體內(nèi)受精胚胎工程

1、胚胎工程,通常情況下，一只羊只生12只羔羊。畜牧業(yè)生產(chǎn)上需要快速增加高產(chǎn)羊肉或奶羊的數(shù)量。怎樣才能提高羊的繁殖速率呢？ 能不能在體外獲得高產(chǎn)肉羊或奶羊的大量胚胎，再分別移植到低產(chǎn)的母羊體內(nèi)，以獲得多個高產(chǎn)羊呢？通過胚胎工程的迅速發(fā)展，這一設(shè)想正在變?yōu)榛钌默F(xiàn)實。你看，一只優(yōu)秀的高產(chǎn)肉羊，經(jīng)采用胚胎移植技術(shù)處理，一次就出生了這么多羔羊！ 胚胎工程的應(yīng)用當(dāng)然不只限于羊，在豬、牛等家畜的養(yǎng)殖，以及人類的生殖和醫(yī)藥衛(wèi)生方面同樣可以發(fā)揮重要作用,胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù),體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等,哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律,動物早期胚

2、胎或配子,操作對象,技術(shù)手段,理論基礎(chǔ),一、精子的發(fā)生,1、精子發(fā)生的場所,2、精子發(fā)生的時期,3、精子發(fā)生的過程,睪丸內(nèi)的曲細精管中,從初情期開始直到生殖機能衰退,發(fā)生的過程大體可分為三個階段,哺乳動物的睪丸,第一階段,精子發(fā)生的三個階段,第二階段,第三階段,部分中的一個精原細胞,染色體的復(fù)制和其他物質(zhì)的合成,一個初級精母細胞,減數(shù)第一次分裂（ M,兩個次級精母細胞,減數(shù)第二次分裂（ M,四個精細胞（含單倍染色體,四個精子,變形,精原細胞,有絲分裂,頂體的發(fā)生,尾的發(fā)育,精子頭出現(xiàn),細胞質(zhì)濃縮,精子形成,細胞核,線粒體,高爾基體,發(fā)育中的頂體,中心體演變成尾,細胞核,原生質(zhì)滴,原生質(zhì)滴,頂體

3、,線粒體鞘,線粒體,細胞核,精細胞變形中的主要變化,1、細胞核,2、高爾基體,3、中心體,4、線粒體,5、細胞內(nèi)其他物質(zhì),原生質(zhì)滴隨精子的成熟過程向后移動，直到最后脫落,4、精子的形態(tài),1）外形似蝌蚪，分 _、_、_、三大部分,2）不同種動物精子的形態(tài)_，大小略有_，與動物的體形大小_,頭 頸 尾,相似,不同,無關(guān),答：不是浪費。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有

4、一個,1、家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象,答：細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機,2、精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部,二、卵子的發(fā)生,1、卵子發(fā)生的場所,2、卵子發(fā)生的時期,卵巢,在性別分化以后的胚胎期和初情期,卵原細胞,初級卵母細胞

5、,初級卵母細胞,次級卵母細胞,第一極體,合子,第二極體,2N,2N,2N,2N,N,胎兒時期,初情期后,有絲分裂,初級卵母細胞生長透明帶形成,透明帶,卵細胞膜,馬,綿羊,牛,豬,受精（N,排卵,M,M,在卵黃膜和透明帶間隙有兩個極體是卵子是否受精的重要標(biāo)志,1.卵子是否受精的重要標(biāo)志是什么,2.排出的卵子是什么時期的細胞,排出卵子是不成熟的，可能是初級或次級卵母細胞,3.MI在什么時間完成,4.MII在什么過程中進行？在什么場所中完成,排卵前后,受精過程中,輸卵管,5.受精發(fā)生在什么場所,輸卵管,人類和大多數(shù)哺乳動物：第一極體很少再進行第二次分裂，只有少部分哺乳動物的第一極體才會分裂形成兩個第

6、二極體 ； 即使分裂，在實際操作中也不容易三個都同時觀察到，但只要能看到兩個極體，就足以說明問題,1、判斷卵子受精以觀察到兩個極體為標(biāo)志，卵母細胞減數(shù)分裂不是形成三個極體嗎,2、一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子,3、剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精,答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子,答：剛排出的卵子尚未完全成熟，有的可能是初級卵母細胞，如：馬、犬；有的可能是次級卵母細胞，如：豬、羊、牛。 它需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。 排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的,精子、卵子發(fā)生的比較,精子、卵子發(fā)生的比較,1、下圖表示

