胚胎的早期发育受精演示文稿

胚胎的早期发育受精演示文稿当前第1页\共有43页\编于星期四\8点（优选）胚胎的早期发育受精当前第2页\共有43页\编于星期四\8点3/52动物发生史—贝尔定律在动物的胚胎发育过程中，一般结构比专门结构出现的早。当前第3页\共有43页\编于星期四\8点3.1受精（fertilization）

----胚胎发育的启动定义功能受精是指两性生殖细胞融合并形成具备双亲遗传潜能的新个体的过程。受精作用是发育的开端，一个新的生命从此开始。将父母的基因传递给子代激发卵细胞中确保发育正常进展的一系列反应。当前第4页\共有43页\编于星期四\8点3.1.1受精的专一性和唯一性精子活化精子趋向穿卵膜细胞融合3.1.2精核入卵后受精卵细胞的重组和触发胚胎发育程序的启动雌雄原核融合胞质重组代谢启动胚胎发育程序开始受精过程中两个重要的事件：当前第5页\共有43页\编于星期四\8点3.1.1受精的专一性--精子活化定义：位置：输卵管变化：内膜分子重排、精子细胞浆碱化。指哺乳类精子在雌体生殖道中，受若干因子的作用，精子发生一系列变化，从而获得受精的能力的过程。当前第6页\共有43页\编于星期四\8点哺乳动物精子的活化，牛精子在到达输卵管壶腹部之前与输卵管上皮细胞的接触。当前第7页\共有43页\编于星期四\8点定义如:海胆卵膜释放的精子激活肽resact和精膜上的受体蛋白结合→使精子中的鸟苷酸环化酶活化→cGMP↑→动力蛋白ATPase活化→提供给鞭毛摆动的能量→使精子游向卵子卵释放物种特异性的向化因子，精子膜上有受体，两者结合使精子游向卵子。3.1.1受精的专一性--精子趋向当前第8页\共有43页\编于星期四\8点加入10nM精子激活肽（resact）1纳升后，海胆精子的聚集。A、B、C和D示加入呼吸活化肽1、20、40、90秒后的观察结果ABCD当前第9页\共有43页\编于星期四\8点3.1.1受精的专一性—穿卵膜Ca2+介导，精子顶体中水解酶释放，卵细胞外包被的胶膜降解，精子穿越胶膜，突起（Bindin蛋白）与卵黄膜（Bindin蛋白受体）识别。顶体与卵黄膜、卵细胞膜融合，导致精核进入卵细胞。（海胆）当前第10页\共有43页\编于星期四\8点定义：诱发：顶体反应（acrosomalreaction）指受精前精子在同卵子接触时，精子顶体产生的一系列变化。Ca2+内流→导致H+外流→使精子内部pH升高→诱发顶体反应

顶体：是覆盖于精子头部细胞核前方、介于核与质膜间的囊状细胞器。当前第11页\共有43页\编于星期四\8点顶体发应包括两个主要的事件：顶体膜与精子质膜发生融合顶体突起（acrosomalprocess）形成，与卵子特异识别当前第12页\共有43页\编于星期四\8点顶体突起海胆精子的顶体反应过程顶体膜结合素精子细胞膜球形肌动蛋白顶体酶微丝透明质酸酶、顶体素等当前第13页\共有43页\编于星期四\8点结合蛋白在顶体突上的定位DAB沉淀卵细胞的卵黄膜顶体海胆顶体突起与卵黄膜绒毛接触卵精特异性结合当前第14页\共有43页\编于星期四\8点精子与卵细胞的特异识别发生在卵细胞的透明带部位。

哺乳动物的顶体反应放射冠细胞卵母细胞透明带仓鼠卵子当前第15页\共有43页\编于星期四\8点哺乳动物精子顶体是一个帽状结构，覆盖于精核的前端。顶体反应时，顶体帽部分的质膜与顶体外膜在多处发生融合，使顶体内的物质从融合处释放出来。小鼠透明带丝状串珠样结构示意图当前第16页\共有43页\编于星期四\8点具受体功能的精子表面蛋白（能和ZP3结合的蛋白质）1.sp56（56kDa，半乳糖结合蛋白）2.半乳糖基转移酶

(GalTase，激活G蛋白，结合ZP3上的N-乙酰葡糖胺)3.P95

（跨膜蛋白，外侧结合ZP3，内侧有酪氨酸激酶功能）当前第17页\共有43页\编于星期四\8点小鼠精子和透明带的结合当前第18页\共有43页\编于星期四\8点仓鼠精子的顶体反应顶体膜精子细胞膜细胞核精子细胞膜与连接的顶体膜融合当前第19页\共有43页\编于星期四\8点参与配子间质膜相互识别的分子海胆：精子质膜上的Bindin蛋白鲍鱼：精子质膜上的Lysin蛋白哺乳类：精子质膜上的Fertilin蛋白、Cyritestin蛋白（应用沙门氏菌疫苗株表达精子cyritestin蛋白构建口服避孕疫苗）卵子质膜上的Integrin蛋白（即整联蛋白）当前第20页\共有43页\编于星期四\8点海胆卵子细胞膜去极化（快封闭反应）卵子皮质颗粒的胞吐作用（慢封闭反应）3.1.2受精的唯一性当前第21页\共有43页\编于星期四\8点快封闭反应的细胞学过程：精子进入卵细胞触发细胞膜电位势迅速改变，引起膜外精子与卵细胞识别和融合的障碍。受精前：卵内膜Na+浓度低，K+浓度高，膜两侧电位差稳定。受精时：1-3s，膜电位差改变。快封闭反应维持时间1min左右。当前第22页\共有43页\编于星期四\8点B：control490mmol/LNa＋

