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1、专题3 胚胎工程,3.1 体内受精和早期胚胎发育,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。,操作对象：早期胚胎和配子技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎 发育的规律,精原细胞,精子发生的过程,第一阶段,第二阶段,第三阶段,精子,染色体复制,初级精母细胞,精原细胞,多个精原细胞,精子发生的过程,第一阶段,第二阶段,第三阶段,有丝分裂,M,精子细胞,次级精母细胞,M,变形,精子,(2N
2、),(2N),(N),(N),(N),(2N),1.细胞核2.高尔基体3.中心体4.线粒体5.细胞内其他物质,精子细胞变形中的主要变化：,发育为,演变为,形成,浓缩成,变为,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,1.细胞核2.高尔基体3.中心体4.线粒体5.细胞内其他物质,精子细胞变形中的主要变化：,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(最后脱落),顶体,发育为,演变为,形成,浓缩成,变为,1、场所：卵子的发生是
3、在卵巢内完成 的。2、时期：性别分化以后3、过程：雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，通过有丝分裂增加其数量，演变为初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡。初级卵母细胞经过减数分裂变为成熟的卵子。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。,（放射冠）,卵的发生,卵泡卵泡细胞初级卵母细胞,2、卵子的发生,卵原细胞,有丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵泡,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
4、点：是不成熟的，成熟的条件：要受精子诱导）,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）,家畜卵子发生和成熟示意图,卵子结构图,在 完成,一般不进行M,有丝分裂,染色体复制,M,卵原细胞,卵子发生过程,多个卵原细胞,胎儿时期,第一极体,M,卵子,第二极体,退化消失,受精,初级卵母细胞,次级卵母细胞,合子,卵泡细胞,受精过程,排卵前后,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
5、意：判断卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到2个极体。,卵子发生过程中的注意事项：,睾丸曲细精管,卵巢输卵管,初情期以后,性别分化以后,4个精子细胞,1个卵细胞2个极体,是,否,蝌蚪形,圆形,哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；精子是从初情期开始的,精子和卵子的发生的不同点,二、受精,精子,受精卵,卵黄膜,透明带,输卵管,卵子,合子,4、过程,受精前的准备阶段,受精阶段,受精过程,精子获能,卵子的准备,放射冠,雌雄原核形成,透明带,受精卵的形成,卵黄膜,1.什么叫顶体反应？2.什么叫透明带反应？3.什么叫卵黄膜的封闭作用？4.防止多精入卵受精有哪些生理反应？,
6、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 即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（M）时，才具备受精能力。,受精前准备阶段：,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。,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。,受精阶段,包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，雌雄原核形成和受精卵形成。,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
7、,接触卵黄膜,产生透明带反应,形成第一道屏障,精子被微绒毛抱合,精子外膜与卵黄膜融合,精子注入卵,精子注入卵后,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,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：精子触及卵黄膜瞬间，产生阻止后来精子进入透明带的生理反应。这是第一道屏障。,精子入卵：卵黄膜表面的大量绒毛将精子抱合，精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵。出现卵黄膜封闭作用的生理反应（第二道
8、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：,充满活力的精子,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
9、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？,问题探讨,细胞分裂方式为_细胞数目_胚胎总体积_或略有_每个细胞体积_DNA数目_有机物总量_有机物种类_,减少,1、卵裂期的特点：,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,增加,三、胚胎发育,增加,胚胎发育,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
10、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,滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔,囊胚期,滋养层：发育成胎膜和胎盘，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,原肠胚,内胚
11、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,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,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。,受精后8天。胚芽完成着陆,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。,
