高中生物 3_1 体内受精和早期胚胎发育课件 新人教版选修31.ppt

1、专题3 胚胎工程,胚胎工程,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。经过处理后获得的胚胎，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。,操作对象： 技术手段： 理论基础：,早期胚胎和配子,胚胎移植、体外受精、 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,实例1：,1.下列不属于胚胎工程技术的是( ) A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植 C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育,D,3.1 体内受精和 早期胚胎发育,1、精子的发生,1、场所：,2、时期：,3、过程：,1、场所：精子的发

2、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,一.精子和卵子的发生,第一阶段：,第二阶段：,精原细胞经过有丝分裂产生多个精原细胞，部分精原细胞经过染色体复制和其他物质合成形成初级精母细胞。,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。,第一阶段：初级精母细胞的形成,第二阶段：精子细胞的形成,第三阶段 变形,_变为精子头部的主要部分； _发育为头部的顶体； _演变为精子的尾； _形成线粒体鞘膜； 其它物质浓缩成_（球形）。,第三阶段：变形,细胞核,高尔基体,中心体,线粒体,原生质滴,精原细胞,有丝分裂,初级精母细胞,次级精母

3、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,4、精子的形态：,（1）外形似蝌蚪，分_、_、_、三大部分。,（2）不同种动物精子的形态_，大小略有_，与动物的体形大小_。,头 颈 尾,相似,不同 无关,二、卵子的发生,1、场所：,2、时期：,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,（放射冠）,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

4、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。,排卵,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,胎儿时期完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,卵子受精的标志： 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。,注意：精子和卵子发生的区别,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？,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

5、从卵泡中排出。,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。,哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？,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： 一个精原细胞四个精子；一个卵原细胞一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。,三、精子与卵子的发生比较,二、受精,1.概念：是精

6、子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。 2.场所：输卵管,四、受精,1、概念:,2、标志:,3、场所:,指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。,在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。,受精是在输卵管内完成的。,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,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（M）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。,精、卵相遇,顶体反应,顶体酶释放,

7、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（作用 ）,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 （作用？）,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,五、胚胎发育,1、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_,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,增加,增加,2、早期胚胎发育的几个阶段,桑椹胚：

8、,囊胚：,原肠胚：,细胞属于全能细胞。,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。,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。,穿过透明带：,形成受精卵：,4.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。,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，尾巴不断拍打着，卵子则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。,卵子的外层被一层透明的薄膜保护着，这使它看起来像一个悬浮在天体中的漂亮的星球。,经

9、过种种障碍的精子终于与卵子相遇,精子试图进入卵子,此时, 精子的头已经钻进去了, 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，在尾巴拍打的驱动下，努力进入卵子。,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。,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。,人类胚胎第8周时在子宫内的照片,此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反应。,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，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。,

10、：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,三.胚胎发育,滋养层 、 外胚层 中胚层 、 内胚层 原肠腔,1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ 2.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？,资料分析,答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。,答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在816细胞阶段进入子宫，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进行移植。,提示：不是。其一，

11、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？,问题讨论:,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，是精子维持生存和运动能

12、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？,1.精原细胞增殖的方式是( ) A.无丝分裂 B.有丝分裂 C.减数分裂 D.有丝分裂和减数分裂,D,2、细胞内没有同源染色体的是（ ） A肌细胞 B精原细胞 C初级精母细胞 D次级精母细胞,D,3、（多选）（05江苏）下图为男性曲细精管横切面模式图表示由精原细胞(a)生成精子的过程。图中可能含有46条染色体的细胞是（ ） A细胞a B细胞b C细胞c D细胞d,（ ）,ABC,1、一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是（ ） A

13、 B2 C D 2、排卵是指（ ） A卵泡从卵巢中排出 B卵子从卵泡中排出 C卵子从卵巢中排出 D卵子从输卵管中排出,A,B,3、初级卵母细胞的第一次减数分裂完成于( ) A排卵前后，在卵巢内 B. 受精前，在卵巢内 C. 排卵前后，在输卵管 D. 受精时，在输卵管内 4、次级卵母细胞的第二次分裂完成于（ ） A排卵前，在卵巢内 B. 受精前，在输卵管内 C. 排卵后，在腹腔内 D. 受精时，在输卵管内,A,D,巩固练习,1.有一个卵原细胞中含有A与A、B与B两对同源染色体，它形成的含有AB的配子有 （ ）,A.1个 B.0或1个 C.2个 D.4个,B,3.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说明。,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