體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 省賽獲獎(jiǎng)-完整版PPT

1、專題3 胚胎工程胚胎工程3、技術(shù)手段：1、概念：2、操作對象：是指對動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。早期胚胎或配子體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等4、理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律（胚胎工程的許多技術(shù)，實(shí)際是在體外條件下，對動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作）3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育一、哺乳動(dòng)物精子的發(fā)生哺乳動(dòng)物的睪丸1、場所：睪丸（的曲細(xì)精管）2、時(shí)期：從初情期開始，直到生殖機(jī)能衰退3、過程

2、：初級精母細(xì)胞的形成 精子細(xì)胞的產(chǎn)生 精子細(xì)胞的變形精原細(xì)胞數(shù)次有絲分裂初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子減數(shù)第一次分裂（M）第一階段：初級精母細(xì)胞的形成 第二階段：精子細(xì)胞的產(chǎn)生 第三階段：精子細(xì)胞的變形減數(shù)第二次分裂（M）精子發(fā)生的過程大量的精原細(xì)胞染色體復(fù)制和其它物質(zhì)的合成變形（2個(gè)）（4個(gè)）（4個(gè)）（1個(gè)）細(xì)胞核：高爾基體：中心體：線粒體：細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)：變?yōu)榫宇^的主要部分發(fā)育為頭部的頂體演變?yōu)榫拥奈残纬删€粒體鞘（聚集在尾的基部）濃縮為原生質(zhì)滴（球狀,隨精子的成熟過程向后移動(dòng)，直到最后脫落）精子細(xì)胞變形中的主要變化：（1）外形似蝌蚪，分頭、頸、尾三大部分。（2）不同種動(dòng)物精子的形

3、態(tài)相似，大小略有不同，與動(dòng)物的體形大小無關(guān)。哺乳動(dòng)物成熟精子的形態(tài)二、哺乳動(dòng)物卵子的發(fā)生1、場所：卵巢2、時(shí)期：在個(gè)體性別分化后開始。卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前（胎兒期）完成的。但卵子的成熟是在初情期后，減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成，減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。3、過程：初級卵母細(xì)胞的形成 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂胎兒期排卵前后受精過程中卵原細(xì)胞有絲分裂多個(gè)卵原細(xì)胞染色體復(fù)制和其它物質(zhì)的合成初級卵母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂（M）第一極體次級卵母細(xì)胞兩個(gè)第二極體第二極體 卵子退化消失減數(shù)第二次分裂（M）初情期排卵前后完成完成（有的在排卵前完成，如豬、羊、

4、牛等；有的在排卵后完成，如馬、犬等）在受精（減數(shù)第二次分裂中期）過程完成（被卵泡細(xì)胞包圍,形成卵泡）胎兒期（胚胎在性別分化后，卵原細(xì)胞就通過有絲分裂增加其數(shù)量）（1）初級卵母細(xì)胞的形成：（2） 減數(shù)第一次分裂：（3） 減數(shù)第二次分裂：卵原細(xì)胞初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞合子有絲分裂初級卵母細(xì)胞生長透明帶形成透明帶卵黃膜第一極體第二極體胎兒期初情期后M分裂M分裂馬綿羊牛豬排卵受精+家畜卵子發(fā)生和成熟示意圖（在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志）判斷卵子受精為什么以當(dāng)在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)為標(biāo)志？人類和多數(shù)哺

5、乳動(dòng)物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)第二次分裂形成兩個(gè)第二極體，只有少部分哺乳動(dòng)物的第一極體才會進(jìn)行減數(shù)第二次分裂形成兩個(gè)第二極體；即使第一極體進(jìn)行減數(shù)第二次分裂形成兩個(gè)第二極體，在實(shí)際操作中也不容易同時(shí)觀察到三個(gè)極體，所以只要能看到兩個(gè)極體，就足以說明卵子已受精卵丘細(xì)胞核透明帶卵黃膜第一極體排卵黃體退化黃體卵泡細(xì)胞不同發(fā)育階段的卵泡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？正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子卵子從卵泡中排出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？剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)分裂或還沒有完成第一次減

