体内受精和早期胚胎发育课件1

专题三胚胎工程,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。,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,生产后代，满足人类需求,操作对象：,技术手段：,理论基础：,操作目的：,2.1胚胎工程的理论基础,1.哺乳动物精子的发生,发生场所：睾丸时间：初情期（青春期）生殖机能衰退发生的过程大致分为三个阶段：,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,第阶段：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,最后脱落),精子细胞变形总结,第阶段：精子细胞变形成精子,精子的形态,外形似蝌蚪，分_、_、_、三大部分。,头颈尾,不同种动物精子的形态_，大小略有_，与动物的体型大小_。,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。,1.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:,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？,答：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。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”或“发动机”。,卵子的发生,场所：卵巢,卵泡=卵泡细胞+初级卵母细胞卵子=次级（或初级）卵母细胞+透明带+放射冠排卵：卵子从卵泡中排出,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（被卵泡细胞包围,形成卵泡）,M（排卵前后完成）,第一极体,次级卵母细胞,第二极体,卵子,M（在受精过程完成）,初情期完成,在输卵管中完成受精过程,过程：,胎儿期完成,注意：初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞(初级卵泡)约两百万个，它们都已进入了第一次减数分裂的前期，并停留在前期不再发育。,直到女孩进入性成熟时期。此时约有400000个初级卵母细胞保留下来。初级卵母细胞受性激素的刺激才苏醒过来，重新继续发育。,只有420个能发育成卵。在这420个有幸发育成卵的初级卵母细胞中，最早的一个是等待15年，而最后的一个是等待了50年才重新发育的。,初情期,胎儿期,减数第一次分裂在什么时间完成？,思考：,减数第二次分裂在什么时间完成？,排卵发生在什么时间？,排卵前后,受精过程中,M前后,在什么场所完成？,卵巢或输卵管,在什么场所完成？,输卵管,受精发生在什么场所？,输卵管,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？,思考题,提示：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。,提示：是指卵子从卵泡中排出。,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。,精子和卵细胞发生过程的比较,睾丸曲细精管(惟一）,卵巢（M1)输卵管(M2),初情期以后,胎儿时期,4个精子细胞,1个卵细胞3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,连续,不连续,课堂反馈,1.以下说法不正确的是（)A.雄性动物从初情期开始产生精子B.1个精原细胞可以形成4个精子C.对多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右D.动物体型大的产生的精子多且大2.一个卵泡可以形成的卵子数目是()A.1个B.2个C.3个D.4个,D,A,3、下列叙述是有关精子和卵子的区别：()初级性母细胞的形成时间MI和MII的时间连续性成熟生殖细胞是否经过变形成熟生殖细胞的染色体数量,三.受精,2.地点:,雌性的输卵管,1.概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。,过程,受精前的准备阶段,受精阶段,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,卵子的准备,即卵子在输卵管内达到减数第二次分裂中期（MII）时，才具备受精能力,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,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？,透明带反应,卵黄膜封闭作用,4.防止多精入卵受精有哪些生理反应？,第一道屏障,第二道屏障,发生顶体反应，穿越放射冠,穿过透明带,发生透明带反应,形成受精卵,精子进入卵子后，其细胞核变大形成雄原核，与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核。雌雄原核充分发育后同时向细胞中部靠拢，并相互融合成一个细胞核，这时称为受精卵,卵子完成受精的标志,在卵黄膜和透明带之间可以观察到两个极体,透明带,卵黄膜,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),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,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,受精过程小结：,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,卵黄膜,1精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是()顶体反应透明带反应卵黄膜封闭作用精子穿越放射冠ABCD,2、当卵母细胞达到哪一时期时，才具备与精子受精的能力（）A.