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)育專題(zhunt)胚胎工程共六十八頁一.精子(jngz)和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場所(chn su)：睪丸（2）時間：初情期生殖機能衰老1.精子的發(fā)生3、1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育共六十八頁精原細胞初級(chj)精母細胞次級(c j)精母細胞精子細胞精子M第一階段第二階段第三階段M精子發(fā)生的過程多個精原細胞變形通過什么方式經(jīng)過什么過程才可稱為初級精母細胞共六十八頁精子細胞變形中的主要(zhyo)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(qt)物質(zhì)精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘膜(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)共六十八

2、頁 提示：細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細胞代謝(dixi)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”。1.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失(xiosh)，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？共六十八頁2.卵子(lunz)的發(fā)生(1)發(fā)生部位：卵巢(luncho)(2)時間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程完成的。共六十八頁排卵共六十八頁共六十

3、八頁卵原細胞有絲分裂(yu s fn li)多個(du )卵原細胞染色體復制初級卵母細胞M第一極體次級卵母細胞兩個第二極體第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過程M排卵前后完成在受精過程完成被卵泡細胞包圍,形成卵泡胎兒時期完成共六十八頁卵子受精的標志： 當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(lin )極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。共六十八頁1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？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，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。 答：是指卵子從卵泡中排出。共六十八頁 哺乳動物精子和卵子(lunz)的發(fā)生主要有哪些相似點或不同點？相似點：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（M和M）才能形成(xngchng)精子和卵子。不同點：一個精原細胞多個精子；一個卵原細胞一個卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動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）的過程。2.場所：輸卵管共六十八頁一)受精前的準備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動物的生殖道發(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.過程(guchng)：共六十八頁二)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)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞 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)共六十八頁哺乳動物

6、(brdngw)受精過程示意圖共六十八頁穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先穿放射冠。共六十八頁 幾個精子同時分解透明帶，但只有一個精子能穿過透明帶進入卵子內(nèi)，當?shù)谝粋€精子進入后，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(chun u)透明帶：共六十八頁 精子進入卵子后,其細胞核變大到和卵子細胞核相似,精子細胞核(雄原核)和卵子細胞核(雌原核)同時向細胞中部靠攏,并相互融合成一個細胞核,這時稱受精卵。形成(xngchng)受精卵：共六十八頁 共六十八頁共六十八頁 共六十八頁 共六十八頁 共六十八頁共六十八頁內(nèi)細胞(xbo)團囊胚腔共六十八頁4.意義(yy)維持

7、每種生物前后代(hudi)體細胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對于生物的遺傳和變異十分重要。共六十八頁充滿活力的精子(jngz)共六十八頁此時經(jīng)過(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，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動緩慢地逆時針轉(zhuǎn)動。 卵子的外層被一層透明的薄膜保護(boh)著，這使它看起來像一個懸浮在天體中的漂亮的星球。共六十八頁經(jīng)過種種障礙的精子終于(zhngy)與卵子相遇共六十八頁精子試圖進入(jnr)卵子 共六十八頁 此時, 精子的頭已經(jīng)鉆進去了, 我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個(y )不斷旋轉(zhuǎn)的鉆

8、頭，在尾巴拍打的驅(qū)動下，努力進入卵子。 共六十八頁共六十八頁受精后8天。胚牙完成著陸(zhu l),微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。 共六十八頁受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳(xn tio)每分鐘140150下是母親心跳的兩倍。 共六十八頁人類胚胎第8周時在子宮(zgng)內(nèi)的照片 共六十八頁共六十八頁共六十八頁此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以(ky)促進它對吮吸的反映 。共六十八頁共六十八頁共六十八頁共六十八頁共六十八頁共六十八頁受精卵卵裂(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

9、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。：由具有全能性細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內(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：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂三.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共六十八頁3、2 體外受精和早期胚胎(piti)培養(yǎng)如果哺乳動物(brdngw)完成體外的胚胎發(fā)育需要經(jīng)過哪些環(huán)節(jié)? 讓我們來做一次胚胎工程專家,共同模擬研究“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程共六十八頁“試管(shgun)牛”工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程共六十八頁采集(cij)良種母牛的卵母細胞卵母細胞的體外培養(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市場采集卵巢中的卵母細胞“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖怎樣才能采集到這兩種細胞？體外受精怎樣完成體外培養(yǎng)的條件怎樣共六十八頁1.卵母細胞的收集(shuj)和培養(yǎng)對不同動物,采取卵母細胞的方法(fngf)不同。例如：用促性腺激素處理動物，促進排卵共六十八頁共六十八頁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：嚙齒動物、 家兔和豬化學法：牛、羊共六十八頁3.受精(shu jng) 在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿?wn chng)受精過程常用獲能藥物是

11、？共六十八頁4.胚胎(piti)的早期培養(yǎng)培養(yǎng)液: 水、無機鹽、有機鹽、維生素、激素(j s)、氨基酸、核苷酸以及動物血清等.此培養(yǎng)液似曾相識?共六十八頁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1、胚胎(piti)移植1、定義：2、優(yōu)勢(yush)：3、實質(zhì)：將雌性動物的早期胚胎，或者通過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物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個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的優(yōu)良

12、特性共六十八頁胚胎移植(yzh)的生理學基礎(chǔ)第一：第二(d r)：第三：第四：共六十八頁胚胎移植的技術(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.對受體母牛進行妊娠檢查9.受體母牛產(chǎn)下胚胎移植的小牛共六十八頁2、胚胎(piti)分割移植1、定義(dngy)：2、實質(zhì)： 是指采用機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)。 來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，可看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。共六十八頁3、胚胎分割(fng)移植的具體操作：選材(xu

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

14、件下分化為心肌細胞，胰島細胞，血管內(nèi)皮細胞，肝細胞等。共六十八頁用胚胎移植繁育(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)良個體母畜和公畜的后代數(shù)量，迅速擴大良種畜群，加速育種和品種改良工作。經(jīng)冷凍(lngdng)保存的胚胎可進行國內(nèi)和國際交換，代替活畜的引種或進出口。通過胚胎移植可以人為生產(chǎn)雙胎或多胎?？梢酝ㄟ^保存胚胎來保存品種資源和瀕危動物。共六十八頁1.右圖是同學們到某良種場進行參觀后，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，為什么需要對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理？ 答： 對供、受體母畜進行選擇，并進行同期發(fā)情處理； 配種或人工授精(rngngshujng)； 收集胚胎； 胚胎移植； 對受體母畜進行是否妊娠的檢查。答：供體公、母牛應(yīng)該是具有人類所需的優(yōu)良遺傳性狀的個體，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，對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理，才能使它們的生理條件達到同步或一致，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（1）全能干細胞: 包括：

16、胚胎干細胞（embryonic stem cells, ES細胞） 生殖干細胞（embryonic germ cells, EG細胞）具有全能性，能夠分化成所有細胞類型， 進一步形成(xngchng)機體的任何組織和器官。（2）多能干細胞：具有分化成多種細胞和組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力。（3）專能干細胞：只能向一種或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化。按分化潛能(qin nn)分類:共六十八頁（1）形態(tài)上：體積小、細胞核大、核仁(h rn)明顯干細胞的特性(txng)（2）在體外培養(yǎng)的條件下干細胞能無限地增殖分裂而不分化。進行冷凍保存，可進行遺傳改造。（3）功能上：具有發(fā)育的全能性共六十八頁內(nèi)容摘要3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育。被卵泡細胞包圍,形成卵泡。答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。穿過放射冠：在卵