体内受精和早期胚胎发育公开课课件.ppt

专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进行的多种显微操作和处理技所进行的多种显微操作和处理技术，如术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养割、胚胎干细胞培养等技术经过处等技术经过处理后获得的胚胎，还需要移植到理后获得的胚胎，还需要移植到雌性雌性动物体内生产后代，以满足人类的各动物体内生产后代，以满足人类的各种需求早期胚胎和配子早期胚胎和配子操作对象哺乳动物的受精和早期胚胎哺乳动物的受精和早期胚胎的发育规律的发育规律理论基础胚胎工程胚胎工程技术手段胚胎移植、体外受精、胚胎分胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等割、胚胎干细胞培养等专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程一一. .精子和卵子的发生精子和卵子的发生 （一）精子的发生（一）精子的发生1.1.场所场所: : 在在 内的内的 中中完成的2.2.时期时期: :( (雄性动物雄性动物) )从从 到到 。

睾丸睾丸 曲细精管曲细精管初情期初情期生殖机能衰退生殖机能衰退方式：减数分裂方式：减数分裂3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育1.1.哺乳动物精子的发生哺乳动物精子的发生①①发生场所：睾丸发生场所：睾丸②②时间：时间： 初情期（青春期）初情期（青春期）→生生 殖机能衰退殖机能衰退③③发生的过程大致分为三发生的过程大致分为三个阶段：个阶段：3.3.精子发生的过程精子发生的过程: : （教材（教材6161页）页） 精原细胞精原细胞多个精原细胞多个精原细胞多个精原细胞多个精原细胞初级精母细胞初级精母细胞初级精母细胞初级精母细胞有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂染色体复制和其他物质的合成染色体复制和其他物质的合成次级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞MⅡMⅡ精子精子变形变形变形变形第一阶段第一阶段初级精母细初级精母细初级精母细初级精母细胞的形成胞的形成胞的形成胞的形成第二阶段第二阶段精子细胞的形成精子细胞的形成精子细胞的形成精子细胞的形成第三阶段第三阶段变形变形变形变形MⅠMⅠMⅠMⅠMⅠMⅠ与与与与MⅡMⅡMⅡMⅡ是是是是连续连续连续连续进行的进行的进行的进行的1.细胞核细胞核——2.高尔基体高尔基体——3.中心体中心体——4.线粒体线粒体——5.细胞内其他物质细胞内其他物质——精子头的主要部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘线粒体鞘(尾的基部尾的基部)原生质滴原生质滴( (最后脱落最后脱落) )教材教材61、、62页页l外形似蝌蚪，分外形似蝌蚪，分__、、__、、__、三大、三大部分。

部分l不同种动物精子的形态不同种动物精子的形态____，大小略，大小略有有____，与动物的体型大小，与动物的体型大小____ 头头 颈颈 尾尾相似相似不同不同 无关无关精子的形态：精子的形态：（（P62）） 提示提示：不是其一，动物在自然繁殖的条件下：不是其一，动物在自然繁殖的条件下为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，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，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中理环境将对精子进行筛选，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完成受精的只有一个 1. 1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，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？能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？ 提示：提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心与细胞代谢活动的控制中心。

