新泰一中北校高二生物胚胎工程上课.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题三 胚胎工程,胚胎工程概念,P59,（右下角）,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。,胚胎工程,P61,（第一段）,胚胎工程的许多技术，实际是在,体外,条件下，对,动物自然受精,和,早期胚胎发育,条件进行的,模拟操作,。因此要了解动物受精和早期胚胎发育。,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,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,1.,哺乳动物精子的发生,输精管,附睾,（,1,）发生场所：睾丸,（,2,）时间：,初情期（青春期）生 殖机能衰退,不断地产生着精子,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,),精子的发生,精子细胞变形中的主要变化：,2,、卵子的发生,(1),发生部位：卵巢,(2),时间：,卵原细胞有丝分裂并进一步演变成初级卵母细胞发生在,胚胎性别分化后,减数第一次分裂是在雌性动物,排卵前后完成（初情期）,；,减数第二次分裂是在,精子和卵子结合的过程（受精作用）,完成的。,（注意：卵细胞的形成不是连续分裂的）,说明：马排出的是,初级卵母,细胞；绵羊、牛、猪排出的是,次级卵母,细胞和,第一极体,。,犬,马和牛排出的卵是分别什么细胞？,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的。,卵子的发生,胎儿期,初情期后,卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞,+,第一极体,合子,+,两个极体,初级卵母细胞,2N,2N,N,2N,有丝分裂 数目增多,M,分裂,M,分裂,初级卵母细胞生长透明带形成,卵黄膜,透明带,排卵,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前、后完成的,减数第二次分裂是在精子和卵细胞结合的过程中完成,受精,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,P63,第一段最后一句,减数分裂间期,2,、排出的卵子是什么时期的细胞？,1,、成熟卵子的形成与哪些部位有关？,卵巢和输卵管,MI,的初级卵母细胞,或,MII,的次级卵母细胞和第一极体,回顾,高频考点突破,1,精子和卵子发生的比较,名称,精子的发生,卵子的发生,场所,睾丸的曲细精管,卵巢,时期,从初情期开始,胚胎在性别分化以后,是否需变形,需变形,不需变形,细胞质分裂情况,均等分裂,不均等分裂,结果,形成,4,个精子细胞,形成,1,个卵子和,3,个极体,M,和,M,是否连续,是,否,1.,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,受精,受精部位,受精前的准备阶段,:,1),精子获能,:,精子,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,受精过程,哺乳动物受精过程,精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠,精子接触并穿过透明带，并接触卵细胞膜,精子头部膨胀，同时卵子完成第二次成熟分裂，释放第二极体,雌雄原核形成,核膜消失，两个原核融合,第一次卵裂即将开始,透明带反应,卵黄膜封闭作用,释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间物质,雄原核,雌原核,卵子是否受精的重要标志,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,顶体酶,溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带,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,卵细胞膜反应,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,),哺乳动物受精过程,卵子在输卵管内达,到,期,时才具备受精能力,减数第二次分裂中,防止多精入卵受精的第一道屏障是？,防止多精入卵受精的屏障,防止多精入卵受精的第二道屏障是？,总结,透明带反应,卵黄膜封闭作用,受精场所是母体的输卵管上段。,成熟的精子不代表具有受精能力，必须获能后才具有受精能力。,排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。,哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（即胎儿时期）完成的。,受精作用的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体，而受精完成的标志是雌雄原核的融合。,特别提醒,考点,2,胚胎发育,1.,胚胎发育的几个阶段,（,1,）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。,（,2,）桑椹胚：,32,个细胞左右的胚胎。,（,3,）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。,（,4,）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。,个体发育的起点是受精卵。,桑椹胚是全能细胞，是胚胎分割的最佳时期；桑椹胚至囊胚阶段细胞出现分化，但全能性也较高，也可用于胚胎分割。,细胞分化在胚胎期达到最大限度,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,：在,输卵管,进行有丝分裂，开始发育,滋养层,外胚层,内胚层,原肠腔,胚胎发育,二细胞期,四细胞期,八细胞期,桑椹胚,孵化,哪个阶段以前的细胞为全能细胞？