体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座

胚胎工程胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行各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。经过处理后取得胚胎，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。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第1页操作对象：早期胚胎和配子技术伎俩：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：哺乳动物受精卵和早期胚胎发育规律体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第2页专题3:胚胎工程§3.1体内受精和体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第3页胚胎工程建立一.胚胎移植技术研究胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可缺乏基础步骤。二.胚胎移植技术成功和应用带动和加速了体外受精技术研究。三.胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性别判定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术应运而生。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第4页一.精子和卵子发生（1）发生场所：睾丸（2）时间：初情期——生殖机能衰老1.精子发生体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第5页精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第一阶段第二阶段第三阶段MⅡ精子发生过程多个精原细胞染色体复制变形体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第6页精子细胞变形中主要改变：1.细胞核——2.高尔基体——3.中心体——4.线粒体——5.细胞内其它物质——精子头主要部分头部顶体精子尾线粒体鞘膜(尾基部)原生质滴(球状,最终脱落)体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第7页提醒：不是。其一，在自然繁殖条件下，能够说是动物为繁殖后代、延续物种一个生理保障机制；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，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最终抵达受精部位（输卵管）精子只剩百余个，与卵子完成受精只有一个。1.家畜每次射精排出精子数以亿计，不过通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一个浪费吗？怎样了解这一现象？问题讨论:体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第8页

提醒：细胞核是精子遗传物质储存和复制场所，也是参加精、卵结合和后代遗传特征与细胞代谢活动控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量场所。精子线粒体集中于尾基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量“动力工厂”或“发动机”。2.精子细胞变成精子过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样了解？为何精子中线粒体集中在尾基部？体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第9页2.卵子发生(1)发生部位：卵巢(2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程完成。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第10页排卵体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第11页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第12页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MⅠ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（3）卵子发生过程MⅡ排卵前后完成在受精过程完成被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第13页卵子受精标志：

当在卵黄膜和透明带间隙能够观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。注意：1.区分受精标志和受精完成标志

2.精子和卵子发生区分体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第14页1.一个卵泡中能形成几个成熟卵子？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.刚排出卵是成熟卵子吗？它在母体什么部位与精子受精？答：刚排出卵子还未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内深入成熟，直到减数第二次分裂中期才能与精子结合完成受精过程。排出卵子是在输卵管内与精子受精。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟卵子。答：是指卵子从卵泡中排出。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第15页哺乳动物精子和卵子发生主要有哪些相同点或不一样点？相同点：最初阶段均进行有丝分裂，不停增加生殖原细胞数量；经过两次减数分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。不一样点：一个精原细胞——多个精子；一个卵原细胞——一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子形成和在卵巢内贮备是胎儿出生前完成。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第16页巩固练习1.以下不属于胚胎工程是：（）A.体外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干细胞培养D.转基因鲤鱼培育2.有一个卵原细胞中含有A与A’、B与B’两对同源染色体，它形成含有AB配子有（）A.1个B.0或1个C.2个D.4个DB体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第17页二、受精1.概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）过程。2.场所：输卵管体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第18页一)受精前准备阶段:1)精子获能:精子必须在雌性动物生殖道发生对应生理改变后,才取得受精能力生理现象.2)卵子准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂中期,才含有与精子受精能力3.过程：体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第19页二)受精阶段:1)精子穿越放射冠和透明带

顶体反应使顶体内酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞

透明带反应是预防多精入卵受精第一道屏障2)精子进入卵黄膜

卵黄膜封闭作用是预防多精入卵受精第二道屏障3)原核形成：雄原核形成和雌原核形成4)配子结合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第20页哺乳动物受精过程示意图体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第21页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第22页穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第23页

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，透明带穿透性就马上发生改变，从而阻止其它精子穿越透明带。穿过透明带：体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第24页

精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细胞核相同,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。形成受精卵：体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第25页4.意义维持每种生物前后代体细胞中染色体数目标恒定

；对于生物遗传和变异十分主要。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第26页充满活力精子体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第27页此时经过种种障碍精子终于与卵子相遇，卵子外膜成为它们第一道需要攻破关卡。此时，精子们把头钻到卵子外壁上，尾巴不停拍打着，卵子则伴随精子尾部运动迟缓地逆时针转动。

卵子外层被一层透明薄膜保护着，这使它看起来像一个悬浮在天体中漂亮星球。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第28页经过种种障碍精子终于与卵子相遇体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第29页精子试图进入卵子

体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第30页此时,精子头已经钻进去了,我们还能够看到它中部和尾部，它就像一个不停旋转钻头，在尾巴拍打驱动下，努力进入卵子。

体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第31页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第32页受精后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。

体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第33页受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎心跳每分钟140—150下．是母亲心跳两倍。

体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第34页人类胚胎第8周时在子宫内照片体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第35页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第36页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第37页此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇边，这能够促进它对吮吸反应。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第38页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第39页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第40页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第41页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第42页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：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不停增加，但胚胎总体积并不增加，或略有降低。：由含有全能性细胞组成，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：最初发育在输卵管进行有丝分裂三.胚胎发育滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第43页体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第44页1.表中哪种动物胚胎在进入子宫时发育程度最高？2.将体外培养马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段胚胎？假如换成牛又该怎样处理？资料分析<讨论>答：马胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。答：马应选择囊胚阶段胚胎。牛在自然情况下，胚胎即使最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提升移植后胚胎发育率和妊娠率，在实践中通惯用发育到囊胚阶段胚胎进行移植。体内受精和早期胚胎发育专业知识专家讲座第45页3.为何说关于动物体内受精和胚胎发育研究，会为胚胎工程提供