而线粒体是有氧而线粒体是有氧呼吸产生运动能量的场所精子的线粒体集中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 存和运动能量的存和运动能量的““动力工厂动力工厂””或或““发动发动 机机””2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结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？中在尾的基部？（二）卵子的发生（二）卵子的发生卵子的发生场所主要是：卵子的发生场所主要是：卵巢卵巢 输卵管输卵管卵子的发生•场所：卵巢 输卵管卵泡卵泡= =卵泡细胞卵泡细胞+ +初级卵母细胞初级卵母细胞卵子卵子= =次级（或初级）卵母细胞次级（或初级）卵母细胞+ +透明带透明带+ +放射冠放射冠排卵：卵子从卵泡中排出排卵：卵子从卵泡中排出胎胎儿儿期期卵原细胞卵原细胞有丝分裂增加数量有丝分裂增加数量染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围教材教材P63初初情情期期后后初级卵母细胞生长初级卵母细胞生长透明带形成透明带形成初级卵母细胞初级卵母细胞卵黄膜卵黄膜透明带透明带次级卵母细胞次级卵母细胞+第一极体第一极体合合 子子+第二极体第二极体MⅡM ⅠⅠ马、犬马、犬排卵排卵受精受精绵羊绵羊牛牛猪猪指卵子从卵泡指卵子从卵泡中排出进入中排出进入输输卵管卵管排出的卵是排出的卵是___________初级卵母细胞初级卵母细胞排出的卵是排出的卵是__________次级卵母细胞次级卵母细胞透明带与卵黄膜之间透明带与卵黄膜之间有有___极体极体受精的标志受精的标志2 2个个初初情情期期后后初级卵母细胞生长初级卵母细胞生长透明带形成透明带形成初级卵母细胞初级卵母细胞卵黄膜卵黄膜透明带透明带次级卵母细胞次级卵母细胞+第一极体第一极体合合 子子+第二极体第二极体MⅡM ⅠⅠ马、犬马、犬排卵排卵受精受精绵羊绵羊牛牛猪猪指卵子从卵泡指卵子从卵泡中排出进入中排出进入输输卵管卵管排出的卵是排出的卵是___________初级卵母细胞初级卵母细胞排出的卵是排出的卵是__________次级卵母细胞次级卵母细胞透明带与卵黄膜之间透明带与卵黄膜之间有有___极体极体受精的标志受精的标志2 2个个卵原细胞卵原细胞多个卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞ＭＭⅠⅠ次级卵母细胞次级卵母细胞+ +第一极体第一极体合子和两个极体合子和两个极体有丝分裂有丝分裂胎胎儿儿期期（形成卵泡）（形成卵泡）初初情情期期后后进入输卵管进入输卵管前后排卵前后排卵ＭＭⅡⅡ在受精过程在受精过程中完成中完成 卵原细胞卵原细胞多个卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞ＭＭⅠⅠ次级卵母细胞次级卵母细胞+ +第一极体第一极体合子和两个极体合子和两个极体有丝分裂有丝分裂胎胎儿儿期期（形成卵泡）（形成卵泡）初初情情期期后后进入输卵管进入输卵管前后排卵前后排卵ＭＭⅡⅡ在受精过程在受精过程中完成中完成 初级卵母细胞的形成在胎儿期初级卵母细胞的形成在胎儿期减数第一次分裂是在雌性动物减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后排卵前后完成；完成；减数第二次分裂是在减数第二次分裂是在精子和卵子结合精子和卵子结合的过程的过程完成的。

完成的1 1、部位：、部位：2 2、时间：、时间：二、卵子的发生二、卵子的发生卵巢（卵巢（MⅠMⅠ）、输卵管（）、输卵管（MⅡMⅡ））1.1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？卵巢中排出？3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什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？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，直到数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次减数第二次分裂的中期分裂的中期才能与精子结合完成受精过程排出的卵才能与精子结合完成受精过程排出的卵 子是在子是在输卵管输卵管内与精子受精的内与精子受精的 答：正常情况下，一个卵泡只能形成答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个一个成熟的成熟的卵子 答：是指答：是指卵子卵子从卵泡中排出从卵泡中排出练一练：下图表示卵子发生过程，请据图回答有关问题。

