上课用高中生物体内受精和早期胚胎发育.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,.,*,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。,1,.,操作对象：,早期胚胎和配子,技术手段：,体外受精、胚胎移植、,胚胎分割、胚胎干细胞培养等,最后结果：,产生动物个体，满足人类需求,理论基础：,哺乳动物受精和早期胚胎,发育的规律,2,.,3,.,1,、精子的发生,(1),场所,:,精子的发生是在,内的,中完,成的。,(2),时期,:(,雄性动物,),从,到,。,一、精子和卵细胞的发生,哺乳动物睾丸示意图,睾丸,初情期,曲细精管,生殖机能衰退,4,.,精原细胞,(,数次）有丝分裂,初级精母细胞,次级精母细胞（,2,个,）,精子细胞,（,4,个,含单倍染色体）,精子,M,第一阶段,第二阶段,第三阶段,M,（,3,）,精子发生的过程,大量精原细胞,染色体复制,变形,精子的发生,5,.,精子细胞,？,6,.,线粒体,高尔基体,A,、顶体的发生,发育中的顶体,发育中的尾,（中心体）,B,、尾的的发育,C,、精子头的出现,D,、细胞质浓缩,E,、精子的形成,原生质滴,尾,线粒体鞘,顶体,精子细胞变形成精子的过程,7,.,发育为,演变为,形成,浓缩成,变为,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）,细 胞 核,高尔基体,中 心 体,线 粒 体,细胞内其他物质,精子细胞变形中的主要变化,做笔记,8,.,精子的形态：,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,9,.,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：,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,。,讨论,:,（教材,P62,）,10,.,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？,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”,。,讨论,:,（教材,P62,）,11,.,充满活力的精子,12,.,13,.,14,.,2,、卵子的发生,(1),场所,:,。,(2),时期,:,（动物胚胎）在,以后，即,。,卵巢和输卵管,性别分化,胎儿期,15,.,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,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）,16,.,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,卵细胞膜,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,17,.,卵泡卵泡细胞初级卵母细胞,排出的卵,放射冠（卵丘细胞）,透明带,卵黄间隙,第一极体,卵黄膜,核,卵丘细胞,卵泡液,18,.,5,、卵子是否受精的重要标志：,在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,1,、刚排出的卵是成熟的卵子吗？,刚排出的卵子尚未完全成熟,4,、成熟的卵子在母体的什么部位与精子受精？,输卵管,有的动物在排卵前完成了,MI,，则排出的为,次级卵母细胞，,有的动物在排卵后才进行,MI,，则排出的为,初级卵母细胞，,2,、排出的卵子是什么时期的细胞？,思考：,3,、产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？,MII,过程是在输卵管中,否,19,.,有丝分裂,初级精母细胞,次级精母细胞,精子细胞,M,M,多个精原细胞,染色体复制,变形,精原细胞,精子,卵原细胞,多个卵原细胞,初级卵母细胞,M,（在,排卵前后,完成）,次级卵母细胞和第一极体,M,在,受精过程中,完成,地点：,输卵管,合子和两个极体,有丝分裂,染色体复制,精子发生过程,卵子发生过程,20,.,睾丸,卵巢、输卵管,初情期后,胎儿期、初情期后,连续的，需变形；细胞质均等分配,M,、,M,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,成熟细胞均经复制一次和分裂两次，子细胞中染色体数目减半,21,.,1.,以下说法不正确的是,A.,雄性动物从初情期开始产生精子,B.1,个精原细胞可以形成,4,个精子,C.,对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右,D.,动物体型大的产生的精子多且大,2.,一个卵泡可以形成的卵子数目是,A.1,个,B.2,个,C.3,个,D.4,个,练习：,22,.,3.,以下说法正确的是,A.,哺乳动物卵泡的形成是在初情期,B.,排卵是指排出成熟的卵泡,C.,猪排卵实际上是排出初级卵母细胞,D.,牛排卵实际上是排出次级卵母细胞,4.,下例不属于精子和卵子发生的区别的是,A.,初级精母、卵母细胞的形成时间,B.M,和,M,的时间连续性,C.,成熟生殖细胞是否发生变形,D.,成熟生殖细胞中染色体的数量,23,.,5,、下列关于精子的说法，不正确的是,A,精子的发生从初情期开始,B,它与卵细胞的受精发生在子宫内,C,精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体,D,精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落,6,、下列有关卵子产生的说法中，正确的是,A,哺乳动物卵泡的形成是在初情期,B,排出成熟卵细胞的过程即为排卵,C,卵子形成的分裂过程均在卵巢内完成,D,卵子产生的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合 过程中完成的,24,.,1,、概念,:,指 和 结合形成,(,即,),的过程。,2,、标志,:,在 和 的间隙可以观察到,两个,极体时。,3,、场所,:,受精是在 内完成的。,二、受精,精子,受精卵,卵黄膜,透明带,输卵管,卵子,合子,25,.,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,输卵管内进一步成熟,达到,减数第二分裂中期,（,M,）时，才具备受精能力。