体内受精和早期胚胎发育课件 2

1、输精管输精管附附睾睾一一. .精子和卵子的发生精子和卵子的发生（1 1）发生场所：）发生场所：（2 2）时间：）时间： 初情期（青春期）初情期（青春期）生生殖机能衰退殖机能衰退1.1.哺乳动物精子的发生哺乳动物精子的发生不断地产生着精子睾丸睾丸精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞（含单倍染色体）（含单倍染色体）精子精子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形变形如何变形？精子细胞变形中的主要变化：精子细胞变形中的主要变化：1.1.细胞核细胞核2.2

2、.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头的主要部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘膜线粒体鞘膜( (尾的基部尾的基部) )原生质滴原生质滴( (球状球状, ,最后脱落最后脱落) ) (1)(1)发生部位：发生部位： (2)(2)时间：时间： 减数第一次分裂是在雌性动物减数第一次分裂是在雌性动物排卵前排卵前后后完成完成；减数第二次分裂是在减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程精子和卵子结合的过程完成的。完成的。卵巢卵巢注意：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

3、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400 000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卵泡卵泡细胞初级卵母细胞排出的卵排出的卵 放射冠（卵丘细胞）放射冠（卵丘细胞）透明带透明带卵黄间隙卵黄间隙第一极体第一极体卵黄膜卵黄膜核核卵丘细胞卵泡液胎胎儿儿期期初初情情期期后后卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞+ + 第一极体第一极体初级卵母细胞初

4、级卵母细胞2N2NN有丝分裂有丝分裂 数目增多数目增多MM分裂分裂初级卵母细胞生初级卵母细胞生长透明带形成长透明带形成卵黄膜卵黄膜透明带透明带排卵排卵减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的生长、演变 排卵排卵胎胎儿儿期期初初情情期期后后卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞+ + 第一极体第一极体 合子合子 + +两个极体两个极体初级卵母细胞初级卵母细胞2N2NN2N有丝分裂有丝分裂 数目增多数目增多MM分裂分裂MM分裂分裂初级卵母细胞生初级卵母细胞生长透明带形成长透明带形成卵黄膜卵黄膜透明带透明带排卵排卵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

5、在精子和卵细胞结合的过程中完成受精受精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 卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞染色体复制染色体复制被被卵泡细胞卵泡细胞包包围，形成围，形成卵泡卵泡MM 排卵前后完成排卵前后完成次级卵母细胞次级卵母细胞第一极体第一极体MM卵子卵子第二极体第二极体 受精过程中完成受精过程中完成两个两个第二极体第二极体退化消失退化消失卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细

6、胞两个第两个第二极体二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M M排卵前后完成排卵前后完成在受精过程完成在受精过程完成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围, ,形成卵泡形成卵泡胎儿时胎儿时期完成期完成解析必修解析必修2 2初初情情期期后后青青春春期期后后在输卵管中完成受精过程P63/P63/小资料：小资料： 牛刚出生时，每侧卵巢大约含有1515万个卵泡，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200200个左右，一生产下牛犊4545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 2、排出的卵子是什么时期的细胞

7、？、排出的卵子是什么时期的细胞？1 1、成熟卵子的形成与哪些部位有关？、成熟卵子的形成与哪些部位有关？卵巢和输卵管 MI MI的初级卵母细胞或MIIMII的次级卵母细胞和第一极体（三）精子与卵子的发生比较（三）精子与卵子的发生比较(P68/2.)(P68/2.)睾睾丸丸卵巢卵巢输卵输卵管管初情期初情期以后以后胚胎期胚胎期性别分性别分化以后化以后先有丝先有丝分裂分裂后减数后减数分裂分裂4 4个个 精子精子细胞细胞1 1个个卵细胞卵细胞 3 3个个极体极体变形变形为蝌为蝌蚪形蚪形球形球形 不变不变形形精子是从初精子是从初情期开始的；情期开始的；而哺乳动物而哺乳动物卵泡的形成卵泡的形成和在卵巢内和在

8、卵巢内的储备是在的储备是在出生前完成出生前完成的的 1. 1.一个卵泡中能形成几个成熟一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？的卵子？2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？指卵泡从卵巢中排出？ 正常情况下，一个卵泡只能形成正常情况下，一个卵泡只能形成一个一个成熟的卵子。成熟的卵子。 是指是指卵子卵子从卵泡中排出。从卵泡中排出。3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它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？在母体的什么部位与精子受精？ 刚排出的卵子刚排出的卵子尚未完全成熟尚未完全成熟。仅完成。仅完成第第 次减数分裂，需要在输卵管内进一次减数分