练一练：下图表示卵子发生过程，请据图回答有关问题卵原卵原细胞细胞 初级卵初级卵 母细胞母细胞卵原卵原细胞细胞次级卵次级卵母细胞母细胞 +A +B第二极体第二极体④④EC（（1）图中）图中A是是 ，，B是是 ，，E是指是指 作用，作用， 阶段阶段C指指 ，阶段，阶段D是指是指 （（2）当观察到第二极体时，可以表明）当观察到第二极体时，可以表明 （（3）能发生染色体的着丝点分裂的阶段是）能发生染色体的着丝点分裂的阶段是 （填序号）（填序号）第一极体第一极体合子合子受精受精胎儿期胎儿期初情期初情期卵子己完成了受精卵子己完成了受精①④①④D►比较精子和卵子的发生过程（比较精子和卵子的发生过程（作作业业））从初情期到生从初情期到生从初情期到生从初情期到生殖机能衰退殖机能衰退殖机能衰退殖机能衰退卵巢（卵巢（卵巢（卵巢（MⅠMⅠMⅠMⅠ）、输卵管（）、输卵管（）、输卵管（）、输卵管（MⅡMⅡMⅡMⅡ））））睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管胎儿期胎儿期胎儿期胎儿期初情期后初情期后初情期后初情期后MⅠMⅠMⅠMⅠ与与与与MⅡMⅡMⅡMⅡ连续连续连续连续 MⅠMⅠMⅠMⅠ与与与与MⅡMⅡMⅡMⅡ不连续不连续不连续不连续 原始生殖细胞均进行原始生殖细胞均进行原始生殖细胞均进行原始生殖细胞均进行有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂生殖细胞成熟均为生殖细胞成熟均为生殖细胞成熟均为生殖细胞成熟均为减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂子细胞中子细胞中子细胞中子细胞中染色体数均减半染色体数均减半染色体数均减半染色体数均减半不需不需不需不需变形变形变形变形需需需需变形变形变形变形细胞质细胞质均等均等分配分配细胞质细胞质细胞质细胞质不均等不均等不均等不均等分配分配分配分配（高考调研（高考调研2727页）页）巩固练习巩固练习1.1.下列不属于胚胎工程的是：下列不属于胚胎工程的是： （（ ））A.A.体外受精体外受精 B.B.胚胎分割、胚胎移植胚胎分割、胚胎移植C.C.胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养 D.D.转基因鲤鱼的培育转基因鲤鱼的培育A A与与A’A’、、B B与与B’B’两对同源染色体，它形成的含有两对同源染色体，它形成的含有ABAB的配子有的配子有 （（ ））个个 或或1 1个个 个个 个个DB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可以观察到两个极体时3、场所:受精是在输卵管内完成的一一) )受精前的准备阶段受精前的准备阶段: :1)1)精子获能精子获能: :精子必须在雌性动物的精子必须在雌性动物的生生殖道发生相应的生理变化后殖道发生相应的生理变化后, ,才获得受才获得受精能力的生理现象精能力的生理现象. .2)2)卵子的准备卵子的准备: :在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数减数第二次分裂的中期第二次分裂的中期, ,才具有与精子受精才具有与精子受精的能力的能力4 4：过程：过程. .过程：过程：3:受精阶段受精阶段 包括精子穿越包括精子穿越放射放射冠冠和和透明带透明带，进入，进入卵黄膜卵黄膜，，原核形成原核形成和和配子结合配子结合哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带顶体反应顶体反应透明带反应透明带反应(第一道第一道)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用（第二道）卵黄膜封闭作用（第二道）3)原核形成原核形成雄原核和雌原核形成雄原核和雌原核形成4)配子结合：配子结合：雌雄原核融合形成合子雌雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶释放顶体酶溶顶体酶溶解透明带解透明带接触透明带接触透明带穿越放射冠穿越放射冠溶解卵丘细胞溶解卵丘细胞 （放射冠）（放射冠）穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明带反应产生透明带反应形成第一道屏障（作用形成第一道屏障（作用 ））精子被微绒毛抱合精子被微绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵精子进入卵防止多精入卵精精子子进进入入卵卵后后变化变化①①变化变化②②变化变化③③产生卵黄膜产生卵黄膜封闭作用封闭作用形成第二道屏障形成第二道屏障 （作用（作用 ））尾部脱离尾部脱离核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雄原核形成雌原核形成雌原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂，排次分裂，排出第二极体出第二极体发育发育发育发育 移动移动移动移动 接触接触接触接触 合并合并合并合并形形成成受受精精卵卵防止多精入卵穿过放射冠：穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。

