胚胎工程的理論基礎(chǔ)北師大和人教綜合版市公開課獲獎?wù)n件

1、 胚胎工程理論基礎(chǔ)第1頁第1頁一.生殖細(xì)胞形成一）精子發(fā)生第2頁第2頁1、精子形態(tài)結(jié)構(gòu)比較人和動物精子第3頁第3頁精子形態(tài)：不同動物精子形似蝌蚪，但其大小略有不同與動物體型大小無關(guān)。第4頁第4頁精子形似蝌蚪，總長約66 m，分頭、尾部（中段和尾）兩部分。 1)頭：頭部正面呈橢圓形，側(cè)面呈梨形，內(nèi)含一個染色質(zhì)十分致密細(xì)胞核和一個頂體。 頂體：是一個膜系細(xì)胞器（高爾基體），呈帽狀罩于細(xì)胞核前方。頂體內(nèi)含各種水解酶（頂體酶）相稱于巨大溶酶體。 細(xì)胞核: 父方遺傳物質(zhì)、單倍體，雙鏈 DNA，與蛋白質(zhì)緊密結(jié)合。第5頁第5頁精子線粒體鞘2) 尾部：中段和尾中段線粒體鞘含有螺旋狀排列線粒體，為精子運(yùn)動提供能

2、量。尾部是精子代謝和運(yùn)動器官。尾部中心含一條貫穿全尾軸絲（類似鞭毛），第6頁第6頁2、精子發(fā)生1）、場合:2）、時期:雄性睪丸曲細(xì)精管初情期生殖機(jī)能衰退第7頁第7頁著絲點分裂姐妹染色單體分開1個精原細(xì)胞(2N) 減數(shù)第一次分裂染色體復(fù)制1個初級精母細(xì)胞(2N)2個次級精母細(xì)胞(N)減數(shù)第二次分裂4個精細(xì)胞(N)變形作用4個精子 (N)同源染色體聯(lián)會，出現(xiàn)四分體、交叉互換同源染色體分離非同源染色體自由組合第8頁第8頁3）、精子發(fā)生過程（4個時期）初級精母細(xì)胞 2n次級精母細(xì)胞n精原細(xì)胞 2n精細(xì)胞n精子n精原細(xì)胞 2n 增殖期 生長期 成熟期 精子形成期 有絲分裂 減1前間期 減1 減2減數(shù)分裂

3、 第9頁第9頁增殖期：精原細(xì)胞通過有絲分裂增殖，一部分貯藏于曲細(xì)精管中繼續(xù)增殖，另一部分進(jìn)入生長期。生長期：進(jìn)入生長期精原細(xì)胞長大成為初級精母細(xì)胞。成熟期：初級精母細(xì)胞進(jìn)行一次減數(shù)分裂（連續(xù)兩次分裂）形成4個精子細(xì)胞。精子形成期：精子細(xì)胞通過一系列改變，形成成熟精子。精子成熟后，進(jìn)入附睪中進(jìn)一步發(fā)育并貯藏。附睪中精子普通沒有受精能力，只有其頭部糖蛋白被雌性生殖管道分泌物中酶降解后才具備。第10頁第10頁線粒體高爾基體A、頂體發(fā)生發(fā)育中頂體發(fā)育中尾 (中心體)B、尾發(fā)育C、精子頭出現(xiàn)D、細(xì)胞質(zhì)濃縮E、精子形成原生質(zhì)滴尾線粒體鞘頂體精子細(xì)胞變形成精子第11頁第11頁 .細(xì)胞核.高爾基體.中心體.線

4、粒體.細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)精子頭主要部分頭部頂體精子尾線粒體鞘(尾基部) 原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)精子細(xì)胞變形總結(jié)第12頁第12頁2、精子發(fā)生激素調(diào)整雄性激素是精子發(fā)生調(diào)整中最為主要原因1）雄性激素分泌部位：曲細(xì)精管之間間質(zhì)細(xì)胞，最主要雄性激素是睪丸酮。2）雄性激素主要功效：刺激雄性生殖器官和精子發(fā)育與成熟，激發(fā)并維持雄性第二性征。第13頁第13頁 二）.卵細(xì)胞發(fā)生第14頁第14頁1、卵細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu) 卵細(xì)胞是哺乳動物體內(nèi)最大細(xì)胞，大約是精子體積100倍。其直徑可達(dá)0125-015毫米，和人頭發(fā)尖直徑差不多。 卵呈球形，卵細(xì)胞膜外面含有外被，其成份主要是糖蛋白，是由卵細(xì)胞或其它細(xì)胞分泌。在哺乳動物中

