選修三31體內受精和早期胚胎發(fā)育改版

1、專題3 胚胎工程,英國人W·希普于1890年在劍橋大學將純種安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利時兔的輸卵管內。結果生出兩只純種的安哥拉子免。這是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技術由此創(chuàng)始。,比利時兔,安哥拉兔,胚胎工程,胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種

2、需求。,操作對象：早期胚胎和配子技術手段：體外受精、胚胎移植、 胚胎分割、胚胎干細胞培 養(yǎng)等理論基礎：哺乳動物受精和早期胚胎 發(fā)育的規(guī)律,3.1 體內受精和早期胚胎發(fā)育,1、精子的發(fā)生(1)場所:精子的發(fā)生是在 內的 中完成的。(2)時期:(雄性動物)從 到 。,一、精子和卵細胞的發(fā)生,哺乳動

3、物睪丸示意圖,睪丸,初情期,曲細精管,生殖機能衰退,初級精母細胞,精原細胞,(3)精子發(fā)生的過程,第一階段,第二階段,第三階段,,,,有絲分裂,,,MⅡ,精子細胞,次級精母細胞,,,,,MⅠ,,,,變形,精子,,,精子細胞,精子,,？,,,,,,,,線粒體,高爾基體,A、頂體的發(fā)生,,發(fā)育中的頂體,,發(fā)育中的尾 （中心體）,B、尾的的發(fā)育,C、精子頭的出現(xiàn),D、細胞質濃縮,E、精子的形成,,原生質滴,,尾,,線粒體鞘,,頂體,①精子細胞

4、變形成精子的過程,發(fā)育為,演變?yōu)?形成,濃縮成,變?yōu)?精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘膜(尾的基部)原生質滴(球狀),細 胞 核高爾基體中 心 體線 粒 體細胞內其他物質,精子細胞變形中的主要變化,,,,,,,,,,,精子細胞,精子,1.理清精子細胞變形成精子的過程。 2.注重精子各組成分別由精子細胞　　　的哪一部分形成?,,②精子的形態(tài)：,外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。,不同種動物精子的

5、形態(tài)____，大小略有____，與動物的體型大小____ 。,頭 頸 尾,相似,不同 無關,1.家畜每次射精排出的精子數以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？提示：不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，

6、并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。,討論:（教材P62）,2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？提示：細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產生運動能量的場所。精子的線

7、粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。,討論:（教材P62）,充滿活力的精子,2、卵子的發(fā)生(1)場所:卵子的發(fā)生是在 內中完成的。(2)時期:（動物胚胎）在 以后，即 。,動物細胞卵巢、卵泡和卵子的關系圖,卵巢,性別分化,胎兒期,,一般不進行MⅡ,有絲分裂,MⅠ,卵原細胞,（3）卵 子 發(fā)生過程,胎兒時期,,第一極體,,MⅡ,卵子,第二極體,退

8、化消失,受精,,,初級卵母細胞,,次級卵母細胞,,,合子,,,,,,,,,,,卵泡細胞,受精過程,排卵前后,,在 中，場所為 。,,輸卵管,,卵巢中有卵泡，每個卵泡中有一個初級卵母細胞。,卵子結構圖,（卵黃膜）,卵子受精的標志： 當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經完成了受精。,1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？提示：正常情況下，一個卵泡只能形成

9、一個成熟的卵子。2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？提示：是指卵子從卵泡中排出。,討論:（教材P63）,3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？提示：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數第二次分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。,討論:（教材P63）,（1）.相似點：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞

10、的數量；經過減數分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。,3.精子和卵子的發(fā)生異同,（2）.不同點：,兩次分裂連續(xù)，在睪丸曲細精管,兩次分裂不連續(xù)，在卵巢和輸卵管,初情期以后,胎兒時期,4個精子細胞,1個卵細胞2個極體,是,否,蝌蚪形,圓形,哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內的儲備是在出生前完成的；精子是從初情期開始的,1.以下說法不正確的是A.雄性動物從初情期開始產生精子B.1個精原細胞可以形成4個精子C.對多數家畜來說，精子在

11、睪丸內形成的時間為兩個月左右D.動物體型大的產生的精子多且大2.一個卵泡可以形成的卵子數目是A.1個 B.2個 C.3個 D.4個,練習：,,,3.以下說法正確的是A.哺乳動物卵泡的形成是在初情期B.排卵是指排出成熟的卵泡C.排卵實際上是排出初級卵母細胞D.排卵實際上是排出次級卵母細胞4.下例不屬于精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是A.初級精母、卵母細胞的形成時間B.MⅠ和MⅡ的時間連續(xù)性C.成熟生殖

12、細胞是否發(fā)生變形D.成熟生殖細胞中染色體的數量,,,二、受精,精子,受精卵,卵黃膜,透明帶,輸卵管,卵子,合子,準備階段1：精子獲能 即精子必須在雌性動物生殖道內發(fā)生相應生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。準備階段2：卵子的準備 即卵子在輸卵管內進一步成熟達到減數第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。,（1）受精前準備階段：,4、過程,（2）受精階段,①精子穿越放射冠和透明帶；,穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精