7、卵子發(fā)生過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題,1）圖中A是 ，B是 ， E是指 作用，階段C指 ， 階段D是指 （2）當(dāng)觀察到第二極體時，可以表明,第一極體,合子,受精,胎兒期,初情期,卵子己完成了受精,D,2、卵子的成熟部位和受精部位正確的是（ ） A、卵巢 卵巢 B、卵巢 輸卵管 C、輸卵管 輸卵管 D、輸卵管 子宮 3、下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別是（ ） A、初級精母、卵母細胞形成時間 B、M分裂和M分裂的時間連續(xù)性 C、成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形 D、成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量,C,D,三、受精,1、概念：指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程,三、受精,2、場所：輸卵管,3、過程,受精前的準(zhǔn)

8、備階段,受精階段,準(zhǔn)備階段1：精子獲能,準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備,三、受精,準(zhǔn)備階段1：精子獲能,即精子必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象,準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備,即卵子在輸卵管內(nèi)達到減數(shù)第二分裂中期（ M）時，才具備受精能力,受精階段,包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜，原核形成和配子結(jié)合,1、精子穿越放射冠,什么是放射冠,放射冠是包圍在卵子透明帶外面的卵丘細胞群,發(fā)生頂體反應(yīng)，使頂體內(nèi)的酶釋放出來，直接溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路,精子穿越放射冠時發(fā)生什么反應(yīng)？是如何進行的,2、精子穿越透明帶,精子穿越透明帶時形成孔道時需要什么酶,精子

9、穿越透明帶后并接觸卵黃膜時發(fā)生什么反應(yīng),透明帶反應(yīng)是精子觸及卵黃膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來精子進入透明帶的生理反應(yīng)。（防止多精入卵受精的第一道屏障,頂體酶將透明帶溶出一條孔道，精子借自身運動穿越透明帶，并接觸卵細胞膜,3、精子進入卵細胞膜,精子是如何進入卵細胞膜的,卵黃膜上的微絨毛抱住精子,卵細胞膜反應(yīng)作用是防止多精入卵受精的第二道屏障,精子入卵后卵細胞膜會發(fā)生什么反應(yīng)？有何作用,當(dāng)精子與卵黃膜接觸時，立即被微絨毛抱合，隨后，精子外膜和卵黃膜相互融合，精子入卵,4、原核形成,什么是雌原核,精子入卵后被激活的 卵子完成減數(shù)第二次 分裂，排出第二極體 后，形成雌原核,精子入卵后，精子如何變成雄原核,

10、尾部脫離，核膜破裂；隨后，精子形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子核還大的核，叫做雄原核,5、配子結(jié)合,配子是如何結(jié)合的,雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，二者體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組，形成一個含二倍體的合子,雌雄原核融合形成合子 （受精卵,受精完成標(biāo)志是,三、受精,受精的標(biāo)志：在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時,三、受精,受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合形成合子 （受精卵,5、雌雄原核融合形成合子,4、原核形成,3、精子進入卵細胞膜,1、精子穿越放射冠,2、精子穿越透明帶,頂體反應(yīng),透明帶反應(yīng)（第一道防線,卵細胞膜反應(yīng)（第二道防線,雄原核形成和雌原核形成,受精階段小結(jié),四、胚胎發(fā)育,四、胚胎發(fā)育,四、胚胎發(fā)育,受精卵,2細胞胚,4細胞胚,8細胞胚,桑椹胚,囊胚,原腸胚,卵 裂 期,細胞未分化,囊胚腔,滋養(yǎng)層,內(nèi)細胞團,滋養(yǎng)層,原腸腔,外胚層 中胚層 內(nèi)胚層,四、胚胎發(fā)育,囊胚,囊胚腔,滋養(yǎng)層,內(nèi)細胞團,滋養(yǎng)層,囊胚腔,內(nèi)細胞團,四、胚胎發(fā)育,原腸胚,滋養(yǎng)層,原腸腔,外胚層 中胚層 內(nèi)胚層,滋養(yǎng)層,內(nèi)胚層,外胚層,原腸腔,四、胚胎發(fā)育,外胚層,中胚層,內(nèi)胚層,原腸腔,囊胚腔,原腸胚,滋養(yǎng)層,原腸腔,外胚層 中胚層 內(nèi)胚層,原腸胚各個胚層的發(fā)育,外胚層：形成神經(jīng)系統(tǒng)、眼、內(nèi)耳上皮、皮膚的表皮、毛發(fā)、羽、鱗、甲、皮膚腺等皮膚衍生物,中胚層：形成肌肉、皮膚真