胚胎工程：体内受精和早期胚胎发育

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，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律。动物早期胚胎或配子。操作对象：技术手段：理论基础：一、精子的发生1、精子发生的场所：2、精子发生的时期：3、精子发生的过程：睾丸内的曲细精管中从初情期开始直到生殖机能衰退发生的过程大体可分为三个阶段哺乳动物的睾丸第一阶段精子发生的三个阶段：第二阶段第三阶段部分中的一个精原细胞DNA的复制和蛋白质的合成一个初级精母细胞减数第一次分裂（MⅠ）两个次级精母细胞减数第二次分裂（MⅡ）四个精细胞四个精子变形精原细胞有丝分裂如何变形的呢？①顶体的发生②尾的发育③精子头出现④细胞质浓缩⑤精子形成细胞核线粒体高尔基体发育中的顶体中心体演变成尾细胞核原生质滴原生质滴顶体线粒体鞘线粒体细胞核精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（尾的基部）原生质滴（球状）原生质滴随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。1、不同动物精子的形态相似；2、大小略有不同，与动物体型无关；3、各种动物的射精量、精子数差别较大，与体型无关。种类射精量/ml精子数/亿牛550绵羊130猪215215马7070兔17答：不是浪费。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？答：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？二、卵子的发生1、卵子发生的场所：2、卵子发生的时期：卵巢在性别分化以后卵泡卵泡细胞初级卵母细胞卵子次（初）级卵母细胞透明带放射冠＝＋＝＋＋排卵卵子从卵泡中排出＝胎儿时期初情期后部分中的一个卵原细胞DNA的复制和蛋白质的合成一个初级卵母细胞MⅠ次级卵母细胞MⅡ合子退化消失卵原细胞有丝分裂第一极体第二极体两个第二极体（排卵前后完成）卵子发生的过程：（受精过程完成）（形成卵泡）分裂卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞第一极体合子第二极体＋＋2N2N2N2NN胎儿时期初情期后有丝分裂初级卵母细胞生长透明带形成透明带卵黄膜马绵羊牛猪受精（N）排卵MⅠMⅡ人类和大多数哺乳动物：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。1、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？2、一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？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：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。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。项目精子的发生卵子的发生不同点场所睾丸的曲细精管卵巢、输卵管时间初情期开始，直到生殖机能衰退性别分化后开始，MⅠ和MⅡ过程特点①MⅠ和MⅡ是连续的；②细胞质均等分配。①MⅠ和MⅡ是不连续的；②细胞质不均等分配。结果形成4个精子形成1个卵细胞和3个极体变形需要不需要精子、卵子发生的比较：三、受精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可以观察到两个极体时。3、场所：输卵管。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：卵子的准备三、受精准备阶段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（MⅡ）时，才具备受精能力。受精阶段

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。1、精子穿越放射冠：①什么是放射冠？放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。发生顶体反应，使顶体内的酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。②精子穿越放射冠时发生什么反应？是如何进行的？2、精子穿越透明带：①精子穿越透明带时形成孔道时需要什么酶？②精子穿越透明带后并接触卵黄膜时发生什么反应？透明带反应是精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应。（防止多精入卵受精的第一道屏障）顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，并接触卵黄膜（卵细胞膜）。3、精子进入卵黄膜：①精子是如何进入卵黄膜（卵细胞膜）的？卵黄膜上的微绒毛抱住精子卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。②精子入卵后卵黄膜会发生什么反应？有何作用？当精子与卵黄膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵。4、原核形成：②什么是雌原核？精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。①精子入卵后，精子如何变成雄原核？尾部脱离，核膜破裂；随后，精子形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的核，叫做雄原核。5、配子结合：①配子是如何结合的？雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍体的合子。雌雄原核融合形成合子（受精卵）。②受精完成标志是？哺乳动物受精过程示意图：5、配子结合4、原核形成3、精子进入卵黄膜1、精子穿越放射冠2、精子穿越透明带顶体反应透明带反应（第一道防线）卵黄膜封闭作用（第二道防线）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子受精阶段小结：四、胚胎发育卵裂期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。桑椹胚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。囊胚（内含囊胚腔）内细胞团：发育成胎儿各组织。滋养层：将发育成胎膜和胎盘。原肠胚（内含原肠腔）胎儿受精卵在输卵管进行有丝分裂，开始发育。原肠腔滋养层外胚层中胚层内胚层内细胞团：聚集在胚胎一端，个体较大的细胞，将来发育成胎儿的各种组织。滋养层：沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，将来发育成胎膜和胎盘。囊胚腔：随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的囊腔。囊胚：囊胚腔时期的胚胎。孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带的破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。内细胞团表层的细胞形成。外胚层：内细胞团表层的下方细胞形成。内胚层：内胚层包围的囊腔。原肠腔：处在外胚层和内胚层之间的细胞层。中胚层：发育为胎儿的胎膜和胎盘。滋养层：原肠胚各个胚层的发育：外胚层：形成神经系统、眼、内耳上皮、皮肤的表皮、毛发、羽、鳞、甲、皮肤腺等皮肤衍生物。中胚层：形成肌肉、皮肤真皮、内脏器官外膜、骨骼、脂肪、循环系统、生殖系统和气管等。内胚层：消化道、胰、呼吸道上皮、形成肝、肺等。卵裂期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。桑椹胚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。囊胚（内含囊胚腔）内细胞团：发育成胎儿各组织。滋养层：将发育成胎膜和胎盘。原肠胚（内含原肠腔）胎儿受精卵在输卵管进行有丝分裂，开始发育。原肠腔滋养层外胚层中胚层内胚层1、精子