穿放射冠 几个精子同几个精子同时分解透明带，时分解透明带，但只有一个精子但只有一个精子能穿过透明带进能穿过透明带进入卵子内，当第入卵子内，当第一个精子进入后，一个精子进入后，透明带的穿透性透明带的穿透性就立即发生变化，就立即发生变化，从而阻止其他精从而阻止其他精子穿越透明带子穿越透明带穿过透明带：穿过透明带：穿过透明带：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卵黄膜上的微绒毛抱住精子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)受精完成标志 精子进入卵精子进入卵子后子后, ,其细胞核其细胞核变大到和卵子细变大到和卵子细胞核相似胞核相似, ,精子精子细胞核细胞核( (雄原核雄原核) )和卵子细胞核和卵子细胞核( (雌原核雌原核) )同时向同时向细胞中部靠拢细胞中部靠拢, ,并相互融合成一并相互融合成一个细胞核个细胞核, ,这时这时称受精卵。

称受精卵形成受精卵：形成受精卵：小结受精阶段: 精子穿越放射冠 精子穿越透明带 精子穿越卵黄膜 原核形成 配子结合顶体反应透明带反应（第一道）卵黄膜封闭作用（第二道）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)受精的意义受精的意义•维持每种生物维持每种生物前后代前后代体细胞中体细胞中染色染色体数目的恒定体数目的恒定 ；对于生物的遗传；对于生物的遗传和变异十分重要和变异十分重要1．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是( ) ①顶体反应 ②透明带反应 ③卵黄膜封闭作用 ④精子穿越放射冠 A．①② B．②③ C．③④ D．②④2、当卵母细胞达到哪一时期时，才具备与精子受精的能力（ ）A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期 D. 减数第二次分裂结束成熟B C 课堂反馈课堂反馈3、卵细胞的产生过程中减数第二次分裂发生在什么过程完成的？（ ） A.在卵巢内 B.在受精前 C.精子和卵子结合 D.初级卵母细胞生成次级卵母细胞C 4、下列过程，哪些发生在精子入卵后（ ） A.精子继续完成减数第二次分裂，形成雄原核 B.精子发生顶体反应 C.发生卵黄膜封闭作用 D.卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核CD 受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。

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，细胞数在由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，个左右，排列紧密，形似桑椹排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：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最初发育在输卵管进行有丝分裂三三. .胚胎发育胚胎发育滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔1、卵裂期的特点：、卵裂期的特点：细胞分裂方式为细胞分裂方式为_______细胞数目细胞数目____每个细胞体积每个细胞体积_____胚胎总体积胚胎总体积_____或略有或略有___DNA数目数目_____有机物总量有机物总量_____有机物种类有机物种类_____有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小减小减小增加增加减少减少增加增加胚胎发育胚胎发育增加增加桑 椹 桑椹胚囊胚期滋养层：发育成胚胎的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，能发育成完整的胚胎滋养层内细胞团囊胚腔囊胚的形成受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊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•（09海南卷）26.（18分）（选修模块3：现代生物科技专题）•请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：•（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的 能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。

•（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于 卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂 期时，才具备受精能力若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明 过程已完成顶体酶顶体酶 初级初级 中中受精受精 •（3）动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植为了获得更多的早期胚胎，常用 激素对供体进行处理，其目的是获得更多的 ，经人工受精后可得到早期胚胎用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜 •（4）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑葚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行 处理，再植入到受体内若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于 条件下生理状态生理状态 促性腺促性腺 卵母细胞卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性（对物质的吸收具有选择透过性（2分分））胚胎分割胚胎分割 冷冻（或液氮）冷冻（或液氮） 。