胚胎工程 体内受精和早期胚胎发育

胚胎工程体内受精和早期胚胎发育第一页，共六十三页，2022年，8月28日定义：

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。第二页，共六十三页，2022年，8月28日早期胚胎和配子操作对象哺乳动物的受精和早期胚胎的发育规律理论基础胚胎工程技术手段胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等第三页，共六十三页，2022年，8月28日3.1体内受精和早期胚胎发育1.哺乳动物精子的发生①发生场所：睾丸②时间：初情期（青春期）→生殖机能衰退③发生的过程大致分为三个阶段：第四页，共六十三页，2022年，8月28日第一阶段第二阶段第三阶段第五页，共六十三页，2022年，8月28日精子细胞变形中的主要变化第六页，共六十三页，2022年，8月28日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____

。相似不同无关第七页，共六十三页，2022年，8月28日

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？思考题

答：

不是。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；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。第八页，共六十三页，2022年，8月28日

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”。第九页，共六十三页，2022年，8月28日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）MⅠ（排卵前后完成）第一极体次级卵母细胞第二极体卵子MⅡ（在受精过程完成）初情期完成在输卵管中完成受精过程卵子发育过程：胎儿期完成卵子的发生场所：卵巢第十页，共六十三页，2022年，8月28日卵泡=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：卵子从卵泡中排出第十一页，共六十三页，2022年，8月28日注意：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。

初情期胎儿期第十二页，共六十三页，2022年，8月28日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。第十三页，共六十三页，2022年，8月28日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，仅完成减数第一次分裂，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。第十四页，共六十三页，2022年，8月28日精子和卵细胞发生过程的比较发生时间场所两次分裂是否连续子细胞数目变形形状精子卵子重要区别睾丸曲细精管(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第十五页，共六十三页，2022年，8月28日课堂反馈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DA第十六页，共六十三页，2022年，8月28日3、下列叙述是有关精子和卵子的区别：()①初级性母细胞的形成时间②MI和MII的时间连续性③成熟生殖细胞是否经过变形④成熟生殖细胞的染色体数量①②③第十七页，共六十三页，2022年，8月28日三.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。第十八页，共六十三页，2022年，8月28日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第十九页，共六十三页，2022年，8月28日放射冠（卵丘细胞）透明带卵黄膜细胞核第一极体发生顶体反应，穿越放射冠第二十页，共六十三页，2022年，8月28日

穿过透明带发生透明带反应第二十一页，共六十三页，2022年，8月28日形成受精卵

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，这时称为受精卵第二十二页，共六十三页，2022年，8月28日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第二十三页，共六十三页，2022年，8月28日精、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第二十四页，共六十三页，2022年，8月28日精子注入卵后变化①变化②变化③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第二十五页，共六十三页，2022年，8月28日精子穿越和受精过程小结：受精前的准备阶段受精阶段受精过程精子获能准备阶段1：卵子的准备准备阶段2：放射冠雌雄原核形成和透明带配子的结合精子进入卵黄膜第二十六页，共六十三页，2022年，8月28日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？①透明带反应②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第二十七页，共六十三页，2022年，8月28日1．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是()

①顶体反应

②透明带反应

③卵黄膜封闭作用

④精子穿越放射冠A．①② B．②③

C．③④D．②④2、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BC

课堂反馈第二十八页，共六十三页，2022年，8月28日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

第二十九页，共六十三页，2022年，8月28日根据胚胎形态的变化，分几个阶段：受精卵卵裂期（包括2细胞期、4细胞期、8细胞、16细胞期、32细胞期）桑椹胚

囊胚

原肠胚（包括内、中、外三胚层和原肠腔）幼体1、胚胎发育的过程：四、胚胎发育第三十页，共六十三页，2022年，8月28日2、卵裂（1）、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_____有机物种类_____减少增加缩小减小增加有丝分裂增加不增加第三十一页，共六十三页，2022年，8月28日3、桑椹胚当胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中的每个细胞都属于全能细胞。第三十二页，共六十三页，2022年，8月28日滋养层：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，能发育成完整的胎儿的各种组织滋养层内细胞团囊胚腔4、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内部含有液体的囊腔第三十三页，共六十三页，2022年，8月28日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第三十四页，共六十三页，2022年，8月28日归纳：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

原肠腔第三十五页，共六十三页，2022年，8月28日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第三十六页，共六十三页，2022年，8月28日P68思考与探究1、哺乳动物的受精过程主要包括精子穿越放射冠、透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子融合等步骤（详见教材中的受精过程）。2、相似之处：（1）细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；（2）经过两次减数分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。

不同之处：（1）由一个精原细胞分裂最后可产生4个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。（2）精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。（3）多数哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。第三十七页，共六十三页，2022年，8月28日3、精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会立即封闭，阻止后来的精子进入透明带，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化机制，请参阅有关专著。第三十八页，共六十三页，2022年，8月28日课堂反馈2．下列最能表现细胞全能性的细胞是()A．桑椹胚期细胞B．囊胚期细胞

C．外胚层细胞D．滋养层细胞1.下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()A．①②B．①③C．②④D．③④AA第三十九页，共六十三页，2022年，8月28日3、关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是()A.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变C.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的。A4.桑椹胚是指（）A．含有一个充满液体的腔B．总体积大于受精卵C．受精卵不断分裂后形成D．外面无透明带c

第四十页，共六十三页，2022年，8月28日充满活力的精子第四十一页，共六十三页，2022年，8月28日第四十二页，共六十三页，2022年，8月28日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。第四十三页，共六十三页，2022年，8月28日经过种种障碍的精子终于与卵子相遇第四十四页，共六十三页，2022年，8月28日精子试图进入卵子

第四十五页，共六十三页，2022年，8月28日此时,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。

第四十六页，共六十三页，2022年，8月28日第四十七页，共六十三页，2022年，8月28日卵裂第四十八页，共六十三页，2022年，8月28日（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）第四十九页，共六十三页，2022年，8月28日

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。第五十页，共六十三页，2022年，8月28日第二周，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第五十一页，共六十三页，2022年，8月28日

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。

第五十二页，共六十三页，2022年，8月28日第四周时出现心脏，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。第五十三页，共六十三页，2022年，8月28日胚胎至第七周时，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。第五十四页，共六十三页，2022年，8月28日小生命进入第三个月(8—11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。第五十五页，共六十三页，2022年，8月28日第四个月(12—15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