胚胎工程-ppt课件

现代生物科技专题基因工程细胞工程胚胎工程练练体内受精和早期胚胎发育体外受精和早期胚胎培养胚胎工程的应用和前景精子的发生卵子的发生受精胚胎发育体外受精早期胚胎培养胚胎移植胚胎分割胚胎干细胞培养•胚胎工程的概念：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：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：1.生殖细胞的形成：生殖细胞分别由原始性细胞经过减数分裂而成的。2.胚胎的发育：精子和卵细胞受精合成的受精卵是下一代新生命的开始。一.精子和卵子的发生（一）精子的发生阅读课本的内容，思考并回答以下问题：1、精子发生的场所和时间；2、精子的发生可分成哪几个阶段？各阶段有什么特征？3、精子的形态及结构。•（1）发生场所：睾丸•（2）时间：初情期——生殖机能衰老1.精子的发生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精子发生的过程多个精原细胞染色体复制变形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膜(尾的基部)原生质滴(球状,最后脱落)1个精原细胞（染色体数:2n）1个初级精母细胞（染色体数:2n）2个次级精母细胞（染色体数:n）4个精子细胞（染色体数:n）体细胞（染色体数:2n）有丝分裂细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成2个次级精母细胞着丝点分裂，染色单体分离4个2种精子（染色体数:n）变形减数第一次分裂减数第二次分裂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）卵子的发生阅读课本内容，思考并回答以下问题：1、卵细胞发生的场所和时间；2、卵细胞的发生可分成哪几个阶段？各阶段有什么特征？1、发生部位：卵巢和输卵管2、时间：卵原细胞和初级卵母细胞的形成在胚胎时期；（卵巢）减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；（卵巢）减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。（输卵管）动物的胚胎在性别分化以后，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。卵子从卵泡排出，进入输卵管叫排卵排“初级卵母细胞”或者“次级卵母细胞”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卵子发生过程MⅡ在卵巢中，排卵前后完成进入输卵管，在受精过程完成，但一般不分裂被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成生长，形成透明带和卵黄膜项目精子发生卵子发生区别场所时间过程特点结果相同点睾丸的曲细精管（场所唯一）卵巢（MⅠ）、输卵管（MⅡ）（场所不唯一）初情期性别分化后开始，卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前完成，减Ⅱ分裂在精子和卵子结合过程中完成①MⅠ和MⅡ是连续的，需变形成蝌蚪状精子②细胞质均等分配①MⅠ和MⅡ是不连续的，不需变形，卵子是球状的②细胞质不均等分配形成4个精子细胞形成1个卵细胞和3个极体①原始生殖细胞的增殖为有丝分裂②生殖细胞的成熟为减数分裂③成熟过程均经一次复制和两次分裂④子细胞中的染色体数目减半卵子受精的标志：当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经受精。注意：1.区分受精的标志和受精完成的标志2.精子和卵子发生的区别雌雄原核融合，形成合子（即核融合形成受精卵）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。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DB3、排卵时，排出的细胞是（）A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.成熟卵细胞D.初级卵母细胞或次级卵母细胞4、卵子的成熟部位和受精部位分别是（）A.卵巢、卵巢B.卵巢、输卵管C.输卵管、输卵管D.输卵管、子宫DC二、受精1.受精的概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。2.场所：输卵管。是不是所有动物的受精过程都发生在输卵管中？３、过程精卵识别精子附着于卵膜精卵质膜融合同种动物精子、卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物精卵才能结合的原因之一。他们是依靠什么来识别自己的另一半呢？4、结果：受精卵形成二)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)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个精子进入透明带精子进入卵后变化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1.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。2.穿过透明带：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。3.形成受精卵：3、受精的意义对于进行有性生殖的生物来说，通过减数分裂和受精作用可以维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定；这对于生物的遗传和变异十分重要。思考：你认为受精卵中的遗传物质来自什么？1、下列说法正确的是（）A.成熟精子遇到卵子便可发生受精作用B.排出成熟卵子细胞的过程即为排卵C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D.卵子发生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的2、下列有关排卵的叙述，正确的是（）A.排卵是指卵泡从卵巢中排出B.精子和卵子受精后发生排卵C.排卵时已完成减数分裂，因此，排出的卵子仅含体细胞一半的遗传物质D.排卵后卵子进入输卵管，准备与精子受精DD受精后8天。受精卵完成着陆,微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。三、胚胎发育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.胚胎发育外胚层中胚层内胚层原肠腔1、个体发育的起点——受精卵受精卵一形成就在输卵管内进行有丝分裂。2、卵裂期——输卵管分裂方式：有丝分裂；细胞数目：细胞体积：胚胎总体积：增加变小基本不变受精卵在卵膜内完成发育，所需营养来自受精卵本身，故发育过程早期胚胎体积基本无变化囊胚期滋养层：发育成胚胎的胎膜和胎盘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，能发育胎儿各种组织，成完整的胚胎滋养层内细胞团囊胚的形成——细胞开始分化，后期从透明带内孵化出3、桑葚胚——在透明带内细胞数目：32个左右。细胞特点：每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能性细胞。你有方法证明吗？受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂桑椹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1、合子形成后开始发育，下列说法错误的是（）A.在输卵管内进行有丝分裂B.卵裂期细胞数目增加C.卵裂期胚胎的总体积不增加D.卵裂期每个细胞的体积不变2、下列有关胚胎发育卵裂期的特点，描述正确的是（）A.细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性B.每个细胞体积有所减小，胚胎的总体积增加C.胚胎有机物总量增加，细胞核DNA量不断减少D.所有细胞的相对表面积减小DAD请你画出卵裂时期的：胚胎体积变化与时间关系的曲线细胞体积与时间有机物含量与时间细胞核DNA含量与时间3、右图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可表示（）A.有机物总量B.每个细胞DNA含量C.所有细胞体积之和D.所有细胞表面积总和与体积总和的比值4、下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，各种量的变化趋势，其中正确的是（）时间DNA总量时间每个细胞体积胚胎体积有机物总量时间时间DABCDA1、下列关于胚胎发育的叙述，正确的是（）A.胚胎发育早期随细胞不断分裂体积增大B.在桑椹胚阶段，胚胎内部出现空腔C.原肠胚阶段的每一细胞都属于全能细胞D.原肠胚阶段出现胚层分化2、下列叙述正确的是（多选）（）A．胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的B．内细胞团将来发育成胎盘和胎膜C．哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系D．早期胚胎发育到一定阶段才可从培养液取出向受体移植DACD1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康.婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血.5年后，该妇女第二次怀孕，6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，遂引产。(1)血友病的遗传方式为：(2)如果用B、b分别表示血友病基因和正常基因，则父亲、母亲的基因型分别是（）和（）。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是（）伴X隐性遗传病xBXbXBY¼1978年7月25日世界首例试管婴儿1988年3月10日我国首例试管婴儿1992.我国首例三胞胎试管婴儿夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎1－2个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植。最后一个移植成功。根据资料回答下列问题（1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕，生产婴儿的过程相同之处是：不同之处是都是通过有性生殖产生都是在母体子宫内发育形成胎儿受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎再进行胚胎移植3.2体外受精和早期胚胎培养试管动物:1.体外受精2.早期的胚胎培养试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。一.体外受精概念：采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管受精。过程：（1）卵