1、第3章 胚胎工程,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？,胚胎工程P59,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，以满足人类大各种需求。,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,哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律,胚胎工程的建立P60,一、胚胎移植技术的研究胚胎移植技术成为许多胚胎工
2、程不可缺少的基础环节。二、胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究。三、胚胎移植和体外受精使胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞培养等技术应运而生。,第3章:胚胎工程,3.1 体内受精和早期胚胎发育,一、精子和卵子的发生,二、受精,三、胚胎发育,一、精子和卵子的发生,2、时间：,（一）、精子的发生,1、发生场所：,睾丸(精巢),初情期生殖机能衰老,3、过程：,分三个阶段,精原细胞,多个精原细胞,数次有丝分裂,第阶段：初级精母细胞的形成,3、过程：,初级精母细胞,染色体复制,初级精母细胞,次级精母细胞,精子细胞,M,M,减数分裂,第 2 阶段：精子细胞的生成,第阶
3、段：精子细胞变形成精子,精原细胞,有丝分裂,精子,M,M,3、精子发生的过程,染色体复制,精子细胞,精子,自主阅读:1.整理精子细胞变形成精子的过程.2.注重精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成?,4、精子细胞变形中的主要变化P62：,（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,精子头的主要部分,头部的顶体,精子的尾,线粒体鞘(尾的基部),原生质滴(球状,最后脱落),外形似蝌蚪，分头、颈和尾三大部分。,(6)精子的形态-,大小与动物的体型大小无关,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
4、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,第阶段：精子细胞变形成精子,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。,1.家畜每次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？,问题讨论P62:,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
5、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，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”。,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？,（二）、卵子的发生P62-63,1、发生部位：,卵巢,2、时间：,多数哺乳动物卵泡的形成和贮备是胎儿出生前完成的。这是精子和卵子在发生上的重要区别,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。,卵原细胞,有丝分裂,多个卵原细胞,染色体复制,初级卵母细胞,M,第一极体,次级卵母细胞,两个第
6、二极体,第二极体,卵子,退化消失,3、卵子发生过程,M,排卵前后完成,在受精过程完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,发生时间：胎儿期 地点：卵巢,胎儿期,透明带,卵黄膜,卵原细胞,初级卵母细胞,有丝分裂,初级卵母细胞,次级卵母细胞第一极体,第二极体,时间：排卵前后,M,生长，透明带生成,第一极体,M,发生时间:受精时发生地点:输卵管,合子和两个极体,受精,初情期后,排卵,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。,4、卵子受精的标志：,3.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？,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，
7、直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。,正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。,是指卵子从卵泡中排出。,讨论P63,1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？,2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？,哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？,相似点： 最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（M和M）才能形成精子和卵子。,不同点： 一个精原细胞多个精子；一个卵原细胞一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。,初情期 后形成,要 变形,不
8、变形,睾 丸 内完成,卵子和精子的发生主要不同点,1个卵子和3个极体,4个精子,卵巢和输卵管,胎儿期(先天的),蝌蚪形,球形,二、受精,指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。P63,在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。P63,受精是在输卵管内完成的。,1、概念:,2、标志:,3、场所:,刚排出的精子，不能立即与卵子受精，精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.,4、过程：P64,卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，卵子要在输卵管内进一步成熟，当达到M中期，才具备与精子受精的能力。,2)卵子的准备:,1)精子获能:,1.精子穿越放射冠和透明
