体内受精和早期胚胎发育.ppt.ppt

1、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,3.1体内受精和早期胚胎发育,一、精子和卵子的发生,回忆减数分裂 进行_的生物，在产生_ 细胞时进行的 _的细胞分裂.在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。其结果是：_生殖细胞中的染色体数目，比_生殖细胞的减少了一半。,有性生殖,成熟生殖,染色体数目减半,成熟,原始,精子的发生 阅读P61，观察图32，讨论回答有关问题： （1）哺乳动物精子的发生场所、时期？ （2）各种家畜精子发生的过程大体可分为哪几个阶段？,产生的场所 睾丸(曲细精管

2、) 产生时期： 初情期直至生殖机能衰退,旧图,经历哪些阶段？ 细胞名称变化？,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,M,第一阶段,第二阶段,第三阶段,M,精子发生的过程,多个精原细胞,染色体复制,变形,精原细胞经过有丝分裂产生多个初级精母细胞。,初级精母细胞经减数分裂形成含有单倍染色体的精子细胞。,细胞核变为精子头部的主要部分； 高尔基体发育为头部的顶体； 中心体演变为精子的尾； 线粒体形成线粒体鞘膜； 其它物质浓缩成原生质滴（球形）,观察P62图33，思考讨论问题： 1.哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？ 2.P62“讨论”： 精子细胞变成精

3、子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？ 为何精子中的线粒体集中在尾的基部？,细胞核,线粒体,比较,不同动物精子的形态相似 大小略有不同，与动物体型无关,比较,结论：各种动物的射精量、精子数差别较大，与体型无关 讨论：每次射精数亿精子，但受精只有一条，这能说是一种浪费吗？,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 (尾的基部),原生质滴(球状,最后脱落),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？,提示：不是。其一

4、，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。,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？,提示：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

5、维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。,思考：,卵子的发生 阅读P6263，观察图35，讨论有关问题： （1）哺乳动物卵子的发生场所。 （2）哺乳动物卵子的发生过程。 （3）精子和卵子在发生上的重要区别是什么？（4）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？ （5）精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同点？,思考题,1个卵泡中能形成几个成熟的卵子 排卵排的是什么？ 刚排出的卵细胞是否成熟？,.,.,（二）卵子的发生,1.场所：卵子的发生是在卵巢内完成 的。,2.时期：性别分化以后,3、过程：,雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，通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

6、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。,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,3 卵子发生过程,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,胎儿时期完成,小结:卵子的发生,(1)发生部位： (2)开始时间:,减数第一次分裂是在 前后完成 减数第二次分裂是在 的过程完成的。,雌性动物排卵,精子和卵子结合,卵巢,胎

7、儿期(有性别分化以后),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？ 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：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，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。,答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。,答：是指卵子从卵泡中排出。,思考：,三、精子与卵子的发生比较,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。,不同点：一个精原细胞多个精子；一个

8、卵原细胞一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。,卵子的发生,卵子从卵泡中排出（排出的卵细胞在减数第二次分裂中期才能受精）,多数哺乳动物的第一极体不进行减数第二次分裂形成两个极体,二、受精,1.概念： 受精是 与 结合形成 （即受精卵）的过程。 它包括 阶段和 阶段。 2.场所：,精子,卵子,合子,受精前的准备,受精,输卵管内,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,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。,即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（M）时，才具备受

9、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。,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。,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。,穿过透明带：,精子穿越放射冠和透明带 顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞 透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 2)精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障,形成受精卵：,思考：当你了解到精子需要获能，受精过程中有防止多精入卵的现象时，你是否提出过这样的问题：精子在雌性生殖道内是如何

10、获能的？防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么？,答：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。 防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会立即封闭，阻止后来的精子进入透明带，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看作是防止多精受精的第二道

11、屏障。,精、卵相遇,顶体反应,顶体酶释放,顶体酶溶解透明带,接触透明带,穿越放射冠,溶解卵丘细胞 （放射冠）,穿越透明带,接触卵黄膜,产生透明带反应,形成第一道屏障,精子被微绒毛抱合,精子外膜与卵黄膜融合,精子进入卵,精子进入卵后,变化,变化,变化,产生卵黄膜封闭作用,形成第二道屏障,尾部脱离核膜破裂,形成雄原核,形成雌原核,激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体,发育 移动 接触 合并,形成受精卵,5.意义,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（内含囊胚腔）,原肠胚（内含原肠腔）,胚层分化形成胎儿形成,：在透明带内进行有

12、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。,：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,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,滋养层 外胚层 中胚层 内胚层 原肠腔,二、哺乳动物胚胎发育的基本过程,胚胎发育：指受精卵发育成幼体的过程,二、人体胚胎发育的基本过程,人体胚胎发育在子宫内经过约38周，整个过程可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段,胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床,细胞期,强调：卵裂期的特点,细胞分裂方式为_ 细胞数目_ 胚胎总体积_或略有_ 每个细胞体积_ DNA数目_ 有机物总量_,有丝分

13、裂,增加,不增加,缩小,减小,不变,增加,新生命的第四天胚泡,新生命的第三天桑葚胚,受精后8天。胚芽完成着陆,微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。,桑椹胚：细胞数在32个左右，细胞排列致密，形似桑椹，细胞属于全能细胞,囊胚：细胞开始分化;内细胞团将来发育成各种组织, 滋养层将来发育成胎膜、胎盘;出现囊胚腔后，进一步扩大会导致孵化。,新生命的第四周,新生命的第五周看啊，眼的雏形出来了,胚胎期：从第二周至第八周,第三周末形成原肠胚：内细胞团表皮的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现原肠腔。,新生命的第六周四肢和脑都开始初步分化了，真让人激动,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。,新生命的第七周进一步发育了，看个整体的吧,人类胚胎第八周时在子宫内的照片 ，胚初具人形,新生命的第