3.1体内受精和早期胚胎发育kkkkPPT课件

专题三胚胎工程 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 技术手段 理论基础 结果 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过程 早期胚胎的发育规律 胚胎是专指有性生殖而言 是指雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后 经过多次细胞分裂和细胞分化后形成的有发育成生物成体的能力的雏体 配子是指生物进行有性生殖时由生殖系统所产生的成熟性细胞 配子分为雄配子和雌配子 动物和植物的雌配子通常称为卵细胞 而将雄配子称为精子 精子相当小 但能够运动 呈蝌蚪状 体内受精和早期胚胎发育 3 1 充满活力的精子 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 一 精子的发生 1 场所 2 时期 3 过程 1 场所 睾丸 2 时期 初情期到生殖功能衰退 3 过程 三个阶段 曲细精管 精原细胞 2N 有丝分裂 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 精子 M 第一阶段 第二阶段 第三阶段 M 精子发生的过程 多个精原细胞 染色体复制 变形 2N N N N 变形第三阶段 变为精子头的主要部分 发育为头部的顶体 演变为精子的尾 形成线粒体鞘 尾部基端 其它物质浓缩成 球形 第三阶段 变形 细胞核 高尔基体 中心体 线粒体 原生质滴 便于运动 减负 精子细胞变形中的主要变化 4 精子的形态 1 外形似蝌蚪 分 三大部分 2 不同种动物精子的形态 大小略有 与动物的体形大小 头颈尾 相似 不同无关 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 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 问题讨论 保障有最好的精子与卵细胞受精 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 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 1 场所 1 场所 2 时期 放射冠 卵巢 胚胎在性别分化以后 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 合子 退化消失 3 卵子的发生过程 M 排卵前后完成 受精 被卵泡细胞包围 形成卵泡 胎儿期 初情期后 卵子受精的重要标志 卵巢 输卵管 卵黄膜和透明带之间有两个极体 第二极体 睾丸 卵巢 输卵管 初情期后 胎儿期 初情期后 连续的 需变形 细胞质均等分配 M M 是不连续的 不需变形 细胞质不均等分配 4个精子 一个卵子和3个极体 需要 不需要 发生的时期和场所 原始生殖细胞的增殖为有丝分裂生殖细胞的成熟为减数分裂成熟细胞均经复制一次和分裂两次 子细胞中染色体数目减半 1 一个卵泡中能形成几个成熟的卵子 减数第一次分裂是在什么时期什么地方进行 减数第二次分裂是在什么时期什么地方进行 2 排卵是指卵子从卵泡中排出 还是指卵泡从卵巢中排出 3 刚排出的卵是成熟的卵子吗 卵子是指什么细胞 它在母体的什么部位与精子受精 答 刚排出的卵子尚未完全成熟 有的完成第一次减数分裂 有的没有 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 答 正常情况下 一个卵泡只能形成一个成熟的卵子 答 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 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点 场所 时间 过程特点 结果 1 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 经过减数分裂 M 和M 才能形成精子和卵子 2 不同点 1个精原细胞 4个精子 1个卵原细胞 1个卵子 精子形状为蝌蚪状 卵子为球形 关键 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 而精子是从初情期开始 巩固练习 1 下列不属于胚胎工程的是 A 体外受精B 胚胎分割 胚胎移植C 胚胎干细胞培养D 转基因鲤鱼的培育 2 有一个卵原细胞中含有A与A B与B 两对同源染色体 它形成的含有AB的配子有 A 1个B 0或1个C 2个D 4个 D B 3 下列关于精子的说法 不正确的是A精子的发生从初情期开始B它与卵细胞的受精发生在子宫内C精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体D精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落4 下列有关卵子产生的说法中 正确的是A哺乳动物卵泡的形成是在初情期B排出成熟卵细胞的过程即为排卵C卵子形成是的分裂过程均在卵巢内完成D卵子产生重的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的 三 受精 1 概念 2 标志 3 场所 1 概念 指精子和卵子结合形成合子 即受精卵 的过程 2 标志 在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体时 3 场所 输卵管 4 过程 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段1 精子获能 准备阶段2 卵子的准备 精子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 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 受精阶段 包括精子穿越放射冠和透明带 进入卵黄膜 原核形成和配子结合 哺乳动物受精过程示意图 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 精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用 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 1 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 2 精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 卵黄膜上的微绒毛抱住精子 3 原核形成 雄原核形成和雌原核形成 两者向细胞中部靠拢 并相互融合成一个细胞核 这时称合子 受精卵 4 配子结合 精子经过哪些困难才能与卵子结合呢 1 精子穿越放射冠和透明带 顶体反应 顶体内的酶释放 溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带 穿越透明带 接触卵黄膜 透明带反应 第一道屏障 精子穿越放射冠和透明带 进入卵黄膜 原核形成 配子结合 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 接触卵黄膜 产生透明带反应 形成第一道屏障 作用 精子被微绒毛抱合 精子外膜与卵黄膜融合 精子进入卵 精子进入卵后 变化 变化 变化 产生卵黄膜封闭作用 形成第二道屏障 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 区分受精的标志和受精完成的标志 受精的标志是卵黄膜和透明带之间含有两个极体 而受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子 5 受精作用的实质和意义 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 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 最初在输卵管进行有丝分裂 四 胚胎发育 卵裂期 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 有机物总量 有机物种类 有丝分裂 增加 不增加 缩小 减小 减少 增加 桑椹 桑椹胚 桑椹胚前的每一个细胞都属于全能细胞 称为胚胎干细胞 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 能发育胎儿的各种组织 滋养层 内细胞团 囊胚腔 囊胚 细胞开始分化 囊胚腔 孵化 胚胎从透明带中伸展出来的过程 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 1 下列有关哺乳动物的胚胎发育早期的卵裂期过程的叙述中 错误的是 A 细胞数目不断增多B 细胞的分裂方式是有丝分裂C 胚胎中DNA的总量增加D 每个细胞的DNA含量不断增加 细胞全能性变小 评价练习 D 2 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 B A C D A 09海南改造 26 选修3 现代生物科技专题 请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题 1 精细胞经变形后 高尔基体发育形成精子的顶体 顶体内含有的能协助精子穿过卵母细胞的和 2 某动物排卵时 减数第一次分裂尚未完成 此时卵子处于卵母细胞阶段 当该细胞发育至减数第二次分裂期时 才具备受精能力 若在卵黄膜和之间看到两个极体 则表明过程已完成 顶体酶 初级 中 受精 放射冠 透明带 透明带 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 精子试图进入卵子瞬间 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 精子试图进入卵子瞬间 透明带反应 当第一精子进入卵黄膜后 卵黄膜立刻紧缩 增厚 阻止其他精子进入卵内与卵子结合