生物《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》PPT課件(新人教版選修)

1、3.1體內(nèi)(t ni)受精和早期胚胎發(fā)育專(zhuān)題(zhunt)胚胎工程共六十八頁(yè)一.精子(jngz)和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場(chǎng)所(chn su)：睪丸（2）時(shí)間：初情期生殖機(jī)能衰老1.精子的發(fā)生3、1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育共六十八頁(yè)精原細(xì)胞初級(jí)(chj)精母細(xì)胞次級(jí)(c j)精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子M第一階段第二階段第三階段M精子發(fā)生的過(guò)程多個(gè)精原細(xì)胞變形通過(guò)什么方式經(jīng)過(guò)什么過(guò)程才可稱(chēng)為初級(jí)精母細(xì)胞共六十八頁(yè)精子細(xì)胞變形中的主要(zhyo)變化：1.細(xì)胞核2.高爾基體3.中心體4.線(xiàn)粒體5.細(xì)胞內(nèi)其他(qt)物質(zhì)精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線(xiàn)粒體鞘膜(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)共六十八

2、頁(yè) 提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝(dixi)活動(dòng)的控制中心。而線(xiàn)粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場(chǎng)所。精子的線(xiàn)粒體集中于尾的基部形成線(xiàn)粒體鞘膜，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠(chǎng)”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。1.精子細(xì)胞變成精子的過(guò)程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失(xiosh)，而細(xì)胞核和線(xiàn)粒體都保留下來(lái)，對(duì)這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線(xiàn)粒體集中在尾的基部？共六十八頁(yè)2.卵子(lunz)的發(fā)生(1)發(fā)生部位：卵巢(luncho)(2)時(shí)間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過(guò)程完成的。共六十八頁(yè)排卵共六十八頁(yè)共六十

3、八頁(yè)卵原細(xì)胞有絲分裂(yu s fn li)多個(gè)(du )卵原細(xì)胞染色體復(fù)制初級(jí)卵母細(xì)胞M第一極體次級(jí)卵母細(xì)胞兩個(gè)第二極體第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過(guò)程M排卵前后完成在受精過(guò)程完成被卵泡細(xì)胞包圍,形成卵泡胎兒時(shí)期完成共六十八頁(yè)卵子受精的標(biāo)志： 當(dāng)在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀(guān)察到兩個(gè)(lin )極體時(shí)，說(shuō)明卵子已經(jīng)完成了受精。共六十八頁(yè)1.一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟的卵子？2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體(mt)的什么部位與精子受精？ 答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成(wn chng)第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，

4、直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成(wn chng)受精過(guò)程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。 答：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。 答：是指卵子從卵泡中排出。共六十八頁(yè) 哺乳動(dòng)物精子和卵子(lunz)的發(fā)生主要有哪些相似點(diǎn)或不同點(diǎn)？相似點(diǎn)：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；經(jīng)過(guò)兩次減數(shù)分裂（M和M）才能形成(xngchng)精子和卵子。不同點(diǎn)：一個(gè)精原細(xì)胞多個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞一個(gè)卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的。共六十八頁(yè)二、受精(shu jng)1.概念：是精子和卵子結(jié)合形成(xngchn

5、g)合子（即受精卵）的過(guò)程。2.場(chǎng)所：輸卵管共六十八頁(yè)一)受精前的準(zhǔn)備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才獲得受精能力的生理現(xiàn)象.2)卵子(lunz)的準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期,才具有與精子受精的能力3.過(guò)程(guchng)：共六十八頁(yè)二)受精階段:1)精子穿越放射冠和透明(tumng)帶 頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞 透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障2)精子進(jìn)入卵黃膜 卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障3)原核形成 雄原核形成和雌原核形成4)配子結(jié)合 雌雄原核融合形成合子(受精卵)共六十八頁(yè)哺乳動(dòng)物

6、(brdngw)受精過(guò)程示意圖共六十八頁(yè)穿過(guò)放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個(gè)精子，它們首先穿放射冠。共六十八頁(yè) 幾個(gè)精子同時(shí)分解透明帶，但只有一個(gè)精子能穿過(guò)透明帶進(jìn)入卵子內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。穿過(guò)(chun u)透明帶：共六十八頁(yè) 精子進(jìn)入卵子后,其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)胞核相似,精子細(xì)胞核(雄原核)和卵子細(xì)胞核(雌原核)同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏,并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核,這時(shí)稱(chēng)受精卵。形成(xngchng)受精卵：共六十八頁(yè) 共六十八頁(yè)共六十八頁(yè) 共六十八頁(yè) 共六十八頁(yè) 共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)內(nèi)細(xì)胞(xbo)團(tuán)囊胚腔共六十八頁(yè)4.意義(yy)維持

