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1、原理-基因重组,操作对象-DNA分子,操作对象-细胞 或细胞器,原理-细胞生物学和分子生物学（细胞全能性、细胞膜流动性、细胞增殖）,技术手段-植物组织培养、植物体细胞杂交/动物 细胞培养和核移植技术、动物细胞融合 与单克 隆抗体,知识回顾,资料,1、通常情况下，一只母羊一胎只生12只羔羊。畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊或奶羊的数量。怎样才能提高羊的繁殖速率呢？,2、一位妇女不能怀孕，但是这对夫妇想要一个自己的小孩，有什么办法吗？,专题3 胚胎工程,胚胎工程,概念：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
2、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。,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,哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育,3.1 体内受精和早期胚胎发育,1.发生场所：睾丸（曲细精管）2.时间：初情期生殖机能衰退,一、精子的发生,附睾,输精管,不等于衰老,3.精子形成过程,精原细胞,减数第一次分裂,减数第二次分裂,有丝分裂,变形,染色体复制,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,细胞核：变为精子头部的主要部分；高尔基体：发育为
3、头部的顶体；中心体：演变为精子的尾；线粒体：形成线粒体鞘膜；其它物质浓缩成原生质滴（球形、最后脱落）。,（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体形大小无关。,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？,不是。其一：动物为繁殖后代延续物种的一种生理保障机制；其二：将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死 亡，造成精子大量损耗。,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？,细胞核
4、是遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。,1.精原细胞生成精子需经过三次分裂。,3.曲细精管中的细胞都在进行减数分裂。,4.从初情期到衰老，雄性动物一直在产生精子。,2.初级精母细胞经过两次减数分裂生成精子细胞。,NO,(1)发生部位：_ 成熟部位：_(2)开始时期：,卵巢,输卵管,胚胎性别分化以后生殖机能衰退,2.卵子的发生,减数第一次分裂时间是在雌性动物排卵前后完成的，结果是产生1个次级卵母细胞和第一极体。减数第二次分裂时间是在精子和卵子结合的过程中，结果是产生1个成熟卵子和第二极体。,2、时间：,卵巢中有卵泡，每个卵泡中有一个初级卵母细胞。,卵原细胞,有
5、丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵巢,更多卵原细胞,初级卵母细胞,第一次分裂发生时间：初情排卵期,地点：卵泡,次级卵母细胞和第一极体,第二次分裂发生时间：受精时，地点：输卵管特点：是不成熟的，成熟的条件：（精子诱导）,卵子和两个极体（在卵黄膜和透明带有两个极体是卵子是否受精的标志）,卵子结构图,资料:,在卵黄膜和透明带的间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志,思考：1.卵子是否受精的重要标志是什么？,减数第二次分裂过程是在输卵管中,3.排出的卵子是什么时期的细胞？,排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，例如猪、羊，有的可能是初级卵母细胞，例如马、犬。,2.产生卵子的过程是否
6、都发生在卵巢中？,1.正常情况下，1个卵泡只能形成1个成熟的卵子。2.排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。3.刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，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在输卵管内结合完成受精过程。注意：判断卵子是否受精的重要标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到2个极体。,概念:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的 过程。,标志:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极 体时。,场所:受精是在输卵管内完 成的。,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。,即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（M）时
7、，才具备受精能力。,包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和配子结合。,在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿过放射冠。,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。,精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细胞核相似,精子细胞核(雄原核)和卵子细胞核(雌原核)同时向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。,顶体反应：顶体释放顶体酶，溶解卵丘之间的物质。形成精子穿越放射冠的通路。,穿越透明带：顶体酶将透明带溶出一条通道。,透明带反应：精子触及卵细胞膜瞬间，产生阻止后来精子进入透明
8、带的生理反应。这是第一道屏障。,精子入卵：卵细胞膜表面的大量绒毛将精子抱合，精子外膜和卵细胞膜融合，精子入卵。出现卵细胞膜封闭作用的生理反应（第二道屏障）、尾部脱离，原核膜破裂;随后形成新核膜，最后形成雄原核（比原精子核大）。,形成雌原核：精子入卵后，激活卵子完成M，排出第二极体，形成雌原核（略小于雄原核）,完成受精：雄、雌核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并。,第一次卵裂将开始：,受精阶段,包括精子穿越放射冠和透明带，接触卵黄膜、进入卵黄膜，原核形成和配子结合。,顶体反应,透明带反应(第一道),4）精子进入卵黄膜,卵细胞膜封闭作用（第二道）,5）原核形成,雄原核和雌原核形成,
9、6）配子结合：,雌雄原核融合形成合子(受精卵),2）精子穿越透明带,顶体反应,3）精子接触卵黄膜瞬间,1）精子穿越放射冠,受精完成的标志,在受精作用过程中，为了防止多精入卵，共筑起几道屏障？分别是什么？,思考：,提示：共筑两道屏障。分别是：透明带反应和卵细胞膜封闭作用,精、卵相遇,顶体反应,顶体酶释放,溶解卵丘细胞之间物质,穿越放射冠,接触透明带,顶体酶溶解透明带,穿越透明带,接触卵细胞膜,产生透明带反应,形成第一道屏障,精子被微绒毛抱合,精子外膜与卵细胞膜融合,精子注入卵,精子注入卵后,变化,变化,变化,产生卵细胞膜封闭作用,形成第二道屏障,尾部脱离核膜破裂,形成雄原核,激活卵子完成减数第二
10、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,经过种种障碍的精子终于与卵子相遇,精子试图进入卵子,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。,受精卵：最初发育在输卵管进行有丝分裂。,卵裂期：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。,桑椹胚：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。,囊胚（内含囊胚腔）：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,原肠胚（内含原肠腔）,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（内含囊胚腔）,原肠胚（内含原肠
11、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,：最初发育在输卵管进行有丝分裂,胚胎发育,滋养层外胚层内胚层原肠腔,1、卵裂期的特点：,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_DNA数目_有机物总量_有机物种类_,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,增加,减少,增加,四.胚胎发育,受精第一天,卵裂期,卵裂期,桑椹胚,囊胚期,受精后8天。胚完成着陆,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。,人类胚胎第8周时在子宫内的照片,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。,