5、這種外被叫做透明帶，其作用是保護(hù)卵子，制止異種精子進(jìn)入。透明帶外面還含有由卵丘細(xì)胞形成放射冠。 卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，核糖體十分豐富，同時還含有大量營養(yǎng)物質(zhì)，卵細(xì)胞不能運(yùn)動。卵細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖第15頁第15頁1）發(fā)生部位：卵巢、輸卵管 卵子是從卵巢原始卵泡發(fā)育形成，婦女一生中所有卵細(xì)胞都是胎兒期增殖生成。新生兒時期約有30萬40萬個以上原始卵泡，但是99原始卵泡發(fā)育不久就相繼退化消亡，故婦女一生中總共有400至500個卵泡發(fā)育成熟并排出。2、卵細(xì)胞發(fā)生第16頁第16頁2）時間：從胎兒時期開始（胎兒時期完畢了卵泡形成和在卵巢內(nèi)儲備）從性別分化開始，減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前完畢；減數(shù)第二次分裂是在精子

6、和卵子結(jié)合過程完畢。第17頁第17頁第18頁第18頁增殖期：生長期：成熟期：原始生殖細(xì)胞原始卵泡初級卵母細(xì)胞卵原細(xì)胞原始卵泡成熟卵泡初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞第一極體卵細(xì)胞減有絲分裂染色體復(fù)制被卵泡細(xì)胞包圍（胎兒時期完畢）（性成熟以后完畢）減兩個第二極體第二極體3)卵細(xì)胞發(fā)生過程退化消失多數(shù)哺乳動物在排卵前后完畢減和減前期、中期，在受精后完畢減后期、末期，并釋放第二極體。第19頁第19頁卵原細(xì)胞有絲分裂多個卵原細(xì)胞DNA復(fù)制初級卵母細(xì)胞M第一極體次級卵母細(xì)胞第二極體卵子(形成合子)M（排卵前后完畢）（在受精過程完畢）（被卵泡細(xì)胞包圍,形成卵泡）(3)卵子形成過程:卵子受精標(biāo)志：當(dāng)在卵黃膜和透明帶

7、間隙能夠觀測到兩個極體時，闡明卵子已經(jīng)完畢了受精。（胎兒時期完畢）第20頁第20頁卵子是通過減數(shù)分裂形成，第一次減數(shù)分裂在卵巢內(nèi)完畢，通過排卵過程，即將次級卵母細(xì)胞及外周透明帶和放射冠排出，倘若次級卵母細(xì)胞碰到精子，再結(jié)合過程中進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，成為真正意義上卵細(xì)胞。 一個卵細(xì)胞排出后約可存活12-二十四小時，在這12-二十四小時內(nèi)等待著與精子相遇、結(jié)合。若卵子排出后由于多種原因不能與精子相遇形成受精卵，便在二十四小時后自然死亡。失去這次受精機(jī)會，就要等到1個月后另一個卵子成熟并被排出，重復(fù)同樣過程。左右兩個卵巢通常是輪流排卵，少數(shù)情況下能同時排出兩個或兩個以上卵子。假如分別與精子相結(jié)合，就

8、出現(xiàn)了雙卵雙胞胎和多卵多胞胎。 第21頁第21頁 3.卵細(xì)胞發(fā)生激素調(diào)整種類合成部位生理功效卵泡刺激素（FSH）黃體生成素（LH）雌激素卵巢腦垂體增進(jìn)卵母細(xì)胞生長和發(fā)育；使卵泡細(xì)胞釋放更多雌激素。使卵泡細(xì)胞釋放更多雌激素；增高會引起排卵。增進(jìn)卵泡生長第22頁第22頁1.一個卵泡中能形成幾種成熟卵細(xì)胞？2.排卵是指卵細(xì)胞從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？3.剛排出卵是成熟卵細(xì)胞嗎？它在母體什么部位與精子受精？剛排出卵細(xì)胞尚未完全成熟，僅完畢第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂中期才干與精子結(jié)合完畢受精過程。排出卵細(xì)胞是在輸卵管內(nèi)與精子受精。正常情況下，一個卵泡只能形成

