體內受精和早期胚胎發(fā)育

關于體內受精和早期胚胎發(fā)育胚胎工程的概念

胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種需求。操作對象：早期胚胎和配子技術手段：體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等理論基礎：哺乳動物受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律第2頁,共46頁，2024年2月25日，星期天專題2:胚胎工程§2.1體內受精和早期胚胎發(fā)育第3頁,共46頁，2024年2月25日，星期天一、精子和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場所：睪丸（2）時間：雄性動物從初情期直到生殖機能衰退，在睪丸的

內不斷進行著生殖細胞的增殖，源源不斷地產生精子。1.精子的發(fā)生曲細精管注意：對于多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內形成的時間為兩個月左右第4頁,共46頁，2024年2月25日，星期天??????第5頁,共46頁，2024年2月25日，星期天精原細胞有絲分裂初級精母細胞次級精母細胞精子細胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生的過程多個精原細胞染色體復制變形（含單倍染色體)?第6頁,共46頁，2024年2月25日，星期天第三階段—精子細胞變形成為精子第7頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細胞核高爾基體中心體線粒體細胞內其他物質精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘(尾的基部)原生質滴(球狀,最后脫落)精子細胞變形的主要變化：第8頁,共46頁，2024年2月25日，星期天（1）外形似蝌蚪，分

、

、

三大部分。（2）不同種動物精子的形態(tài)

，大小略有

，與動物的體形大小

。頭頸尾相似無關不同第9頁,共46頁，2024年2月25日，星期天1.這是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制。種類射精量/mL精子數(shù)/億牛550綿羊130豬215215馬7070兔17家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？問題探討：2.在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，在通過母畜生殖道的過程中，復雜的組織結構和生理環(huán)境將對精子進行篩選，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。最后到達受精部位的只有百余個，完成受精作用的只有一個。第10頁,共46頁，2024年2月25日，星期天

細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，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？線粒體則是有氧呼吸產生運動能量的場所。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”。第11頁,共46頁，2024年2月25日，星期天第12頁,共46頁，2024年2月25日，星期天2.卵子的發(fā)生(1)發(fā)生部位：卵巢、輸卵管卵巢剖面圖卵泡怎么形成的？卵泡：初級卵母細胞和卵泡細胞構成的第13頁,共46頁，2024年2月25日，星期天卵巢剖面圖卵子從卵泡排出，進入輸卵管排卵：(放射冠)第14頁,共46頁，2024年2月25日，星期天卵細胞的形態(tài)結構：次級卵母細胞＋透明帶+放射冠(卵丘細胞)（糖蛋白）第一極體卵子主要是：第15頁,共46頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共46頁，2024年2月25日，星期天卵子受精的重要標志：當在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。第17頁,共46頁，2024年2月25日，星期天卵泡的形成和在卵巢內的儲備是在胎兒時期；（卵巢）減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成；（卵巢）減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結合的過程完成的。（輸卵管）（2）卵子發(fā)生的時間和場所：第18頁,共46頁，2024年2月25日，星期天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，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到與精子結合完成受精過程。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。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。第19頁,共46頁，2024年2月25日，星期天項目精子發(fā)生卵子發(fā)生場所時間過程特點結果卵子和精子發(fā)生的比較睪丸的曲細精管卵巢（MⅠ）、輸卵管（MⅡ）初情期直到生殖機能衰退胚胎時期和初情期后、直到生殖機能衰退①MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形成蝌蚪狀精子②細胞質均等分配②MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需變形

細胞質不均等分配形成4個精子細胞形成1個卵細胞和3個極體①卵泡的形成和在卵巢內的儲備在出生前完成第20頁,共46頁，2024年2月25日，星期天1.概念：受精是

與

結合形成

（即受精卵）的過程。它包括

階段和

階段。2.場所：自然條件下，受精是在雌性動物的______內完成的。精子卵子合子受精前的準備受精輸卵管二、受精第21頁,共46頁，2024年2月25日，星期天資料：生殖學家張明覺早年進行過兔的體外受精研究。他曾用各種方法處理取自附睪的子，但都無法使這些精子與卵子在體外受精。這是什么原因呢？精子的準備——精子獲能進入雌性動物生殖道的精子雖然運行時間不長，但_____________________________。也就是說，剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精。必須__________________________，才能獲得受精的能力。在雌性動物生殖道發(fā)生相應的變化后必須經(jīng)過這一時段才能與排出的卵子受精第22頁,共46頁，2024年2月25日，星期天卵子的準備：卵子從_____中排出后2—3h才能被精子穿入。動物排出的卵子_____________，有的可能是______________，有的可能是_____________，但都要在_________內進一步成熟，當達到_____________________，才具備__________的能力。卵泡成熟程度不同初級卵母細胞次級卵母細胞輸卵管減數(shù)第二次分裂的中期與精子受精第23頁,共46頁，2024年2月25日，星期天(卵丘細胞)（糖蛋白）第一極體第24頁,共46頁，2024年2月25日，星期天