7、每種生物前后代(hudi)體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要。共六十八頁(yè)充滿(mǎn)活力的精子(jngz)共六十八頁(yè)此時(shí)經(jīng)過(guò)(jnggu)種種障礙的精子終于與卵子相遇，卵子外膜成為它們第一道需要攻破的關(guān)卡。此時(shí)，精子們把頭鉆到卵子的外壁上，尾巴不斷拍打著，卵子則隨著精子尾部的運(yùn)動(dòng)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 卵子的外層被一層透明的薄膜保護(hù)(boh)著，這使它看起來(lái)像一個(gè)懸浮在天體中的漂亮的星球。共六十八頁(yè)經(jīng)過(guò)種種障礙的精子終于(zhngy)與卵子相遇共六十八頁(yè)精子試圖進(jìn)入(jnr)卵子 共六十八頁(yè) 此時(shí), 精子的頭已經(jīng)鉆進(jìn)去了, 我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個(gè)(y )不斷旋轉(zhuǎn)的鉆

8、頭，在尾巴拍打的驅(qū)動(dòng)下，努力進(jìn)入卵子。 共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)受精后8天。胚牙完成著陸(zhu l),微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時(shí)它分裂發(fā)育為幾百個(gè)細(xì)胞。 共六十八頁(yè)受精后6星期，人形已隱約可見(jiàn)。這時(shí)，胚胎的心跳(xn tio)每分鐘140150下是母親心跳的兩倍。 共六十八頁(yè)人類(lèi)胚胎第8周時(shí)在子宮(zgng)內(nèi)的照片 共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)此時(shí)胎兒已長(zhǎng)到20周，他移動(dòng)手臂，把手指放在唇邊，這可以(ky)促進(jìn)它對(duì)吮吸的反映 。共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)受精卵卵裂(lun li)期桑椹(sn zhn)胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成：在透明帶內(nèi)進(jìn)

9、行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個(gè)左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂三.胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層 外胚層中胚層 內(nèi)胚層原腸腔共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)3、2 體外受精和早期胚胎(piti)培養(yǎng)如果哺乳動(dòng)物(brdngw)完成體外的胚胎發(fā)育需要經(jīng)過(guò)哪些環(huán)節(jié)? 讓我們來(lái)做一次胚胎工程專(zhuān)家,共同模擬研究“試管?！惫S(chǎng)化生產(chǎn)的技術(shù)流程共六十八頁(yè)“試管(shgun)?！惫S(chǎng)化生產(chǎn)的技術(shù)流程共六十八頁(yè)采集(cij)良種母牛的卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞的體外培養(yǎng)(piyng)采集良種公牛精子精

10、子體外獲能體外受精良種牛體外受精胚胎胚胎移植受體牛良種犢牛成熟期牛屠宰加工廠(chǎng)市場(chǎng)采集卵巢中的卵母細(xì)胞“試管?！惫S(chǎng)化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖怎樣才能采集到這兩種細(xì)胞？體外受精怎樣完成體外培養(yǎng)的條件怎樣共六十八頁(yè)1.卵母細(xì)胞的收集(shuj)和培養(yǎng)對(duì)不同動(dòng)物,采取卵母細(xì)胞的方法(fngf)不同。例如：用促性腺激素處理動(dòng)物，促進(jìn)排卵共六十八頁(yè)共六十八頁(yè)2.精子(jngz)的收集和獲能 1)收集的方法(fngf):假陰道法,手握法和電刺激等 2)獲能處理: 培養(yǎng)法：嚙齒動(dòng)物、 家兔和豬化學(xué)法：牛、羊共六十八頁(yè)3.受精(shu jng) 在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿?wn chng)受精過(guò)程常用獲能藥物是

11、？共六十八頁(yè)4.胚胎(piti)的早期培養(yǎng)培養(yǎng)液: 水、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素(j s)、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等.此培養(yǎng)液似曾相識(shí)?共六十八頁(yè)3.3 胚胎工程(gngchng)的應(yīng)用及前景家畜的胚胎(piti)移植胚胎分割體外生產(chǎn)胚胎技術(shù)共六十八頁(yè)1、胚胎(piti)移植1、定義：2、優(yōu)勢(shì)(yush)：3、實(shí)質(zhì)：將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種、生理狀況相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)可以充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來(lái)的優(yōu)良