9、裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到步成熟，直到 才才能与精子结合完成受精过程。能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在排出的卵子是在 内与精子受精的。内与精子受精的。一一减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期输卵管输卵管 哺乳动物精子和卵子的发生主哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？要有哪些相似点或不同点？相似点：相似点：最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂，不断，不断增加生殖原细胞的数量；经过增加生殖原细胞的数量；经过两两次减数分裂次减数分裂（MM和和MM）才能形）才能形成精子和卵子。成精子和卵子。 哺乳动物精子和卵子的发生主哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或

10、不同点？要有哪些相似点或不同点？不同点：不同点：一个精原细胞一个精原细胞四个精子；四个精子；一个卵原细胞一个卵原细胞一个卵子；一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。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。内的储备是胎儿出生前完成的。 1.1.概念：是概念：是精子精子和和卵子结合卵子结合形成合子形成合子（即受精卵）的过程。（即受精卵）的过程。 2.2.场所：场所：输卵管输卵管受精部位受精部位资料：张明觉张明觉( (台，美籍华人台，美籍华人) ) 发现问题：用各种方法处理兔附睾中的精子，无法实现体外受精。什么原因？ 观

11、察现象：精子在雌性动物生殖道内运行的时间不长，但必须经过这一时段才能受精。 得到启示：精子在雌性生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力。1951年，张明觉和奥斯汀发现了“精子获能”现象 研究价值：找到精子在体外获能的物质，实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能。 精子在穿越女性生殖管道的过程中，在精子在穿越女性生殖管道的过程中，在管道上皮某些分泌物的作用下，精子获得了管道上皮某些分泌物的作用下，精子获得了释放顶体酶释放顶体酶、穿通放射冠穿通放射冠和和透明带透明带的能力，的能力，因而能使卵子受精，该现象称因而能使卵子受精，该现象称获能获能。 受精前的准备阶段受精前的准备阶段: :1)1)精

12、子获能精子获能: :精子必须在雌性动物精子必须在雌性动物的的生殖道发生相应的生理变化后生殖道发生相应的生理变化后, ,才获得受精能力的生理现象才获得受精能力的生理现象. .2)2)卵子的准备卵子的准备: :在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期, ,才具有才具有与精子受精的能力与精子受精的能力 卵子在受精前也有类似于精子获能的过程，其中卵泡液的作用不可忽视。 动物排出的卵子成熟程度不同，都在输卵管中进一步成熟。受精阶段：受精阶段：排卵12-24小时，在输卵管壶腹部精子和卵子相向运动精卵相遇，发生顶体反精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠应，精子穿入放射冠精子

13、接触并穿过透明带，精子接触并穿过透明带，并接触卵黄膜并接触卵黄膜 精子头部膨胀，精子头部膨胀，同时卵子完成第同时卵子完成第二次成熟分裂，二次成熟分裂，释放第二极体释放第二极体雌雄原雌雄原核形成核形成核膜消失，核膜消失，两个原核两个原核融合融合第一次第一次卵裂即卵裂即将开始将开始透明带反应透明带反应卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间物质雄原核雄原核雌原核雌原核卵子是否受精的重要标志1)1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带 顶体反应顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质内的卵丘细胞之间的物质 透明带反应透明带

14、反应是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道第二道屏障屏障3)3)原核形成：原核形成： 雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成4)4)配子结合：配子结合： 雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子( (受精卵受精卵) )卵子在输卵管内达到卵子在输卵管内达到 时才具备受精能力时才具备受精能力减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期精子和卵子发生上的重要区别哺乳动物卵泡的形成和在卵巢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。内的储备是胎儿出生前完成的。卵

15、子受精的标志：卵子受精的标志： 当在当在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以的间隙可以观察到观察到两个极体两个极体时，说明卵子已经完时，说明卵子已经完成了受精。成了受精。受精完成的标志受精完成的标志: :雌雄原核形成合子雌雄原核形成合子，是受精完成的，是受精完成的标志标志 防止多精入卵受精的第一道屏障是？防止多精入卵受精的第一道屏障是？防止多精入卵受精的第二道屏障是？防止多精入卵受精的第二道屏障是？透明带反应：透明带反应：精子接触卵黄膜的瞬间，精子接触卵黄膜的瞬间，产生阻止其他精子进入透明带的反应。产生阻止其他精子进入透明带的反应。卵黄膜封闭作用：卵黄膜封闭作用：精精子入卵后，卵黄膜会子入卵