,哪个阶段的细胞开始分化？,何种结构将来发育成胎儿的各种组织？,胎膜和胎盘由什么结构发育而来的？,什么叫孵化？,桑椹胚以前,囊胚,内细胞团,滋养层,囊胚扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程交孵化,思考,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,滋养层,外胚层,内胚层,原肠腔,胚胎发育,原肠胚的主要特点？,具有原肠腔、两个胚层,1.,受精作用的概念、实质、包括哪几个阶段？,2.,受精过程包括哪几个步骤（受精阶段）？发生了哪些重要的生理反应？,3.,胚胎发育的过程是什么,?,桑椹胚、囊胚、原肠胚各有什么特点,?,课前三分钟,3.2,体外受精和早期胚胎培养,1,、（,1,）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕，生产的过程相同之处是,通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿,（,2,）不同之处是,试管婴儿技术受精作用在体外，并在体外,发育成早期胚胎进行胚胎移植,阅读：,P69,思考,（,1,）什么是试管动物技术？,（,2,）发展这种技术有什么,好处？,提高良种家畜的快速大量繁殖能力,是指通过,使卵子和精子在,下成熟和受精、并通过培养发育为,，再经过移植产生后代的技术。,人工操作,体外条件,早期胚胎,（,3,）试管动物技术中首先要解决的问题是什么？,体外受精和早期胚胎的培养,讨论,2,、哺乳动物从初情后一直到胚胎的形成需要经过哪些过程,精子和卵子的发生,受精,胚胎的发育,3,、哺乳动物体外胚胎的发育需要经过哪些过程？,获得精子和卵子,体外受精,胚胎的发育,1,、试管动物与克隆动物的区别,试管动物,克隆动物,生殖方式,技术手段,遗传规律,有性生殖,无性生殖,动物细胞核移植技术,试管动物技术,遵循,不遵循,二、体外受精,1,、卵母细胞的采集和培养,2,、精子的采集和获能,3,、受精,1.,卵母细胞的采集和培养,用,促性腺激素,处理后，从,输卵管,中冲取,卵子,，,直接,与获能的精子在体外受精。,如：小鼠、兔、猪、羊等,方法一：,1.,卵母细胞的采集和培养,方法三：,从,活体,动物的卵巢中吸取,卵母细胞。,适用于大家畜和大动物，如牛,借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具,此两种方法采集的卵母细胞需,经体外人工培养成熟,方法二：,从,刚宰杀,的雌性动物的,卵巢,中采集。,适用于大家畜和大动物，如牛,2,、精子的采集和获能,假阴道法,手握法,电刺激法,获能方法：,培养法,(,获能液,),啮齿动物,化学诱导法,(,一定浓度的肝素或钙离子载体,A23187,溶液,),牛、羊,采集方法：,3,、受精,M,II,期卵母细胞,获能精子,体外受精,（,获能溶液,或专用的,受精溶液,）,三、胚胎的早期培养,1.,受精卵的发育,培养,检查受精状况和受精卵的发育能力。,2.,培养液的成分,无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、,血清,等,3.,适时移植,向受体移植或冷冻保存。,以牛为例，从屠宰场收集卵巢中的卵母细胞进行体外受精的应用效果如何？,一个卵巢,10,枚卵母细胞,4,枚可用胚胎,产下,1-2,头犊牛,成功率：,10%,20%,牛的体外受精胚胎的工厂化生产已在一些发达国家开展。,根据以上知识，你能设计出工厂化生产“试管牛”的流程图吗？,小试身手,采集良种母牛的卵母细胞,体外培养,采集良种公牛精子,精子体外获能,体外受精,胚胎早期培养,良种牛体外受精胚胎,胚胎移植,受体牛,良种犊牛,成熟期牛,屠宰加工厂,市场,采集卵巢中的卵母细胞,“,试管牛”工厂化生产的技术流程图,试管婴儿技术为优生开辟了新途径。一对正常夫妇，妻子的父亲患血友病，丈夫的父亲正常，他们欲通过“试管婴儿”技术生一个健康的子女，则他们最好选择的精子类型和所生子女的性别是（）,A X,精子、女性,B Y,精子、女性,C X,精子、男性,D Y,精子、男性,A,上世纪,70,年代以来，生命科学的新进展、新成就如雨后春笋、层出不穷。为了帮助治疗不孕夫妇，,1978,年诞生了世界上第一例,“,试管婴儿,”,，为了证明高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有全能性，,1977,年第一只克隆动物，,“,多利,”,问世。,“,试管婴儿,”,和克隆动物的生殖方式是,（）,A,都属于有性生殖,B,前者属于有性生殖，后者属于无性生殖,C,都属于无性生殖,D,前者属于无性生殖，后者属于有性生殖,答案：,B,克隆羊,下图是克隆羊的培育过程模式图，则获得克隆羊的生殖方式和图中的克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是,（）,A,无性生殖、雄性激素,B,无性生殖、雌性激素,C,有性生殖、雄性激素,D,有性生殖、雌性激素,答案：,A,卵母细胞,试管动物技术,体外受精,早期胚胎培养,卵母细胞的采集,精子的获取,受精：,条件：,培养液成分：,假阴道法,手握法,电刺激法,方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从输卵 管中冲取卵子,方法二：从屠宰母畜卵巢中采集,方法三：直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,受精卵在发育培养液中培养,无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等,获能的精子 培养成熟的卵子 完成受精,课内小结,课后思考：,1,、你能用通俗的语言把试管牛的培养过程向家人讲清楚吗？请回去试一试。,2,、咱们当地有这种技术吗？你觉得引进这种技术可行吗？请以课外小组为单位进行调查并写出报告。,