9、一個成熟卵細(xì)胞。是指卵細(xì)胞從卵泡中排出。思考：3、產(chǎn)生卵子過程是否都發(fā)生在卵巢中？否、減II過程是在輸卵管中第23頁第23頁精子與卵子發(fā)生比較生殖細(xì)胞類型場 所開始時間細(xì)胞增殖方式子細(xì)胞數(shù)目是否變形主要區(qū)別精子睪丸初情期以后先有絲分裂后減數(shù)分裂 4個 精子細(xì)胞變形哺乳動物卵泡形成和在卵巢內(nèi)儲藏是在出生前完畢；而精子是從初情期開始卵子卵巢輸卵管性別分化以后先有絲分裂后減數(shù)分裂 1個卵細(xì)胞 3個極體不變形第24頁第24頁哺乳動物精子和卵子發(fā)生主要有哪些相同點或不同點？相同點：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增長生殖細(xì)胞數(shù)量；通過兩次減數(shù)分裂（減和減）才干形成精子和卵子。不同點：一個精原細(xì)胞4個精子；一

10、個卵原細(xì)胞一個卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動物初級卵泡形成和在卵巢內(nèi)儲備是胎兒出生前完成。第25頁第25頁 提醒：不是。其一，在自然繁殖條件下，能夠說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種一個生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)營到受精部位，將對精子進(jìn)行篩選，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達(dá)受精部（輸卵管）精子只剩百余個，與卵子完畢受精只有一個。 1.家畜每次射精排出精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一個浪費嗎？如何理解這一現(xiàn)象？問題討論:第26頁第26頁 提醒：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制場合，也是參與精、卵結(jié)合和后

11、代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動能量場合。精子線粒體集中于尾基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運(yùn)動能量“動力工廠”或“發(fā)動 機(jī)”。2.精子細(xì)胞變成精子過程中，細(xì)胞中諸多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象如何理解？為何精子中線粒體集中在尾基部？第27頁第27頁二.胚胎發(fā)育第28頁第28頁 受精作用1、概念:是指兩性生殖細(xì)胞（精子和卵子）結(jié)合形成一個新細(xì)胞合子 (即受精卵)過程。2、場合:受精是在輸卵管內(nèi)完畢。第29頁第29頁（1）受精前準(zhǔn)備階段: 精子獲能:精子必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)生理改變后,才取得受精能力生理現(xiàn)象. 卵子準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)

12、育到減數(shù)第二次分裂中期,才含有與精子受精能力充斥活力精子3、過程第30頁第30頁精、卵相遇頂體反應(yīng)頂體酶釋放溶解卵丘細(xì)胞之間物質(zhì)穿越放射冠接觸透明帶頂體酶溶解透明帶穿越透明帶接觸卵黃膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成第一道屏障精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子注入卵3、受精作用過程第31頁第31頁精子進(jìn)入卵子要通過哪些障礙？第32頁第32頁（2）受精階段:精子穿越放射冠和透明帶 頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)卵丘細(xì)胞和透明帶。 透明帶反應(yīng)是預(yù)防多精入卵受精第一道屏障精子進(jìn)入卵黃膜 卵黃膜封閉作用是預(yù)防多精入卵受精第二道屏障原核形成：雄原核形成和雌原核形成配子結(jié)合：雌雄原核融合形成合子(受精卵

13、)頂體反應(yīng)、穿過放射冠穿過卵黃膜雌雄原核融合雌、雄原核形成第33頁第33頁通過種種障礙精子終于與卵子相遇精子試圖進(jìn)入卵子 精子像一個不斷旋轉(zhuǎn)鉆頭，在尾巴拍打驅(qū)動下，努力進(jìn)入卵子。 第34頁第34頁精子注入卵后改變改變改變產(chǎn)生卵黃膜封閉作用形成第二道屏障尾部脫離核膜破裂形成雄原核激活卵子完畢減數(shù)第二次分裂，排出第二極體形成雌原核發(fā)育 移動 接觸 合并形成受精卵第35頁第35頁/10/10透明帶放射冠第一極體精卵相遇，發(fā)生頂體反應(yīng)，精子穿入放射冠。精子接觸透明帶。精子穿過透明帶，接觸卵黃膜。哺乳動物受精過程示意圖第36頁第36頁/10/10精子頭膨脹第一極體第二極體精子頭膨脹，同時卵子完畢第二次成

