體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育修改

1、1 胚胎工程胚胎工程指對動物指對動物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所進行的所進行的多種多種顯微操作顯微操作和和處理處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的理后獲得的胚胎胚胎，還需要，還需要移植到雌性動物體內(nèi)移植到雌性動物體內(nèi)生生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。專題專題3 3 胚胎工程胚胎工程2 早期胚胎和配子早期胚胎和配子 胚胎移植、體外受精、胚胎移植、體外受精、 胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等 哺乳動物的受精卵和早期胚胎哺乳動物的受精卵和早

2、期胚胎 的發(fā)育規(guī)律的發(fā)育規(guī)律操作對象：操作對象：技術(shù)手段：技術(shù)手段：理論基礎(chǔ)：理論基礎(chǔ)：3胚胎工程的建立胚胎工程的建立一一. .胚胎移植技術(shù)的研究胚胎移植技術(shù)的研究 胚胎移植技術(shù)成為許多胚胎工程不可缺少的胚胎移植技術(shù)成為許多胚胎工程不可缺少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。二二. .胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用帶動和加速了胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用帶動和加速了體外受精技術(shù)體外受精技術(shù)的研究。的研究。三三. .胚胎移植和體外受精使胚胎移植和體外受精使胚胎分割胚胎分割、性別鑒性別鑒定定、體細胞克隆體細胞克隆、轉(zhuǎn)基因胚胎轉(zhuǎn)基因胚胎、胚胎干細胞胚胎干細胞培養(yǎng)培養(yǎng)等技術(shù)應(yīng)運而生。等技術(shù)應(yīng)運而生。43.13.1體內(nèi)受精和早

3、期胚胎發(fā)育體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育5一、精子和卵子的發(fā)生一、精子和卵子的發(fā)生回憶減數(shù)分裂回憶減數(shù)分裂進行進行_的生物，在產(chǎn)生的生物，在產(chǎn)生_ 細胞時進行的細胞時進行的 的細胞分裂的細胞分裂.在減數(shù)分裂過程中在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次染色體只復(fù)制一次,而細而細胞分裂兩次。其結(jié)果是：胞分裂兩次。其結(jié)果是：_生殖細胞生殖細胞中的染色體數(shù)目，比中的染色體數(shù)目，比_生殖細胞的減少生殖細胞的減少了一半。了一半。有性生殖有性生殖成熟生殖成熟生殖染色體數(shù)目減半染色體數(shù)目減半成熟成熟原始原始67 產(chǎn)生的場所產(chǎn)生的場所睪丸睪丸( (曲細精管曲細精管) ) 產(chǎn)生時期：產(chǎn)生時期：初情期初情期生殖機能衰退生殖機能

4、衰退82.2.精子形成的大致過程：精子形成的大致過程：初級精母初級精母細胞細胞次級精次級精母細胞母細胞精細胞精細胞精子精子精原精原細胞細胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂變形變形9第一階段：位于第一階段：位于_進行數(shù)次進行數(shù)次_，產(chǎn)生大量，產(chǎn)生大量_。_經(jīng)染色體復(fù)制和其他物質(zhì)的合成經(jīng)染色體復(fù)制和其他物質(zhì)的合成,進一步形成進一步形成_.第二階段：第二階段：_連續(xù)進行兩次分裂（即連續(xù)進行兩次分裂（即_）：）：M產(chǎn)生兩個產(chǎn)生兩個_，M共產(chǎn)生共產(chǎn)生_個含個含_的的_細胞。細胞。第三階段：第三階段：_經(jīng)過變形，經(jīng)過變形，_變?yōu)樽優(yōu)開的主要部分，的主要部分，_發(fā)

5、育為頭部的發(fā)育為頭部的_，_演變?yōu)檠葑優(yōu)開，_聚集在聚集在_的基的基部形成部形成_ 。同時，其它物質(zhì)濃縮為球狀，。同時，其它物質(zhì)濃縮為球狀，叫叫_。曲細精管管壁的精原細胞曲細精管管壁的精原細胞有絲分裂有絲分裂精原細胞精原細胞部分精原細胞部分精原細胞初級精母細胞初級精母細胞初級精母細胞初級精母細胞減數(shù)分裂減數(shù)分裂次級精母細胞次級精母細胞4單倍染色體單倍染色體精子精子精子細胞精子細胞細胞核細胞核精子頭精子頭高爾基體高爾基體頂體頂體中心體中心體精子的尾精子的尾線粒體線粒體尾尾線粒體鞘線粒體鞘原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴10歸納：精子的發(fā)生歸納：精子的發(fā)生 場所：場所： 時期：時期： 過程過程 變形變形.睪丸睪丸

6、初情期初情期生殖機能衰退生殖機能衰退11精原細胞精原細胞有絲分裂有絲分裂初級精母細胞初級精母細胞次級精母細胞次級精母細胞精細胞（含單倍染色體）精細胞（含單倍染色體）精子精子MM第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段MM精精子子發(fā)發(fā)生生的的過過程程多個精原細胞多個精原細胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制變形變形12精子細胞變形中的主要變化：精子細胞變形中的主要變化：1.1.細胞核細胞核2.2.高爾基體高爾基體3.3.中心體中心體4.4.線粒體線粒體5.5.細胞內(nèi)其他物質(zhì)細胞內(nèi)其他物質(zhì)精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾線粒體鞘線粒體鞘 ( (尾的基部尾的基部) )原