9、带 （1）.顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞群,（2）.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。,（二）、受精阶段:,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.精子进入卵细胞膜卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障,2.精子进入卵黄膜,卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障,卵细胞膜上的微绒毛抱住精子,4.原核形成： 雄原核形成和雌原核形成,5.配子结合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵),受精完
10、成标志,(二）受精阶段,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。,1)精子穿越放射冠和透明带,顶体反应,透明带反应(第一道),2)精子进入卵细胞膜,卵细胞膜反应（第二道）,3)原核形成,雄原核和雌原核形成,4)配子结合：,雌雄原核融合形成合子(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细胞膜原核形成 配子结合,顶体反应,透明带反应（第一道）,卵细胞膜反应（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),根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：,三、胚胎发育,1、卵裂期,2、桑椹胚,3、囊胚,4、原肠胚,胎儿形成,受精卵
11、,胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为卵裂期,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,三、胚胎发育P66,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：将发育成胎膜和胎盘,:最初发育在输卵管进行有丝分裂,外胚层、中胚层
12、、内胚层 滋养层 原肠腔,2、早期胚胎发育的几个阶段,受精第一天,卵裂期,卵裂期,桑椹胚,囊胚胚卵期,受精后8天。胚牙完成“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 。,回答下列有关问题： (1)哺乳动物的卵子发生是在雌性动物的卵巢内完成的卵原细胞演变为初级卵母细胞并依次经过两次分裂，减数第一次分裂是在_ 前后完成的，减数第二次分裂是在_过程中完成的当观察到卵细胞膜与透明带之间有_ 时，说
13、明卵子已受精_ 是防止多精入卵的第一道屏障 (2)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在_ 完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后，才具备受精能力，这一生理现象叫做_,精子获能(获能),排卵,受精,2个极体,透明带反应,出生前(胎儿时期),如图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图，请据图回答下列问题： (1)请你写出表示的过程： _ ；_ _ ；_ _；_ _； (2)雄性动物精子产生的时期是_ _ 雌性动物卵泡细胞的形成是在_ 完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别 (3)初级卵母细胞进行过程是在雌性动物_
14、 _时期完成的，过程是在_ _过程中完成的 (4)过程在_ _内完成，条件是精子必须经过_ _ 处理，卵子必须达到_期,染色体复制,减数分裂,变形,受精作用,减数第二次分裂中,初情期,胎儿期,排卵前后,受精,输卵管,获能,下图表示精卵相遇示意图，仔细读图，请据图回答下面的问题。 (1)写出各部分名称。 _；_；_；_；_。 (2)精子与卵子相遇，_内的酶释放出来，可直接溶解_之间的物质，形成精子穿越_的通路。当精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称做_。,透明带 放射冠（卵丘细胞） 减数第二次分裂后期的卵子细胞核 第一极体 卵细胞膜,顶体,卵丘细胞,放射冠,透明带反应
15、,(3)精子入卵后，形成一个新的核即_。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出_后形成_。 (4)当_ ，受精过程至此结束。,雌、雄原核充分发育，彼此融合形成合子,雄原核,第二极体,雌原核,精子内的顶体由溶酶体特化而来，精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵，下列叙述正确的是（ ）,B,A,如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b 代表两个发育时期，下列叙述不正确的是（ ）,A B,如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）其中正确的是（双选）,C,C,下列
16、说法正确的是（ ）,下列不属于哺乳动物受精过程的是（ ）,精子内的顶体由溶酶体特化而来，精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵，下列叙述正确的是（ ）,B,D,关于哺乳动物体内受精过程的叙述错误的是（ ）,受精作用是卵子与精子相互识别、融合形成受精卵的过程能够阻止一个卵子与两个或多个精子结合的机制是（ ） 精子排出后在雌性动物生殖道内的获能 卵子排出后在输卵管内的进一步成熟 透明带反应 卵细胞膜反应,C,透明带破裂发生于（ ）,C,D,D,关于受精过程的叙述错误的是（ ）,以下说法正确的是（ ）,D,下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是（ ）,D,如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是（ ）,B,下列叙述中与胚胎发育相符合的是（ ）,D,关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法正确的是（ ）,有关卵巢的叙述正确的是（ ）,C,关于体内受精和早期胚胎培养的叙述，错误的是（ ）,C,下列不属于哺乳动物受精过程的是（ ）,C,D,如图所示是某种动物胚胎发育的几个阶段，下列有关叙述不正确的是（ ）,