14、熟分裂，釋放第二極體。原雌核原雄核原雌、雄核形成。核膜消失、兩個核融合。第一次卵裂即將開始。第37頁第37頁區(qū)別受精標(biāo)志和受精完畢標(biāo)志 受精標(biāo)志在卵黃膜和透明帶間隙能夠觀測到兩個極體。也就是第二極體形成時候。 而受精完畢標(biāo)志是雌雄原核融合形成合子。第38頁第38頁5.受精作用實質(zhì)和意義 維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對于生物遺傳和變異十分主要。受精過程完畢以后開始進(jìn)行胚胎發(fā)育。第39頁第39頁二、胚胎發(fā)育過程第40頁第40頁胚胎發(fā)育過程：依據(jù)胚胎形態(tài)改變，分幾種階段：受精卵 卵裂（包括2細(xì)胞期、4細(xì)胞期、8細(xì)胞期、16細(xì)胞期、32細(xì)胞期） 桑椹胚 囊胚期 原腸胚期（包括內(nèi)、中、

15、外三胚層和原腸腔） 幼體。第41頁第41頁卵裂期特點細(xì)胞分裂方式為_細(xì)胞數(shù)目_每個細(xì)胞體積_胚胎總體積_或略有_有機(jī)物總量_有機(jī)物種類_DNA總數(shù)目_有絲分裂增長不增長縮小減小減少增長增長第42頁第42頁早期胚胎發(fā)育包括三個階段：桑椹胚、囊胚和原腸胚1、桑椹胚卵裂：受精卵開始進(jìn)行幾次有絲分裂，較普通有絲分裂快得多，稱為卵裂。當(dāng)卵裂分裂到16 32個細(xì)胞時，細(xì)胞緊密連接成為一個細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹，此時叫桑椹胚。特點：每一個細(xì)胞都含有全能性， 尤其是28個細(xì)胞時，都能夠做胚胎移植核供體。第43頁第43頁2、囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：位于胚體一端，細(xì)胞個體較大，未來發(fā)育成胎兒各組織（完整胚胎）。滋養(yǎng)層細(xì)胞：環(huán)透明

16、帶一排細(xì)胞，未來發(fā)育成胎膜和胎盤，為胚胎提供營養(yǎng)。胚胎可通過這些組織從母體中取得正常發(fā)育所需氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。出現(xiàn)囊胚腔和細(xì)胞定位(胚泡腔)孵化：囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會造成透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來過程。第44頁第44頁哪個階段以前細(xì)胞為全能細(xì)胞？哪個階段細(xì)胞開始分化？何種結(jié)構(gòu)未來發(fā)育成胎兒各種組織？胎膜和胎盤由什么結(jié)構(gòu)發(fā)育而來？桑椹胚以前囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層思考第45頁第45頁3、原腸胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層細(xì)胞外胚層內(nèi)胚層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下方細(xì)胞衍生形成中胚層原腸腔內(nèi)胚層包圍囊腔內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞通過改變插到內(nèi)外胚層形成原腸三個胚層進(jìn)一步分化，逐步形成各種器官和系統(tǒng)第46頁第46頁第47頁第47頁原腸胚3胚層發(fā)育外表

17、、附、感、神；內(nèi)呼、消、肝、胰；其余中胚層。外胚層：表皮及其附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官內(nèi)胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)第48頁第48頁受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增長，但胚胎總體積并不增長，或略有減少。：由全能細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個左右，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：最初在輸卵管進(jìn)行有絲分裂胚胎發(fā)育小結(jié)主要特點：第49頁第49頁受精卵人胚胎發(fā)育第50頁第50頁卵裂期第51頁第51頁桑椹胚第52頁第52頁(胚泡腔)第53頁第53頁第54頁第54頁受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎心跳每分鐘140150下是母親心跳兩倍。 第55頁第55頁人類胚胎第8周時在子宮內(nèi)照片 第56頁第56頁第57頁第57頁 此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指 放在唇邊，這能夠增進(jìn)它對吮吸反應(yīng) 。第58頁第58頁第59頁第59頁第60頁第60頁第61頁第61頁第62頁第62頁1、下列相關(guān)哺乳動物胚胎發(fā)育早期卵裂期過程敘述中，錯誤是（ ）A. 細(xì)胞數(shù)目不斷增多 B. 細(xì)胞分裂方式是有絲分裂C. 胚胎中DNA總量增長D.