16、后，卵黄膜会立即发生一种生理反立即发生一种生理反应，阻止其他精子再应，阻止其他精子再进入卵内。进入卵内。（1）恢复染色体数目（二倍体）恢复染色体数目（二倍体） （2）决定遗传性别决定遗传性别: : Y+X Y+X X+X X+X （3）激活卵细胞，启动卵裂。激活卵细胞，启动卵裂。原核的形成及融合原核的形成及融合受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚（内含囊胚腔）（内含囊胚腔） 原肠胚原肠胚（内含原肠腔）（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。

17、：由具有全能性细胞构成，细胞数在由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，排列紧密，形似桑椹个左右，排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：在输卵管进行有丝分裂，开始发育在输卵管进行有丝分裂，开始发育滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔二细二细胞期胞期四细四细胞期胞期八细八细胞期胞期桑椹胚桑椹胚哪个阶段以前的细胞为全能细胞？哪个阶段以前的细胞为全能细胞？哪个阶段的细胞开始分化？哪个阶段的细胞开始分化？何种结构将来发育成胎儿的各种何种结构将来发育成胎儿的各种组织？组织？胎膜和胎盘由

18、什么结构发育而来胎膜和胎盘由什么结构发育而来的？的？什么叫孵化？什么叫孵化？桑椹胚以前桑椹胚以前囊胚囊胚内细胞团内细胞团滋养层滋养层囊胚扩大，导致透明带破裂，胚胎囊胚扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程交孵化从其中伸展出来，这一过程交孵化受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚（内含囊胚腔）（内含囊胚腔） 原肠胚原肠胚（内含原肠腔）（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔原肠胚的主要特点？原肠胚的主要特点？具有原肠腔具有原肠腔三胚层和胚孔三胚层和胚孔受精卵受精卵第一次卵裂第一次卵裂第二次卵裂第二次卵裂第三次卵裂第三次卵裂囊胚

19、囊胚囊胚囊胚囊胚腔囊胚腔原肠腔原肠腔原肠胚原肠胚外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层内胚层中胚层原肠胚按照一定的次序向内运动受精卵卵裂囊胚原肠胚的形成原肠胚的形成原肠胚原肠胚3 3胚层的发育胚层的发育 外胚层外胚层 表皮及其附属结构表皮及其附属结构 神经系统、感觉器官神经系统、感觉器官 内胚层内胚层 消化道、呼吸道上皮消化道、呼吸道上皮 肝胰等腺体肝胰等腺体中胚层中胚层 皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼 内脏器官外膜、循环系统、内脏器官外膜、循环系统、 排泄系统、生殖系统排泄系统、生殖系统外表神经和感官；内呼消化胰与肝；外表神经和感官；内呼消化胰与肝；其余都为中胚层其余都为

20、中胚层受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚（内含囊胚腔）（内含囊胚腔） 原肠胚原肠胚（内含原肠腔）（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。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，细胞数在由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，排列紧密，形似桑椹个左右，排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：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最初发育在输卵管进行有丝分裂滋养层滋养层外胚层

21、外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔二细二细胞期胞期四细四细胞期胞期八细八细胞期胞期桑椹桑椹胚胚原肠胚原肠胚充满活力的精子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，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着，卵子则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。转动。 卵子的外层被卵子的外层被一层透明的薄一层透明的薄膜保护着，这膜保护着，这使它看起来像使它看起来像一个悬浮在天一个悬浮在天

22、体中的漂亮的体中的漂亮的星球。星球。经过种种障碍的精子终于与卵子相遇经过种种障碍的精子终于与卵子相遇精子试图进入卵子精子试图进入卵子 此时此时, , 精子的头已经钻进去了精子的头已经钻进去了, , 我们还可以看到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，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。在尾巴拍打的驱动下，努力进入卵子。 受精后受精后8 8天。胚牙完成天。胚牙完成 着陆着陆, ,微微嵌入子宫微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。 受精后受精后6 6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎星期，人形已隐约可见

23、。这时，胚胎的心跳每分钟的心跳每分钟140150140150下是母亲心跳的两倍。下是母亲心跳的两倍。 人类胚胎第人类胚胎第8 8周时在子宫内的照片周时在子宫内的照片 此时胎儿已长到此时胎儿已长到18201820周，他移动手臂，把手指放周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映在唇边，这可以促进它对吮吸的反映 。高等动物胚胎和个体发育的过程1.1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？2.2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什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？么阶段的胚胎？如

24、果换成牛又该怎样处理？P67/P67/资料分析资料分析 马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。 马应选择囊胚阶段的胚胎。马应选择囊胚阶段的胚胎。 牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在816816细细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率胞阶段进入子宫，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。进行移植。3.3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，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会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。说明。 胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动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。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，在然规律的基础上，在体外体外进行有效的模拟，才使卵进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在母细胞能在体外成熟；精子能在体外体外完成获能；获完成获