7、生質(zhì)滴原生質(zhì)滴( (球狀球狀, ,最后脫落最后脫落) )13二、卵子的發(fā)生二、卵子的發(fā)生.14卵細胞的形成過程15過程過程.與舊圖的區(qū)別，細胞受精標(biāo)志.16小結(jié)小結(jié): :卵子的發(fā)生卵子的發(fā)生(1)(1)發(fā)生部位：發(fā)生部位：(2)(2)開始時間開始時間: :減數(shù)第一次分裂是在減數(shù)第一次分裂是在 前后完成前后完成減數(shù)第二次分裂是在減數(shù)第二次分裂是在 的過程完成的。的過程完成的。雌性動物排卵雌性動物排卵精子和卵子結(jié)合精子和卵子結(jié)合卵巢卵巢胎兒期胎兒期( (有性別分化以后有性別分化以后) )17卵子的發(fā)生卵子的發(fā)生卵子從卵泡中排出卵子從卵泡中排出（排出的卵細胞在（排出的卵細胞在減數(shù)第二次分裂中期才能受

8、精）減數(shù)第二次分裂中期才能受精）多數(shù)哺乳動物的第一極體多數(shù)哺乳動物的第一極體不進行不進行減數(shù)第二次分裂形成兩個極體減數(shù)第二次分裂形成兩個極體18卵原細胞卵原細胞有絲分裂有絲分裂多個卵原細胞多個卵原細胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制初級卵母細胞初級卵母細胞MM第一極體第一極體次級卵母細胞次級卵母細胞兩個第二極體兩個第二極體第二極體第二極體卵子卵子退化消失退化消失（3 3）卵子發(fā)生過程）卵子發(fā)生過程MM排卵前后排卵前后完成完成在受精在受精過程完過程完成成被卵泡細胞包圍被卵泡細胞包圍, ,形成卵泡形成卵泡胎兒時期完成胎兒時期完成19卵子受精的標(biāo)志：卵子受精的標(biāo)志： 當(dāng)在當(dāng)在 的間隙可以的間隙可以觀察到觀察到

9、時，說明卵子時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。已經(jīng)完成了受精。卵黃膜和透明帶卵黃膜和透明帶兩個極體兩個極體20二、受精二、受精1.1.概念：概念： 受精是受精是 與與 結(jié)合形成結(jié)合形成 （即（即 受精卵）的過程。受精卵）的過程。 它包括它包括 階段階段 和和 階段。階段。2.2.場所：場所：精子精子卵子卵子合子合子受精前的準(zhǔn)備受精前的準(zhǔn)備受精受精輸卵管內(nèi)輸卵管內(nèi)21一一) )受精前的準(zhǔn)備階段受精前的準(zhǔn)備階段: :1)1)精子獲能精子獲能: :2)2)卵子的準(zhǔn)備卵子的準(zhǔn)備: :3.3.過程：過程：精子必須在雌性動物的精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后的生理變化后, ,才獲得受

10、精能力的生理才獲得受精能力的生理現(xiàn)象?，F(xiàn)象。在在 中發(fā)育到中發(fā)育到 才才才具有與精子受精的能力才具有與精子受精的能力輸卵管輸卵管減數(shù)第二次分裂的中期減數(shù)第二次分裂的中期22二二) )受精階段受精階段: :1)1)精子穿越精子穿越 地地頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞間物質(zhì)卵丘細胞間物質(zhì)透明帶反應(yīng)透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第一道屏障第一道屏障2)2)精子進入精子進入 地地卵黃膜封閉作用卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道屏障第二道屏障3)3)原核形成原核形成雄原核形成和雄原核形成和雌原

11、核雌原核形成形成4)4)配子結(jié)合配子結(jié)合雌雄原核雌雄原核融合融合形成合子形成合子( (受精卵受精卵) )放射冠和透明帶放射冠和透明帶卵黃膜卵黃膜233 3、過程：、過程：準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段受精階段受精階段精子獲能精子獲能卵子的準(zhǔn)備卵子的準(zhǔn)備頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)透明帶反應(yīng)卵黃膜封閉作用卵黃膜封閉作用原核形成原核形成配子結(jié)合配子結(jié)合244.4.意義意義 維持每種生物維持每種生物前后代前后代體細胞體細胞 中中 ；對于生物的對于生物的 十十分重要。分重要。染色體數(shù)目的恒定染色體數(shù)目的恒定遺傳和變異遺傳和變異25受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸

12、腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成胎兒形成：在在透明帶內(nèi)透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。由具有全能性細胞構(gòu)成，排列緊密，形似桑椹由具有全能性細胞構(gòu)成，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂三三. .胚胎發(fā)育胚胎發(fā)育26受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少但胚胎總體積并不增加，或略有減少細胞數(shù)在細胞數(shù)在3232個左右，排列緊密，形似桑椹，個左右，排列緊密，形似桑椹，屬于全能細胞屬于全能細胞最初發(fā)育在輸卵管中，進行有絲分裂最初發(fā)育在輸卵管中，進行有絲分裂卵裂卵裂胚胎發(fā)育的過程胚胎發(fā)育的過程27桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）（內(nèi)含囊胚腔）內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各種組織內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各種組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤28 囊胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）（內(nèi)含囊胚腔） 原腸胚原腸胚（內(nèi)含原腸腔）（內(nèi)含原腸腔）胎兒胎兒滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層外胚層外胚層中胚層中