胚胎工程5ppt课件

专题三 胚胎工程 l操作对象：早期胚胎和配子 l技术手段：胚胎移植、体外受精、 胚胎分割、胚胎干细胞培养等 l理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律 胚胎工程的概念: 知识网络构建: 胚胎工程 胚胎工程的应用 胚胎移植 胚胎分割 基本程序 移植的生理学基础 体外受精和早期 胚胎培养 试管动物技术 体外受精 早期胚胎培养 体内受精和早期 胚胎发育 精子的发生 卵子的发生 受精 早期胚胎发育 胚胎干细胞 一、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）1、精子的发生 1）场所： 2）时期： 3）过程： 睾丸（的曲细精管） 从初情期开始直到生殖功能衰退 发生的过程大体可分为三个阶段 精原细胞 有丝分裂有丝分裂 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 精子 MM 第一阶段: 初级精母细 胞的形成 第二阶段： 精子细胞的 形成 第三阶段： 精子形成 MM 精 子 发 生 的 过 程 多个精原细胞 染色体复制染色体复制 变形变形 初情期 生殖机 能衰退 精子细胞变形中的主要变化： 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 ) 2.卵子的发生 1)发生部位：卵巢 2)时间：胚胎性别分化以后直至生殖机能衰退 从胚胎性别分化后到初情期排卵前后(减I)； 精子和卵子结合的过程完成(减II) 2、卵子的发生 （1）分两个阶段 _：动物的胚胎在性别分化后，雌性胎儿_ 内的卵原细胞通过_分裂形成更多卵原细胞，卵 原细胞进一步演变为_，它被_ 包围，形成_ ：继续进行减数分裂 减数第一次分裂是在雌性动物_完成的（判 断马、牛、猪的减数第一次分裂的时期）， 产生一个_和第一极体，进入_， 准备与精子受精。减数分裂第二次分裂是在 _完成的。 卵巢 有丝 初级卵母细胞卵泡细胞 卵泡 胎儿期 初情期后 马在排卵之后；牛、猪是在排卵之前完成 排卵前后 次级卵母细胞输卵管 精子和卵子结合的过程中 M中期受精 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 第二极体 第二极体 卵 退化消失 （3、卵子发生过程 排卵前后完成 在受精过 程完成 被卵泡细胞包 围,形成卵泡 胎儿期完成 2N N 2N 初情期（青春期） 2N 2N 胎儿期完成卵泡的形成与储 备（精卵形成的主要区别） 受精卵 马排出的是初 级；牛、猪排 出的是次级 误点警示： 1、一个卵泡中一般能形成一个成熟的卵子。 2、排卵是指卵子从卵泡中排出而不是指卵泡从卵 巢中排出。 3、刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成减数 第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟。 例：下列不是精子、卵子发生的区别是（例：下列不是精子、卵子发生的区别是（ ） A A、初级精母、卵母细胞形成时间、初级精母、卵母细胞形成时间 B B、 MM和和MM的时间连续性的时间连续性 C C、成熟生殖细胞是否经过变形、成熟生殖细胞是否经过变形 D D、成熟生殖细胞中染色体的数量、成熟生殖细胞中染色体的数量 例：下列属于精子和卵子的发生上的重要区别是例：下列属于精子和卵子的发生上的重要区别是 （ ） A A细胞的分裂方式细胞的分裂方式 B B 染色体数量染色体数量 C C遗传物质遗传物质 D D生殖细胞的贮备生殖细胞的贮备 D D D D 【知识点】精子与卵子的发生比较 场 所 时间过程特点子细胞 数 相同点 精 子 卵 子 MM和和MM是连是连 续的，需变形续的，需变形 ，细胞质均等，细胞质均等 分裂分裂 睾 丸 内完成 卵巢和 输卵管 初情期 后形成 胎儿期 、受精 过程中 MM和和MM是是不不 连续的，连续的，不不需需 变形，细胞质变形，细胞质 不不均等分裂均等分裂 4个精子 1个卵子 和3个极 体 最初阶段 均进行有 丝分裂； 经过两次 细胞分裂 （M和 M）才能 形成精子 或卵子。 （二）受精 1、受精部位: 2、受精标志: 在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 时。 输卵管 3、过程 受精前的准 备阶段 受精阶段 精子获能 卵子的准备 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 （达到减数第二次分裂中期 时才具备与精子受精的能力 ） 受精阶段: 1)精子穿越放射冠和透明带 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 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 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 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） 放射冠放射冠 （卵丘细胞）（卵丘细胞） 透明带透明带 卵细胞卵细胞 膜膜 细胞核细胞核 第一极体第一极体 发生顶体 反应， 穿越放射冠 精子触及卵黄 膜的瞬间，发 生透明带反应 ，阻止多精入 卵 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 。 形成受精卵： 精、卵相遇顶体反应顶体酶释放 顶体酶溶 解透明带 接触透明带穿越放射冠 溶解卵丘细胞 （放射冠） 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（作用 ） 精子被微绒毛抱合 精子外膜与卵细胞膜融合 精子进入卵 精 子 进 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 （作用） 尾部脱离 核膜破裂 形成雄原核 形成雌原核 激活卵子完 成减数第二 次分裂，排 出第二极体 发育 移动 接触 合并 形 成 受 精 卵 误点警示：误点警示： 1、成熟的精子无受精能力，需要在生殖道内 获能后方能受精。 2、动物排出的卵子并未成熟，只有达到减数 第二次分裂中期时，才具备受精能力。 