 胎儿时期 初情期后 连续的 细胞质均等分配 M M 是不连续 细胞质不均等分配 4个精子 一个卵子和3个极体 需要 不需要 发生的时期和场所 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 成熟细胞均经一次复制和两次分裂 子细胞中染色体数目减半 20 三 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 在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体时 3 场所 输卵管 21 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 精子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 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 22 精子经过哪些困难才能与卵子结合呢 1 精子穿越放射冠和透明带 顶体反应 顶体内的酶释放 溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带 穿越透明带 接触卵黄膜 透明带反应 第一道屏障 23 精子穿越放射冠和透明带 进入卵黄膜 原核形成 配子结合 24 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 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 25 精子进入卵后 变化 变化 变化 产生卵黄膜封闭作用 形成第二道屏障 作用 尾部脱离核膜破裂 形成雄原核 形成雌原核 激活卵子完成减数第二次分裂 排出第二极体 发育移动接触合并 形成受精卵 26 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 区分受精的标志和受精完成的标志 受精的标志是第二极体的形成 也就是减数分裂的第二次分裂形成的最后极体 而受精完成的标志是雌雄原核形成合子 才是受精完成的标志 27 5 受精作用的实质和意义 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 28 四 胚胎发育 29 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 中胚层外胚层内胚层原肠腔 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 最初在输卵管进行有丝分裂 30 经过种种障碍的精子终于与卵子相遇 31 精子试图进入卵子瞬间 32 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 精子试图进入卵子瞬间 33 34 透明带反应 当第一精子进入卵黄膜后 卵黄膜立刻紧缩 增厚 阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精 卵黄膜封闭作用 防止多精入卵的两道防线 35 36 受精卵 第一天 37 卵裂期 38 卵裂期 39 桑椹胚 第3天 40 囊胚 囊胚植入子宫内膜 胚卵期结束 41 受