体内受精和早期胚胎发育(公开课课件)

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，以满足人类的各种需求。早期胚胎和配子操作对象哺乳动物的受精和早期胚胎的发育规律理论基础胚胎工程技术手段胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等专题3:胚胎工程一.精子和卵子的发生（一）精子的发生1.场所:在内的中完成的。2.时期:(雄性动物)从到。睾丸曲细精管初情期生殖机能衰退方式：减数分裂3.1体内受精和早期胚胎发育1.哺乳动物精子的发生①发生场所：睾丸②时间：初情期（青春期）→生殖机能衰退③发生的过程大致分为三个阶段：3.精子发生的过程:（教材61页）精原细胞多个精原细胞初级精母细胞有丝分裂染色体复制和其他物质的合成次级精母细胞精子细胞MⅡ精子变形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MⅠMⅠ与MⅡ是连续进行的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(最后脱落)教材61、62页外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。不同种动物精子的形态____，大小略有____，与动物的体型大小____。头颈尾相似不同无关精子的形态：（P62）提示：不是。其一，动物在自然繁殖的条件下为繁殖后代、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，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？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）卵子的发生卵子的发生场所主要是：卵巢输卵管卵子的发生•场所：卵巢输卵管卵泡=卵泡细胞+初级卵母细胞卵子=次级（或初级）卵母细胞+透明带+放射冠排卵：卵子从卵泡中排出胎儿期卵原细胞有丝分裂增加数量染色体复制初级卵母细胞被卵泡细胞包围教材P63初情期后初级卵母细胞生长透明带形成初级卵母细胞卵黄膜透明带次级卵母细胞+第一极体合子+第二极体MⅡMⅠ马、犬排卵受精绵羊牛猪指卵子从卵泡中排出进入输卵管排出的卵是___________初级卵母细胞排出的卵是__________次级卵母细胞透明带与卵黄膜之间有___极体受精的标志2个初情期后初级卵母细胞生长透明带形成初级卵母细胞卵黄膜透明带次级卵母细胞+第一极体合子+第二极体MⅡMⅠ马、犬排卵受精绵羊牛猪指卵子从卵泡中排出进入输卵管排出的卵是___________初级卵母细胞排出的卵是__________次级卵母细胞透明带与卵黄膜之间有___极体受精的标志2个卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞ＭⅠ次级卵母细胞+第一极体合子和两个极体有丝分裂胎儿期（形成卵泡）初情期后进入输卵管前后排卵ＭⅡ在受精过程中完成卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞ＭⅠ次级卵母细胞+第一极体合子和两个极体有丝分裂胎儿期（形成卵泡）初情期后进入输卵管前后排卵ＭⅡ在受精过程中完成初级卵母细胞的形成在胎儿期减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。1、部位：2、时间：二、卵子的发生卵巢（MⅠ）、输卵管（MⅡ）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。练一练：下图表示卵子发生过程，请据图回答有关问题。卵原细胞初级卵母细胞卵原细胞次级卵母细胞+A+B第二极体④EC（1）图中A是，B是，E是指作用，阶段C指，阶段D是指（2）当观察到第二极体时，可以表明（3）能发生染色体的着丝点分裂的阶段是（填序号）第一极体合子受精胎儿期初情期卵子己完成了受精①④D►比较精子和卵子的发生过程（作业）精子发生卵子发生场所发生时期过程特点联系精子发生卵子发生场所时期过程特点联系从初情期到生殖机能衰退卵巢（MⅠ）、输卵管（MⅡ）睾丸的曲细精管胎儿期初情期后MⅠ与MⅡ连续MⅠ与MⅡ不连续原始生殖细胞均进行有丝分裂生殖细胞成熟均为减数分裂子细胞中染色体数均减半不需变形需变形细胞质均等分配细胞质不均等分配（高考调研27页）巩固练习1.下列不属于胚胎工程的是：（）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，它形成的含有AB的配子有（）A.1个B.0或1个C.2个D.4个DB三、受精1、概念:2、标志:3、场所: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:受精是在输卵管内完成的。一)受精前的准备阶段:1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力4：过程.过程：3: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。哺乳动物受精过程示意图1)精子穿越放射冠和透明带顶体反应透明带反应(第一道)2)精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用（第二道）3)原核形成雄原核和雌原核形成4)配子结合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)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（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防止多精入卵精子进入卵后变化①变化②变化③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防止多精入卵穿过放射冠：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：穿过透明带：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。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卵黄膜上的微绒毛抱住精子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)受精完成标志精子进入卵子后,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。形成受精卵：小结受精阶段:精子穿越放射冠精子穿越透明带精子穿越卵黄膜原核形成配子结合顶体反应透明带反应（第一道）卵黄膜封闭作用（第二道）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)受精的意义•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。1．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是()①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠A．①②B．②③C．③④D．②④2、当卵母细胞达到哪一时期时，才具备与精子受精的能力（）A.减数第二次分裂后期B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期D.减数第二次分裂结束成熟BC课堂反馈3、卵细胞的产生过程中减数第二次分裂发生在什么过程完成的？（）A.在卵巢内B.在受精前C.精子和卵子结合D.初级卵母细胞生成次级卵母细胞C4、下列过程，哪些发生在精子入卵后（）A.精子继续完成减数第二次分裂，形成雄原核B.精子发生顶体反应C.发生卵黄膜封闭作用D.卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核CD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。：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、卵裂期的特点：细胞分裂方式为_______细胞数目____每个细胞体积_____胚胎总体积_____或略有___DNA数目_____有机物总量_____有机物种类_____有丝分裂增加不增加缩小减小增加减少增加胚胎发育增加桑椹桑椹胚囊胚期滋养层：发育成胚胎的附属结构或胚外结构，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质内细胞团细胞：即胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性，能发育成完整的胚胎滋养层内细胞团囊胚的形成受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原肠腔原肠胚外胚层中胚层内胚层———————内胚层——中胚层——原肠胚胚的发育：按照一定的次序向内运动受精卵——卵裂——囊胚原肠胚的形成•（09海南卷）26.（18分）（选修模块3：现代生物科技专题）•请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：•（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的能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成，此时卵子处于卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明过程已完成。顶体酶初级中受精•（3）动物的早期胚胎移植到同种且与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用激素对供体进行处理，其目的是获得更多的，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜。•（4）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑葚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于条件下。生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性（2分）胚胎分割冷冻（或液氮）