12、特性共六十八頁(yè)胚胎移植(yzh)的生理學(xué)基礎(chǔ)第一：第二(d r)：第三：第四：共六十八頁(yè)胚胎移植的技術(shù)(jsh)程序1.供體和受體的選擇2. 超數(shù)排卵處理3.供體母畜的配種4.胚胎(piti)的收集5.胚胎的檢查6.胚胎的保存與培養(yǎng)7.胚胎的移植8.對(duì)受體母牛進(jìn)行妊娠檢查9.受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的小牛共六十八頁(yè)2、胚胎(piti)分割移植1、定義(dngy)：2、實(shí)質(zhì)： 是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙生或多胚胎的技術(shù)。 來(lái)自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，可看做動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。共六十八頁(yè)3、胚胎分割(fng)移植的具體操作：選材(xu

13、n ci)：注意事項(xiàng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割。共六十八頁(yè)4、胚胎(piti)分割所需的主要儀器：實(shí)體(sht)顯微鏡和顯微操作儀共六十八頁(yè)3.胚 胎 干 細(xì) 胞（簡(jiǎn)稱(chēng)(jinchng)ES或EK）共六十八頁(yè)1999年12月，美國(guó)科學(xué)雜志公布了當(dāng)年世界科學(xué)進(jìn)展的評(píng)定結(jié)果，干細(xì)胞的研究成果列在舉世矚目耗資巨大的人類(lèi)基因組工程之前，名列十大科學(xué)進(jìn)展首位。2002年3月，美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家宣布(xunb)，他們首次利用人體胚胎干細(xì)胞培育出毛細(xì)血管，證明了胚胎干細(xì)胞技術(shù)在治療心血管疾病等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。目前已有報(bào)導(dǎo)ES細(xì)胞能在適當(dāng)條

14、件下分化為心肌細(xì)胞，胰島細(xì)胞，血管內(nèi)皮細(xì)胞，肝細(xì)胞等。共六十八頁(yè)用胚胎移植繁育(fny)良種種畜的意義 縮短了供體本身的繁殖周期，可在短期大幅度增加優(yōu)良個(gè)體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴(kuò)大良種畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍(lngdng)保存的胚胎可進(jìn)行國(guó)內(nèi)和國(guó)際交換，代替活畜的引種或進(jìn)出口。通過(guò)胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎?？梢酝ㄟ^(guò)保存胚胎來(lái)保存品種資源和瀕危動(dòng)物。共六十八頁(yè)1.右圖是同學(xué)們到某良種場(chǎng)進(jìn)行參觀(guān)后，看到的胚胎(piti)移植繁育良種奶牛的技術(shù)流程示意圖。請(qǐng)看圖思考并討論以下各題。（1）用文字完成下面的流程圖。（2）應(yīng)該怎樣選擇供體公、母牛和受體母牛？在中，為什么要用促性腺

15、激素處理供體母牛，在促性腺激素處理供體母牛前，為什么需要對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理？ 答： 對(duì)供、受體母畜進(jìn)行選擇，并進(jìn)行同期發(fā)情處理； 配種或人工授精(rngngshujng)； 收集胚胎； 胚胎移植； 對(duì)受體母畜進(jìn)行是否妊娠的檢查。答：供體公、母牛應(yīng)該是具有人類(lèi)所需的優(yōu)良遺傳性狀的個(gè)體，而受體母牛必須具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素處理供體母牛是為了引起超數(shù)排卵，這樣就可以獲得較多的胚胎；在促性腺激素處理供體母牛前，對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理?xiàng)l件達(dá)到同步或一致，使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件。 共六十八頁(yè)（1）全能干細(xì)胞: 包括：

16、胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cells, ES細(xì)胞） 生殖干細(xì)胞（embryonic germ cells, EG細(xì)胞）具有全能性，能夠分化成所有細(xì)胞類(lèi)型， 進(jìn)一步形成(xngchng)機(jī)體的任何組織和器官。（2）多能干細(xì)胞：具有分化成多種細(xì)胞和組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。（3）專(zhuān)能干細(xì)胞：只能向一種或密切相關(guān)的兩種類(lèi)型的細(xì)胞分化。按分化潛能(qin nn)分類(lèi):共六十八頁(yè)（1）形態(tài)上：體積小、細(xì)胞核大、核仁(h rn)明顯干細(xì)胞的特性(txng)（2）在體外培養(yǎng)的條件下干細(xì)胞能無(wú)限地增殖分裂而不分化。進(jìn)行冷凍保存，可進(jìn)行遺傳改造。（3）功能上：具有發(fā)育的全能性共六十八頁(yè)內(nèi)容摘要3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育。被卵泡細(xì)胞包圍,形成卵泡。答：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。穿過(guò)放射冠：在卵