减数第二次分裂后期B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期D.减数第二次分裂结束成熟,B,C,课堂反馈,3、卵细胞的产生过程中减数第二次分裂发生在什么过程完成的？（）A.在卵巢内B.在受精前C.精子和卵子结合D.初级卵母细胞生成次级卵母细胞,C,4、下列过程，哪些发生在精子入卵后（）A.精子继续完成减数第二次分裂，形成雄原核B.精子发生顶体反应C.发生卵黄膜封闭作用D.卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核,CD,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：,四、胚胎发育,桑椹胚,受精卵,特点：有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。,卵裂期,思考：在卵裂过程中，每个细胞的体积，有机物总量，DNA总量会发生怎样的变化？,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,卵裂的特点：,有丝分裂,增加,不增加,缩小,减小,增加,增加,桑椹,桑椹胚,这个阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞,囊胚,孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中扩展出来。,内细胞团,（聚集在胚胎一端，个体较大的细胞）,原肠胚,出现胚层分化,归纳：早期胚胎发育的几个阶段,桑椹胚：细胞属于。囊胚：细胞开始；将来发育成，将来发育成胎膜、胎盘，出现后，进一步扩大会导致。原肠胚：内细胞团形成，细胞形成，出现。,全能细胞,分化,内细胞团,各种组织,滋养层,囊胚腔,孵化,表皮的细胞,外胚层,下方的,内胚层,原肠腔,受精卵,桑椹胚,在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加，或略有减少，DNA增多，有机物减少。,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,最初发育在输卵管进行有丝分裂,囊胚,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,原肠腔外胚层内胚层滋养层,胎儿形成,囊胚腔,充满活力的精子,此时经过种种障碍的精子终于与卵子相遇，卵子外膜成为它们第一道需要攻破的关卡。此时，精子们把头钻到卵子的外壁上，尾巴不断拍打着，卵子则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。,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。,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。,（发育的第三天）,桑椹胚：由具有全能性的细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹。,外：滋养层细胞，发育成胎膜和胎盘。,内细胞团：胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性，能发育成胎儿各组织。,（发育的第四天）,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。,第二周，小生命生长得非常迅速，脊椎形成了，脑组织、脊髓及神经系统，还有眼睛，都具有一定的雏形，脊椎的另一头是一个小小的尾巴。此时开始有血管，心脏尚未形成，但在心脏生成的部位有心跳,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。,第四周时出现心脏，又过1周出现肢体萌芽，眼睛、耳朵随着出现，肺、肝也开始出现雏形，人脑重量增加很快，明显快于其它动物。,胚胎至第七周时，手足开始出现手指、足趾，眼睛清晰可见，胚胎开始伸直并在羊水中活动，整个外观近似幼儿，尾巴消失。至第八周末，胚胎已近3厘米，所有的器官已初具原形。以后的几个月就只待逐渐完善了。,小生命进入第三个月(811周)时，开始被称为胎儿。第八周初胎头占整个胎儿全长的l/2，以后生长加快，至第十二周末身体重量增加1倍。内脏系统已开始具有功能，能吞咽羊水，变成尿液排泄出来。第九周时，男女胎儿外阴大致相似，至第十二周末，已显示成熟胎儿男女外阴的形态。,第四个月(1215周)，胎儿身长已达16厘米，体重约120克，生长迅速。胎头与身体的比例不那么悬殊了，腿相对变长，骨骼迅速骨化。在肝、胃、肠的功能作用下，已形成绿色的胎便，等出生后才能排出。皮肤出现胎毛。心率是成人的两倍。,第五个月(1619周)，孕妇就会感觉腹内胎儿在踢自己以显示他的存在，这就是胎动。胎儿传来的另一个信息是可以在腹部听到胎心音，一般为120160次/分。胎儿已具备听力，能听见声音，可开始进行胎教了。此时胎儿体长约25厘米，重500克。,第六个月(2023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。胎儿约30厘米长，660克重，这时出生往往仅能存活几个小时，因为呼吸系统发育还不完善。,第七个月(2427周)，胎儿约35厘米长，1000克重，看起来像个小老头儿。这时出生虽能有浅表的呼吸和哭泣，但仍很难存活。,第八个月(2831周)，胎儿身长约40厘米，体重约1700克。胎