3、受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半 来自精子，一半来自卵子，质遗传物质几 乎全来自卵子。 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目 的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要 。 4.意义 例：获能后的精子和卵子受精时，例：获能后的精子和卵子受精时， 将会发生（多选）（将会发生（多选）（ ） A A、尾部脱落、尾部脱落 B B、顶体反应、顶体反应 C C、卵细胞膜封闭、卵细胞膜封闭 D D、透明带反应、透明带反应 例：精子入卵后，发生的变化是（多选）（例：精子入卵后，发生的变化是（多选）（ ） A A、精子完成第二次减数分裂，形成雄原核、精子完成第二次减数分裂，形成雄原核 B B、精子发生顶体反应、精子发生顶体反应 C C、激发卵细胞膜封闭反应、激发卵细胞膜封闭反应 D D、卵子完成第二次减数分裂，形成雌原核、卵子完成第二次减数分裂，形成雌原核 ABCDABCD CDCD 例：受精的标志是（ ） A卵黄膜和透明带间出现两个极体 B精卵相遇，发生顶体反应 C雌、雄原核融合 D精子接触透明带 例：受精完成的标志是（ ） A卵黄膜和透明带间出现两个极体 B精卵相遇，发生顶体反应 C雌、雄原核融合 D精子接触透明带 C C A A （三）胚胎发育 受精卵 2-16细胞期 桑椹胚 囊胚（含囊胚腔） 原肠胚 胎儿形成 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 1、胚胎发育过程 外胚层，内胚层,原肠腔 卵 裂 期 ：细胞未分化，全能性高 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总数目_ 有机物总量_ 有丝分裂 增加 不增加缩小 减小 增加 减少 例：研究表明，大多数动物如蛙的受精卵 在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增 大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质 量（核/质）比值却发生变化。下列符合 卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是( ) A CD B A A C C D D A A 例例下列关于桑椹胚的说法正确的是（下列关于桑椹胚的说法正确的是（ ） A A、胚胎细胞达到、胚胎细胞达到3232个左右，形似桑椹个左右，形似桑椹 B B、每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，、每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能， 即每个细胞都具有全能性即每个细胞都具有全能性 C C、良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出、良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出 基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性 D D、是由受精卵经过有丝分裂产生的、是由受精卵经过有丝分裂产生的 ABDABD 误点警示： 1、发育中的细胞分裂均为有丝分裂， 原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段， 但要注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。 2、桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性高， 是胚胎分割的最佳时期 3、桑椹胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化， 但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割 人体胚胎发育的基本过程人体胚胎发育的基本过程 人体胚胎发育在子宫内经过约人体胚胎发育在子宫内经过约3838周，整个过程可分周，整个过程可分 为胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段为胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段 胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床胚卵期：从受精至第一周末胚胎开始着床 细胞期细胞期 新生命的第四天新生命的第四天胚泡胚泡 新生命的第三天新生命的第三天桑椹胚 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。 桑椹胚：细胞 数在32个左 右，细胞排列 致密，形似桑 椹，细胞属于 全能细胞 囊胚：细胞开始分化; 内细胞团将来发育成 各种组织, 滋养层将来发育成胎 膜、胎盘; 出现囊胚腔后，进一 步扩大会导致孵化。 新生命的第四周新生命的第四周 新生命的第五周新生命的第五周看看 啊，眼的雏形出来了啊，眼的雏形出来了 胚胎期：从第二周至第八周胚胎期：从第二周至第八周 第三周末形成原肠胚：内细 胞团表皮的细胞形成外胚层 ，下方的细胞形成内胚层， 出现原肠腔。 新生命的第六周新生命的第六周四肢和四肢和 脑都开始初步分化了，真脑都开始初步分化了，真 让人激动让人激动 受精后6星期，人形已隐约可见。 这时，胚胎的心跳每分钟140 150下是母亲心跳的两倍。 新生命的第七周新生命的第七周进一步进一步 发育了，看个整体的吧发育了，看个整体的吧 人类胚胎第八周时在 子宫内的照片 ，胚初 具人形 新生命的第九周新生命的第九周胎儿已胎儿已 基本成形，看看手的进一步基本成形，看看手的进一步 分化分化 新生命的第十二周新生命的第十二周 理论上这时的胎儿理论上这时的胎儿 已可以独立生活，但已可以独立生活，但 其实出世的日子还早其实出世的日子还早 胎儿期：从第九周开始至分娩胎儿期：从第九周开始至分娩 此时胎儿已长到20