,（,1,）受精前准备阶段：,4,、过程,26,.,2,受精阶段,精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成,配子结合成受精卵,27,.,穿越透明带,1,）顶体反应,精 子,顶体酶,穿越放射冠,顶体酶,2,受精阶段,28,.,2,）两道屏障,a,透明带反应,b,卵黄膜封闭作用,2,受精阶段,29,.,2,受精阶段,（3）原核形成,精子入卵后,形成雄原核,，卵子完成,减数第二次分裂形成雌原核。,30,.,2,受精阶段,（4）两核融合受精卵形成,31,.,（,2,）受精阶段,排出的卵,透明带,第一极体,卵黄膜,核,放射冠（卵丘细胞）,精子穿越 和,放射冠,雌雄原核形成,和,透明带,精子进入,卵黄膜,配子的结合,32,.,哺乳动物受精阶段,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，并接触卵黄膜,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,33,.,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,溶解卵丘细胞之间的物质,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,34,.,精,子,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,尾部脱离核膜破裂，形成新核膜,形成雄原核,激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体,形成雌原核,发育 移动 接触 合并,形成受精卵,35,.,精子穿越 和,受精过程小结：,受精前的准备阶段,受精阶段,受精过程,精子获能,准备阶段,1,：,卵子的准备,准备阶段,2,：,放射冠,雌雄原核形成,和,透明带,配子的结合,精子进入,卵黄膜,36,.,区分受精的标志和受精完成的标志,受精的标志是卵黄膜和透明带之间含有两个极体；,而受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子。,37,.5.受精作用的意义,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。,38,.,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,：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,全能细胞,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,三、胚胎发育,39,.,卵裂期,:,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,_,有机物总量,_,有机物种类,_,DNA,数目,_,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,减少,增加,增加,40,.,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，这一过程叫孵化,思考,41,.,原肠胚,内细胞团,表层,的细胞,外胚层,内胚层,内细胞团,下方,的细胞,中胚层,原肠腔,内胚层包围的囊腔,42,.,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。,：,由全能细胞构成，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,胚胎发育小结：,滋养层,外胚层,中胚层,内胚层,原肠腔,43,.,1,、下列有关哺乳动物的胚胎发育早期的卵裂期过程的叙述中，错误的是（）,A.,细胞数目不断增多,B.,细胞的分裂方式是有丝分裂,C.,胚胎中,DNA,的总量增加,D.,每个细胞的,DNA,含量不断增加，细胞全能性变小,评价练习：,D,44,.,2,、研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量（核,/,质）比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是,(),A,C,D,B,A,C,D,A,45,.,经过种种障碍的精子终于与卵子相遇,46,.,精子试图进入卵子,瞬间,47,.,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,48,.,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。,49,.,-,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,50,.,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。,51,.,受精卵（第一天）,52,.,卵裂期,53,.,桑椹胚,(,第,3,天,),54,.,囊胚,内细胞团,囊胚腔,55,.,56,.,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。,57,.,58,.,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映,。,59,.,60,.,61,.,62,.,63,.,64,.,65,.,原肠胚3胚层的发育,外表神经和感官；内呼消化胰与肝；其余都为中胚层,外胚层：表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官,内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体,中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统,66,.,1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？,提示：,马,的胚胎进入子宫时发育程度,最高,，,其次为小鼠,。,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？,提示：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,。,资料分析,:,（教材,P67,）,67,.,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条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。,68,.,69,.,