生物专题3《胚胎工程》新人教版选修3.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,*,专题三 胚胎工程,专题,3,胚胎工程,3.1,体内受精和早期胚胎发育,3.2,体外受精和早期胚胎培养,3.3,胚胎工程的应用及前景,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。,操作对象：,技术手段：,理论基础：,结果：,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,哺乳动物的受精和,早期胚胎的发育规律,胚胎是,专指有性生殖而言，是指雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后，经过多次细胞分裂和细胞分化后形成的有发育成生物成体的能力的雏体。一般来说，卵子在受精后的,2,周内称孕卵或受精卵,;,受精后的第,3,8,周称为,胚胎,。,配子是,指生物进行有性生殖时由生殖系统所产生的成熟性细胞。,配子,分为雄,配子,(male gamete),和雌,配子,(female gamete),动物和植物的雌,配子,通常称为卵细胞,(ova,或,egg),而将雄,配子,称为精子,(sperm),。精子相当小，但能够运动，呈蝌蚪,.,共,14,次编辑,一、教学目标：,1.,简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。,2.,简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。,3.,认同胚胎工程建立及发展意义。,二、教学重点：,1.,哺乳动物精子和卵子的发生及受精过程。,2.,哺乳动物的胚胎发育。,3.1,体内受精和早期胚胎发育,充满活力的精子,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。,精原细胞（,2N,),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,（,2N),（,N),（,N),（,N),变形,第三阶段,_,变为精子,头,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,；,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,便于,运动,“,减负”,精子细胞变形中的,主要变化,：,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,提示：不是。其一，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,:,保障有最好的精子与卵细胞受精,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,1,、场所：,1,、场所：,2,、时期：,（放射冠）,卵巢,。,胚胎在性别分化以后,卵原细胞,联会,四分体,初级卵母细胞,第一极体,第二极体,卵细胞,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,M,第一极体,次级卵母细胞,第二极体,卵子,退化消失,3,、卵子的发生过程,M,排卵前后完成,受精,被卵泡细胞包围,形成卵泡,胎儿期,初 情 期 后,卵子受精的重要标志,卵巢,输卵管,项目,精子的发生,卵子的发生,区别,处所,时间,过程特点,结果,是否变形,重要区别,相同点,睾丸,卵巢、输卵管,初情期后,胎儿时期、初情期后,连续的，需变形；细胞质均等分配,MM,是不连续的，不需变形；细胞质不均等分配,4,个精子,一个卵子和,3,个极体,需要,不需要,发生的时期和场所,原始生殖细胞的增殖为有丝分裂,生殖细胞的成熟为减数分裂,成熟细胞均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半,1.,一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？,减数第一次分裂是在什么时期什么地方进行？,减数第二次分裂是在,什么时期什么地方进行？,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？卵子是指什么细胞？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，有的完成第一次减数分裂，有的没有，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。,哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？,哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点（,场所、时间、过程特点、结果,）？,1,）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,减数分裂,（,M,和,M,）才能形成精子和卵子。,2,）不同点：,1,个精原细胞,4,个精子，,1,个卵原细胞,1,个卵子；精子形状为蝌蚪状，卵子为球形。,（关键）,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，而精子是从初情期开始。,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,观察到,两个极体,时。,3,、场所,:,输卵管,。,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,精子在,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,。,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,。,经过种种障碍的精子终于与卵子相遇,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。,精子试图进入卵子 瞬间,精子试图进入卵子,瞬间,精子经过哪些困难才能与卵子,结合,呢？,1,),精子,穿越放射冠,和,透明带,顶体反应,-,顶体内的,酶,释放，溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带,。,穿越透明带，接触卵黄膜,-,透明带反应,（,第一道屏障,）,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。,-,当第一个精子,穿越透明带接触卵黄膜时,，,透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子进入透明带,。,透明带反应,：,-,当第一精子进入卵黄膜后，,卵黄膜立刻紧缩、增厚、阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精,。,卵黄膜封闭作用,：,防止多精入卵的两道防线,精子,进入卵子后,原核膜破裂，形成新核膜，形成,雄原核。,卵子,被激活完成减二分裂，,排出第二极体,，形成,雌原核,。,两者向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。,精子穿越,放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成,配子结合,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,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,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。,区分受精的标志和受精完成的标志,受精的标志是第二极体的形成，也就是减数分裂的第二次分裂形成的最后极体；,而受精完成的标志是雌雄原核形成合子，才是受精完成的标志。,5.,受精作用的实质和意义,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。,四、胚胎发育,受精卵（第一天）,卵裂期,卵裂期,桑椹胚,(,第,3,天,),囊胚,囊胚植入子宫内膜，胚卵期结束,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。,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,中胚层,外胚层,内胚层,原肠腔,：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,在,输卵管,进行有丝分裂,