6、數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)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。二、受精1、概念： 是精子與卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程。 包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段2、場所：輸卵管3、過程：一)受精前的準(zhǔn)備階段：1)準(zhǔn)備階段1精子獲能： 剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，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2)準(zhǔn)備階段2卵子的準(zhǔn)備： 動(dòng)物排出的卵子成熟度不同，如馬、犬排出的是初級卵母細(xì)胞，豬、羊排出的是次級卵母細(xì)胞 動(dòng)物排出的卵子都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期,才具備與精子受精的能力二)受精階段

7、：精子穿越放射冠精子穿越透明帶精子進(jìn)入卵黃膜卵黃膜表面有大量的微絨毛，當(dāng)精子與卵黃膜接觸時(shí)，立即被微絨毛抱合，精子外膜與卵黃膜相互融合，精子入卵卵黃膜封閉作用：精子入卵后，卵黃膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，這種生理反應(yīng)稱作卵黃膜的封閉作用。是防止多精入卵受精的第二道屏障原核形成精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂；形成一個(gè)新的核膜；最后形成一個(gè)比原來精子核還大的核；叫雄原核。同時(shí)被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體，形成雌原核。雌原核一般略小于雄原核配子結(jié)合雌、雄原核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，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(gè)含二倍染色體的合子

8、即受精卵頂體反應(yīng)頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)，是防止多精入卵受精的第一道屏障卵子是否受精的重要標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志分別是什么？卵子是否受精的重要標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶的間隙是否可以觀察到兩個(gè)極體；受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合，兩組核染色體合為一組，形成一個(gè)含二倍染色體的合子即受精卵卵細(xì)胞只允許同種單個(gè)精子完成受精的保障是什么？ （1）同種生物的精卵結(jié)合的保障是卵子透明帶上存在的精子的特異性識別的受體，只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。（2）防止多精入卵受精的保障：第一道屏障是透明帶反應(yīng)，第二道屏障是卵黃膜封閉作用受精卵卵裂期桑椹胚特點(diǎn)：細(xì)胞分裂方式為有絲分裂；細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或

9、略有減少：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)形成的致密細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹。：受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，開始發(fā)育三、胚胎發(fā)育最初在輸卵管中，以后在子宮中1、場所：2、過程：受精卵2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞桑椹胚這一階段前的每個(gè)細(xì)胞都是全能細(xì)胞：在透明帶內(nèi)進(jìn)行受精卵卵裂期桑椹胚囊 胚原腸胚幼體內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（聚集在胚胎的一端，個(gè)體較大的細(xì)胞）：將來發(fā)育成胎兒的各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞（沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞）：將來發(fā)育成胎膜和胎盤2、過程：內(nèi)含囊胚腔細(xì)胞開始出現(xiàn)分化，囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎從中伸展出來，這一過程叫做孵化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成外、中、內(nèi)三個(gè)胚層（表層細(xì)胞形成外胚層，下方細(xì)胞形

10、成內(nèi)胚層）具備原腸腔（由內(nèi)胚層包圍的囊腔）、囊胚腔滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤在卵子外圍集聚有幾十個(gè)精子，它們首先穿放射冠精子穿越放射冠放射冠包圍在卵子透明帶外面的卵丘細(xì)胞群（或緊貼透明帶外側(cè)的柱狀呈放射狀排列的卵丘細(xì)胞群） 獲能后的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生頂體反應(yīng)頂體內(nèi)的酶釋放出來，直接溶解放射冠內(nèi)卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路返 回精子穿越透明帶幾個(gè)精子同時(shí)分解透明帶，但只有一個(gè)精子能穿過透明帶進(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。穿過放射冠的精子與透明帶接觸，頂體酶將透明帶溶出一條孔道，精子借自身運(yùn)動(dòng)穿越透明帶，接觸卵黃膜透明帶反應(yīng)：精子通過孔道穿越透明帶，觸及卵黃膜的瞬間，產(chǎn)生的阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。是防止多個(gè)精