C：120mmol/LNa＋导致多精入卵的比率升高去极化当前第23页\共有43页\编于星期四\8点慢封闭反应的细胞学过程：海胆卵膜下方有大量皮质颗粒，精子进入卵细胞后，皮质颗粒与细胞膜融合，颗粒内含物释放到细胞膜和卵黄膜间的基质中。皮质颗粒内含物：1.蛋白水解酶使卵黄膜与卵细胞膜间的联系分离；

2.粘多糖形成高渗透压，使卵黄膜进水膨胀成受精膜；

3.过氧化物酶催化酪氨酸残基与邻近蛋白发生铰链作用使受精膜硬化。

4.透明质素在卵外形成透明质层，卵细胞质膜突起的微绒毛深入到透明质层内部。当前第24页\共有43页\编于星期四\8点海胆受精膜的形成及多余精子的移除当前第25页\共有43页\编于星期四\8点海胆皮质颗粒反应示意图微绒毛卵质膜卵黄膜皮层颗粒卵黄膜上多余的精子释放的蛋白酶和粘多糖微丝透明质素受精膜精子释放透明带细胞膜微绒毛当前第26页\共有43页\编于星期四\8点未受精卵（左）和受精卵（右）的皮层当前第27页\共有43页\编于星期四\8点哺乳动物不形成受精膜，但皮质颗粒中释放的酶可剥离ZP3分子上的糖基，使之丧失与精子结合的能力，称为透明带反应。当前第28页\共有43页\编于星期四\8点精卵融合卵子的微绒毛扩大为半球状的受精锥，将精子拖入卵子当前第29页\共有43页\编于星期四\8点金色仓鼠精子入卵过程：A，精卵融合的扫描电镜照片B，精子与透明带的结合C，精子头部穿过透明带。当前第30页\共有43页\编于星期四\8点D，精子与卵子质膜的融合E，精子顶体与带有微绒毛的卵子质膜融合的示意图当前第31页\共有43页\编于星期四\8点1、定义2、内容3.1.3受精卵的代谢启动未受精的卵子是惰性的，细胞的呼吸活动、RNA的转录和蛋白质的合成处于或几乎处于零水平，只有受精的刺激才能唤醒其代谢的活跃进行。早期应答：钙离子作用引起的受精卵变化（P51表）。如：NAD激酶被激活，NAD和NADH含量上升，耗氧量上升等。晚期应答：伴随钙离子浓度升高，细胞内pH提高带来的一系列变化。如：活化卵细胞贮存mRNA，大量合成蛋白质。当前第32页\共有43页\编于星期四\8点Modelofpossiblepathwayofeggactivationintheseaurchin.海胆卵受精后活化的路径和可能机制精子结合或精卵细胞膜融合钠离子内流卵细胞膜去极化快速阻断多精入卵PKT激活PLC激活产生IP3二酰甘油钙离子释放NAD激酶激活PKC激活Na/H+交换细胞内pH升高皮层颗粒反应慢速阻断多精入卵刺激蛋白质合成、DNA复制和细胞质运动等当前第33页\共有43页\编于星期四\8点卵子激活的可能机制1—受体假说精子融合前的激活当前第34页\共有43页\编于星期四\8点卵子激活的可能机制2----融合假说精子融合后的激活可溶的精子因子可溶的卵子因子当前第35页\共有43页\编于星期四\8点

3.1.4遗传物质融合---雌雄原核的形成单倍体的精原核在进入卵细胞时，呈高度浓缩状态，称为雄原核（malepronucleus），卵细胞核则形成雌原核（femalepronucleus）。精核形成雄性原核的过程受到卵子的严格控制。精子入卵过程中线粒体与鞭毛降解，因此线粒体基因一般认为是母源性的；但中心体是父源性的。当前第36页\共有43页\编于星期四\8点精核进入卵细胞后的变化：核膜裂解成小片段，染色质暴露于卵细胞质中，使精核染色质压缩和钝化的结合蛋白成分被来自卵细胞质中的其他蛋白所取代，导致雄原核染色体转入去压缩状态。当前第37页\共有43页\编于星期四\8点

海胆精核进入卵细胞后，相对于中心体发生一次180º旋转，其中心体位于雌、雄原核之间，装配成星状体，连接并牵动雄原核与雌原核相互靠近，最后融合形成合子核（zygotenucleus）（1h）海胆雌雄原核的融合当前第38页\共有43页\编于星期四\8点海胆雌雄原核的迁移雄原核雌原核当前第39页\共有43页\编于星期四\8点中心体发出的微管形成星光，连接并牵动雄原核与雌原核相互靠近当前第40页\共有43页\编于星期四\8点哺乳动物精子入卵后，在卵母细胞胞质中谷胱甘肽的作用下精子染色体解凝聚。随着卵母细胞完成第二次减数分裂，雄原核增大，中心体产生星光，并向雌性原核的方向迁移。雌雄原核彼此靠拢，在迁移过程中复制DNA。两原核相遇后，核膜解体，染色质浓缩成染色体，定位于纺锤体上。因此，在合子中观察不到真正的二倍体核，两细胞期才可看见。哺乳动物雌雄原核的融合当前第41页\共有43页\编于星期四\8点