高中生物_31《体内受精和早期胚胎发育》课件_新人教版选修3

1、第一阶段：证实同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。第二阶段：体外受精技术的发展。第三阶段：继续创造出了胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术。美籍华人张明觉在动物生殖生理学上有什么重大发现?这个发现对促进胚胎工程实现产业化有何意义?张明觉博士发现了哺乳动物精子在与卵子受精前的获能现象。这一发现推动了哺乳动物体外受精技术的发展和应用。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曲细精管精原细胞精原细胞经过经过有丝分裂有丝分裂产生多个产生多个初级精母细胞。初级精母细胞。初级精母细胞初级精母细

2、胞经经减数分裂减数分裂形成含有形成含有单倍染色体单倍染色体的的精子细精子细胞胞。细胞核：变为精子细胞核：变为精子头部头部的主要部分；的主要部分；高尔基体：发育为头部的高尔基体：发育为头部的顶体顶体；中心体：演变为精子的中心体：演变为精子的尾尾；线粒体：形成线粒体：形成线粒体鞘线粒体鞘；其它物质浓缩成原生质滴其它物质浓缩成原生质滴（球形）（球形）。精原细胞精原细胞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精子精子第一次分裂（第一次分裂（M）第二次分裂（第二次分裂（M）有丝分裂有丝分裂变形变形123很多精原细胞很多精原细胞DNA复制复制（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。

3、（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。种类射精量/mL精子数/亿牛550绵羊130猪215215马7070兔17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。1.这是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制。2.在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位的只有百余个，完成受精作用的只有一个。卵子的发生是在卵巢内完成 的。性别分化以后雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，通

4、过有丝分裂增加其数量，演变为初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡。初级卵母细胞经过减数分裂变为成熟的卵子。减数第一次分裂时间是在雌性动物排卵前后完成的，结果是产生1个次级卵母细胞和第一极体。减数第二次分裂时间是在精子和卵子结合的过程中，结果是产生1个成熟卵子和第二极体。（放射冠）（放射冠）卵原细胞卵原细胞有丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵泡有丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵泡更多卵原细胞更多卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞第一次分裂发生时间：初情排卵期第一次分裂发生时间：初情排卵期 , , 地点：卵泡地点：卵泡次级卵母细胞和第一极体次级卵母细胞和第一极体第二次分裂发生时间：受精时，第二次分裂发

5、生时间：受精时， 地点：输卵管地点：输卵管特点：是不成熟的，特点：是不成熟的，成熟的条件：要受精子诱导）成熟的条件：要受精子诱导）卵子和两个极体（在卵黄膜和透明带有卵子和两个极体（在卵黄膜和透明带有两个极体是卵子是否受精的标志）两个极体是卵子是否受精的标志）卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞合子有丝分裂初级卵母细胞生长透明带形成透明带卵黄膜第一极体第二极体胎儿期初情期后M分裂M分裂马绵羊牛猪排卵受精+1.正常情况下，1个卵泡只能形成1个成熟的卵子。2.排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。3.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

6、数第二次分裂的中期才能与精子在输卵管内结合完成受精过程。注意：判断卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到2个极体。 场所开始时间细胞增殖方式子细胞数目是否变形重要区别精子睾丸初情期以后先有丝分裂后减数分裂 4个精子细胞变形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；而精子是从初情期开始的卵子卵巢输卵管性别分化以后先有丝分裂后减数分裂 1个卵细胞3个极体不变形概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。场所:受精是在输卵管内完成的。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。即卵子在输卵

7、管内达到减数第二分裂中期（M）时，才具备受精能力。包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿过放射冠。几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细胞核相似,精子细胞核(雄原核)和卵子细胞核(雌原核)同时向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。顶体反应：顶体释放顶体酶，溶解卵丘之间的物质。形成精子穿越放射冠的通路。穿越透明带：顶体酶将透明带溶出一条通道。透明带反应：精子触及卵黄膜瞬间，产生阻止后

8、来精子进入透明带的生理反应。这是第一道屏障。精子入卵：卵黄膜表面的大量绒毛将精子抱合，精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵。出现卵黄膜封闭作用的生理反应（第二道屏障）、尾部脱离，原核膜破裂;随后形成新核膜，最后形成雄原核（比原精子核大）。形成雌原核：精子入卵后，激活卵子完成M，排出第二极体，形成雌原核（略小于雄原核）完成受精：雄、雌核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并。第一次卵裂将开始：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囊胚囊胚囊胚囊胚腔囊胚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三三. .胚胎发育胚胎发育桑椹胚桑椹胚原肠腔原肠腔受

9、精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（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，细胞数量进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。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胚胎发育的阶段：胚胎发育的阶段：滋养层

10、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卵裂期卵裂期:细胞分裂方式为细胞分裂方式为_细胞数目细胞数目_每个细胞体积每个细胞体积_胚胎总体积胚胎总体积_或略有或略有_DNADNA数目数目_有机物总量有机物总量_有机物种类有机物种类_有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小减小减小增加增加减少减少增加增加桑 椹 桑椹胚桑椹胚桑椹胚前的每一个细胞都属于全能细胞，称为胚胎干细胞。囊胚囊胚:1、囊胚由哪几部分组成？什么叫孵化？原肠胚原肠胚:2、外胚层和内胚层分别来源什么细胞？3、原肠腔和囊胚腔有什么不同？4、胚胎发育过程中细胞从什么时期开始分化？1.1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发

11、育表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？程度最高？2.2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，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？如果换成牛又该怎应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？样处理？资料分析资料分析 答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。其次为小鼠。答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在情况下，胚胎虽然最早可在816816细胞阶段细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育进入子宫，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率

12、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。阶段的胚胎进行移植。3.3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育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。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

13、的基础律，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；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，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这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。果。1 1、下列有关哺乳动物的胚胎发育早期的卵、下列有关哺乳动物的胚胎发育早期的卵裂期过程的叙述中，错误的是（裂期过程的叙述中，错误的是（ ）A. A. 细胞数目不

14、断增多细胞数目不断增多 B. B. 细胞的分裂方式是有丝分裂细胞的分裂方式是有丝分裂C. C. 胚胎中胚胎中DNADNA的总量增加的总量增加D. D. 每个细胞的每个细胞的DNADNA含量不断增加，细胞全含量不断增加，细胞全能性变小能性变小评价练习：评价练习：D D2 2、研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵、研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大，裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量（核（核/ /质）比值却发生变化。下列符合卵裂期质）比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的

15、示意图是核质质量比值变化趋势的示意图是( )( )ACD（09海南卷）海南卷）26（选修（选修3：现代生物科技专：现代生物科技专题）题）请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：的问题：（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的子的顶体，顶体内含有的 能能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于成，此时卵子处于 卵母细胞阶段，卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂当该细胞发育至减数第二次分裂 期时，