体内受精和早期胚胎发育课件李威.ppt

,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，以满足人类的各种需求。,胚胎工程,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：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律,胚胎工程,胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此要了解动物受精和早期胚胎发育。,一.精子和卵子的发生,（1）发生场所：（2）时间：初情期（青春期）生殖机能衰退,1.哺乳动物精子的发生,不断地产生着精子,睾丸,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精子细胞,精子,第一阶段,第二阶段,第三阶段,回忆减数分裂,多个精原细胞,（3）过程：三个阶段,第一阶段：精原细胞经过_分裂产生大量的_细胞,其中部分，精原细胞经过染色体复制和其他物质的合成,进一步形成_细胞。,第二阶段：初级精母细胞经_分裂,产生2个含_条染色体的_，再经过_分裂，产生4个含_条染色体的_。,第三阶段：精细胞经过_形成精子。,如何变形？,顶体的发生,尾的发育,精子头出现,细胞质浓缩,精子形成,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,精子细胞变成精子,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,细胞内的其他物质浓缩成球状，称为原生质滴。随着精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。,精子的发生,精子细胞变形中的主要变化：,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,线粒体鞘膜(尾的基部),原生质滴(球状,最后脱落),（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体形大小无关。,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；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？,思考,不是。,这枚精子既幸运，又强壮！,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？,思考,(1)发生部位：(2)时间：卵泡的形成和储备是在_，排卵是在哺乳动物进入_开始。,卵巢,2.哺乳动物卵子的发生,注意：初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞(初级卵泡)约两百万个，它们都已进入了第一次减数分裂的前期，并停留在前期不再发育。,直到女孩进入性成熟时期。此时约有400000个初级卵母细胞保留下来。初级卵母细胞受性激素的刺激才苏醒过来，重新继续发育。,只有420个能发育成卵。在这420个有幸发育成卵的初级卵母细胞中，最早的一个是等待15年，而最后的一个是等待了50年才重新发育的。,胎儿期,卵泡卵泡细胞初级卵母细胞,排出的卵,卵丘细胞,卵泡液,卵子的发生,胎儿期,初情期后,卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞+第一极体,初级卵母细胞,有丝分裂数目增多,M分裂,初级卵母细胞生长透明带形成,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的,生长、演变,排卵,说明：马排出的是初级卵母细胞；绵羊、牛、猪排出的是次级卵母细胞和第一极体。,卵子的发生,胎儿期,初情期后,卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞+第一极体,合子+两个极体,初级卵母细胞,有丝分裂数目增多,M分裂,M分裂,初级卵母细胞生长透明带形成,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的,减数第二次分裂是在精子和卵细胞结合的过程中完成,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,卵子是否受精的重要标志,生长、演变,胚胎时期，卵原细胞经有丝分裂，增加数量，并演变成初级卵母细胞。青春期后，初级卵母细胞分批发育，在排卵前完成第一次成熟分裂，生成一个体积较大的次级卵母细胞。在受精时精子穿入的激发下，次级卵母细胞完成第二次成熟分裂，形成一个成熟的卵子。,卵子的发生,胎儿期,初情期后,卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞第一极体,合子二个极体,初级卵母细胞,判断卵子受精以观察到两个极体为标志，卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗？,人类和大部分哺乳动物：第一极体很少再进行第二次分裂，只有少部分哺乳动物的第一极体才会分裂形成两个第二极体；即使分裂，在实际操作中也不容易三个都同时观察到，但只要能看到两个极体，就足以说明问题。,疑问,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,M,排卵前后完成,在受精过程完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,卵子发生过程,胎儿时期完成,解析必修2,初情期后青春期后,在输卵管中完成受精过程,P63/小资料：,牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产下牛犊45头。其他哺乳动物的情况类似。可见：哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率，胚胎工程要研究解决这样的问题。,很低,2、排出的卵子是什么时期的细胞？,1、成熟卵子的形成与哪些部位有关？,卵巢和输卵管,MI的初级卵母细胞或MII的次级卵母细胞和第一极体,回顾,（三）精子与卵子的发生比较(P68/2.),睾丸,卵巢输卵管,初情期以后,胚胎期性别分化以后,先有丝分裂后减数分裂,4个精子细胞,1个卵细胞3个极体,变形为蝌蚪形,球形不变形,精子是从初情期开始的；而哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的,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？,正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。,是指卵子从卵泡中排出。,思考,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？,刚排出的卵子尚未完全成熟。仅完成第次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到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。,思考,一,减数第二次分裂的中期,输卵管,哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？,相似点：最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（M和M）才能形成精子和卵子。,思考,哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？,不同点：一个精原细胞四个精子；一个卵原细胞一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是胎儿出生前完成的。,思考,充满活力的精子,此时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。,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。,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140150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1820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。,下列叙述是有关精子和卵子的区别：初级性卵母细胞的形成时间MI和MII的时间连续性成熟生殖细胞是否经过变形成熟生殖细胞的染色体数量,练习,我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”完成这一过程需要解决的问题精子在体外用获能物质处理用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入抽取精子、卵子的核进行融合精子入卵后进行人工处理防止