1、英国人W希普于1890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内。结果生出两只纯种的安哥拉子免。这是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技术由此创始。,比利时兔,安哥拉兔,专题3 胚胎工程,操作对象： 技术手段： 理论基础：,早期胚胎和配子,体外受精、胚胎移植、 胚胎分割、胚胎干细胞培养等,哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律,3.1 体内受精和早期胚胎发育,一、精子和卵细胞的发生,1、精子的发生,曲细精管,（1）场所,:睾丸,初级精母细胞,精原细胞,(3)精子发生的过程,第一阶段,第二阶段,第三阶段,间期,M,精子细胞,次级精母细胞,M,变形,精子,（2）
2、 时 期,充满活力的精子,?,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的过程,发育为,演变为,形成,浓缩成,变为,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(球状),细 胞 核 高尔基体 中 心 体 线 粒 体 细胞内其他物质,精子细胞变形中的主要变化,精子细胞变形成精子的过程,课本P61, 精子的形态：,不同种动物精子的形态_，大小略有_，与动物的体型大小_ 。,相似,无关,不同,1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是
3、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？ 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。,讨论:（教材P62）,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？ 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
4、胞代谢活动的控制中心。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膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。,讨论:（教材P62）,2、卵子的发生 (1)场所: (2)时期:,动物细胞卵巢、卵泡和卵子的关系图,在性别分化以后，即胎儿期,一般不进行M,间期,M,卵原细胞,（3）卵 子 发生过程,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,在排卵前后完成,被卵泡细胞包围，形成卵泡,时间：在受精过程中,场所：输卵管,卵子结构图,卵子受精的标志?,两个极体在卵细胞膜与透明带之间,透明带,卵细胞膜,卵子受精的标
5、志?,受精完成的标志?,卵子发生在卵巢内完成，正常情况下，1个卵泡只能形成 1 个成熟的卵子 胚胎性别分化后，胎儿时期卵原细胞增殖，演变为初级卵母细胞（形成卵泡） 动物排卵前后完成减数第一次分裂， 排卵是指卵子从卵泡中排出,卵子的发生小结：,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（极体也进入） 减数第二次分裂的中期，次级卵母与精子在输卵管内结合完成受精过程 第二次分裂在精子和卵子结合的过程中完成 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,卵子的发生小结：,1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？ 提示：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成
6、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？ 提示：是指卵子从卵泡中排出。,讨论:（教材P63）,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？ 提示：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。,讨论:（教材P63）,3、精子和卵子的发生异同,（2）、不同点：,两次分裂连续，在睾丸曲细精管,两次分裂不连续，在卵巢和输卵管,初情期 以后,胎儿时期,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
7、在出生前完成的；精子是从初情期开始的,二、受精,1、精子 + 卵子 = 受精卵,2、地点：,输卵管,二、受精,3、过程,（1）受精前准备阶段 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 （2）受精阶段 精子穿越放射冠和透明带 精子进入卵细胞膜 原核形成 配子结合,?,卵子的外层被一层透明的薄膜保护着，这使它看起来像一个悬浮在天体中的漂亮的星球,顶体反应,顶体,酶,穿越放射冠,穿越透明带,a、顶体反应,透明带反应,b、两道屏障,防止多精入卵受精,透明带反应,卵细胞膜封闭反应,从精、卵相遇到精子入卵有哪些变化？,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
8、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,精子入卵后，发生了哪些变化？,精 子 注 入 卵 后,变化,变化,变化,产生卵细胞膜封闭反应,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,形成受精卵：,意义？,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 和,透明带,配子的结合,卵细胞膜,受精过程小结：,三、胚胎发育,卵裂,桑椹期,囊胚期,原肠胚期,1、胚胎发育的过程：,2、卵裂,（1）
9、、卵裂过程,（2）、卵裂期的特点,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_,减少,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,增加,3、桑椹胚,胚胎细胞数目达到32个左右,胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹,每个细胞都属于全能细胞,细胞特点？,4、囊胚,细胞开始分化,内细胞团,滋养层,囊胚腔,发育成胎儿的各种组织，个体较大,发育成胎膜和胎盘，个体较小,孵化,5、原肠胚,内细胞团表层 的细胞,外胚层,内胚层,内细胞团下方的细胞,中胚层,原肠腔,内胚层包围的囊腔,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,内胚层中胚层原肠胚,胚的发育：,
10、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,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：发育成胎膜和胎盘,：最初发育在输卵管进行有丝分裂,胚胎发育小结：,滋养层 外胚层 中胚层 内胚层 原肠腔,1. 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ 提示：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。 2.将
11、体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？ 提示：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在816细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。,资料分析:（教材P67）,3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。 提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细
12、胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。,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 。,