當精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應。受精階段（1）精子穿越放射冠和透明帶

透明帶反應：

透明帶反應是防止多個精子進入透明帶，引起多精子入卵受精的第一道屏障。釋放頂體酶頂體內的酶釋放出來，溶解卵丘細胞間的物質。頂體反應：第25頁,共46頁，2024年2月25日，星期天（2）精子進入卵細胞膜

只有穿過透明帶的精子才能與卵細胞膜接觸。卵細胞膜表面有大量的微絨毛，當精子與卵細胞膜接觸時，立即被微絨毛抱合，精子外膜和卵細胞膜融合，精子入卵。

卵細胞膜反應：精子入卵后,卵細胞膜會立即發(fā)生一種生理反應,拒絕其他精子再進入卵內。卵細胞膜反應是防止多精入卵受精的第二道屏障。透明帶精子入卵后有哪些變化？第26頁,共46頁，2024年2月25日，星期天（3）雌雄原核形成精子入卵后，____脫離，原有的____破裂，形成________，形成比原來精子核還要大的________。精子入卵后，被激活的卵子完成______________，排出________后，形成______，雌原核一般______雄原核。__________充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，二者體積縮小、合并，____________合為一組，形成____（受精卵）。（4）雌雄原核融合形成合子受精完成的標志尾部核膜新的核膜雄原核減數(shù)第二次分裂第二極體雌原核略小于兩組核染色體合子

雌、雄原核第27頁,共46頁，2024年2月25日，星期天透明帶二、受精階段主要過程:1)精子穿越放射冠和透明帶2)精子進入卵細胞膜3)雌雄原核形成4)配子結合第28頁,共46頁，2024年2月25日，星期天1、防止多精子入卵受精的屏障是什么？2、精子入卵后，精子和卵子分別發(fā)生什么變化？3、受精的標志是什么？受精完成的標志是什么？請回答：第29頁,共46頁，2024年2月25日，星期天三、胚胎發(fā)育受精卵桑椹胚囊胚（細胞開始分化）原腸胚（細胞分化達到最大限度）卵裂1、早期胚胎發(fā)育的過程：幼體第30頁,共46頁，2024年2月25日，星期天桑椹胚囊胚受精卵卵裂桑椹胚卵裂的特點特點場所：輸卵管（透明帶內）第31頁,共46頁，2024年2月25日，星期天桑椹胚囊胚桑椹胚囊胚（細胞開始分化）內細胞團滋養(yǎng)層囊胚進一步擴大，會導致透明帶的破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫做孵化。功能？功能？具有全能性桑椹胚囊胚囊胚植入子宮內膜囊胚腔透明帶第32頁,共46頁，2024年2月25日，星期天囊胚原腸胚（細胞分化達到最大限度）內細胞團表面的細胞內細胞團下面的細胞外胚層內胚層內細胞團囊胚腔滋養(yǎng)層外胚層滋養(yǎng)層原腸腔內胚層中胚層發(fā)育為幼體場所：子宮第33頁,共46頁，2024年2月25日，星期天原腸胚3胚層的發(fā)育外胚層：表皮及其附屬結構神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官內胚層：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、內臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)

外表神經(jīng)和感官；內呼消化胰與肝；其余都為中胚層外胚層滋養(yǎng)層原腸腔內胚層第34頁,共46頁，2024年2月25日，星期天早期胚胎發(fā)育所經(jīng)歷的幾個重要階段第35頁,共46頁，2024年2月25日，星期天受精后8天。受精卵完成"著陸",微微嵌入子宮內膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。

胚胎發(fā)育第36頁,共46頁，2024年2月25日，星期天受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。

第37頁,共46頁，2024年2月25日，星期天人類胚胎第8周時在子宮內的照片第38頁,共46頁，2024年2月25日，星期天新生命的第十二周——理論上這時的胎兒已可以獨立生活，但其實出世的日子還早。第39頁,共46頁，2024年2月25日，星期天此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以促進它對吮吸的反映。第40頁,共46頁，2024年2月25日，星期天新生命的第二十六周——體內器官的逐步分化和成熟.二十六周的胎兒如果出世，存活率已經(jīng)很高了！第41頁,共46頁，2024年2月25日，星期天新生命的第二十八周——請注意體