13、子，它們首先穿放射冠。,穿過透明帶： 幾個精子同時分解透明帶，但只有一個精子能穿過透明帶進入卵子內，當第一個精子進入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。,卵子的外層被一層透明的薄膜保護著，這使它看起來像一個懸浮在天體中的漂亮的星球。,精子觸及卵黃膜的瞬間，產生透明帶反應，防止多精進入卵的第一道屏障。,②進入卵黃膜；,（2）受精階段,（2）受精階段,③雌雄原核形成和配子結合。,精子入卵后，發(fā)生了哪

14、些變化？,精子注入卵后,變化①,,變化②,,變化③,,產生卵黃膜封閉作用,形成第二道屏障,,尾部脫離核膜破裂,形成雄原核,,激活卵子完成減數第二次分裂，排出第二極體,形成雌原核,,發(fā)育 移動 接觸 合并,形成受精卵,,,形成受精卵： 精子進入卵子后，其細胞核變大到和卵子細胞核相似，精子細胞核（雄原核）和卵子細胞核（雌原核）同時向細胞中部靠攏，并相互融合成一個細胞核，這時稱受精卵。,受精過程小結：,,受精前的準

15、備階段,受精階段,,受精過程,精子獲能,卵子的準備,,放射冠,雌雄原核形成 和,透明帶,配子的結合,卵黃膜,,,1.什么叫頂體反應？2.什么叫透明帶反應？3.什么叫卵黃膜的封閉作用？4.防止多精入卵受精有哪些生理反應？,根據胚胎形態(tài)的變化，分幾個階段：受精卵 卵裂（包括2細胞期、4細胞期、8細胞、16細胞期、32細胞期） 桑椹胚 囊胚期 原腸胚期（包括內、中、外三胚層和原腸腔

16、） 幼體,,,1、胚胎發(fā)育的過程：,,,,,三、胚胎發(fā)育,2、卵裂,（1）、卵裂過程,細胞分裂方式為_______細胞數目____胚胎總體積______或略有____每個細胞體積_____DNA數目_____有機物總量_____有機物種類_____,減少,（2）、卵裂期的特點：,有絲分裂,增加,不增加,縮小,減小,增加,增加,3、桑椹胚,當胚胎細胞數目達到32個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑

17、椹胚中的每個細胞都屬于全能細胞。,滋養(yǎng)層：發(fā)育成胎膜和胎盤，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需的氧氣和營養(yǎng)物質,內細胞團細胞：即胚胎干細胞，是一種未分化的細胞，具有全能性，能發(fā)育成完整的胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層,內細胞團,囊胚腔,4、囊胚,細胞開始分化,囊胚腔：,孵化：胚胎從透明帶中伸展出來的過程,5、原腸胚,內細胞團表層 的細胞,外胚層,內胚層,內細胞團下方的細胞,中胚層,原腸腔,內胚層包圍的囊腔,,,,歸納：早期胚胎發(fā)育的

18、幾個階段,桑椹胚：細胞屬于 。囊胚：細胞開始 ； 將來發(fā)育成 ， 將來發(fā)育成胎膜、胎盤，出現(xiàn) 后，進一步擴大會導致 。原腸胚：內細胞團 形成 ， 細胞形成 ，出現(xiàn) 。,全能細胞,,分化,,內細胞團,,各種組織,,滋養(yǎng)層,,囊胚腔,,孵化,,表皮的細胞,,外胚層,,下方的,,

19、內胚層,,原腸腔,,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內含囊胚腔）,原腸胚（內含原腸腔）,胎兒形成,,,,,,：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。,：由具有全能性細胞構成，細胞數在32個左右，排列緊密，形似桑椹,,內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤,：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂,胚胎發(fā)育小結：,,滋養(yǎng)層外胚層中胚層內胚層原腸腔,原腸胚3胚層的發(fā)育,外表神經和感官；內呼

20、消化胰與肝；其余都為中胚層,外胚層：表皮及其附屬結構、神經系統(tǒng)、感覺器官內胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng),1. 表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高？提示：馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？提示：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然

21、最早可在8~16細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。,資料分析:（教材P67）,3.為什么說關于動物的體內受精和胚胎發(fā)育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？請結合本節(jié)內容舉例說明。提示：胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物體內受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點和規(guī)律，人們正是在認識了這些自然規(guī)律的基礎上，在體外

22、進行有效的模擬，才使卵母細胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細胞能在試管內完成受精；體外受精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴于體內自然條件下的基礎研究成果。,受精后8天。胚芽完成"著陸",微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。,受精卵,第一次卵裂,第二次卵裂,第三次卵裂,囊胚,囊胚,原腸胚,———————內胚層——中胚層——原腸胚,胚的發(fā)育：,按照一定的次序向內運動,受精卵—

23、—卵裂——囊胚,原腸胚的形成,受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。,人類胚胎第8周時在子宮內的照片,此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以促進它對吮吸的反映 。,,功效：補益肝腎之陰，兼能涼血退熱，適用于肝腎陰虛之頭暈耳鳴、目暗昏花、關節(jié)不利、失眠、須發(fā)早白等癥。,桑椹,精、卵相遇,,頂體反應,,頂體酶釋放,,溶解卵丘細胞之間物質,,穿越放射冠,接觸透明帶,,,頂體酶