3.1体内受精和早期胚胎发育.ppt

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1、原理原理-基因重组基因重组操作对象操作对象-DNA分子分子基因工程基因工程细胞工程细胞工程操作对象操作对象-细胞细胞 或细胞器或细胞器 原理原理-细胞生物学和分子生物学（细胞全能性、细胞生物学和分子生物学（细胞全能性、细胞膜流动性、细胞增殖）细胞膜流动性、细胞增殖）技术手段技术手段-植物组织培养、植物体细胞杂交植物组织培养、植物体细胞杂交/动物动物 细胞培养和核移植技术、细胞培养和核移植技术、知识回顾知识回顾资料资料1 1、通常情况下，一只母羊一胎只生通常情况下，一只母羊一胎只生1 12 2只羔只羔羊。畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊或奶羊。畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊或奶羊的数量。怎样才

2、能提高羊的繁殖速率呢？羊的数量。怎样才能提高羊的繁殖速率呢？2 2、一位妇女不能怀孕，但是这对夫妇想要一一位妇女不能怀孕，但是这对夫妇想要一个自己的小孩，有什么办法吗？个自己的小孩，有什么办法吗？胚胎工程胚胎工程概念：概念：胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进所进行的多种行的多种显微显微操作和处理技术，如操作和处理技术，如胚胎移植、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要经过处理后获得的胚胎，还需要移植移植到雌性动到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。物体内生产后代，以满足人类

3、的各种需求。胚胎工程胚胎工程操作对象操作对象-技术手段技术手段-原原 理理-早期胚胎和配子早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎干细胞培养等哺乳动物的体内受精和早期胚胎发哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育育1.1.发生场所：发生场所：睾丸睾丸 （曲细精管曲细精管）2.2.时间：时间：初情期初情期生殖机能衰退生殖机能衰退一、精子的发生一、精子的发生附睾附睾 输输精精管管不等于衰老不等于衰老3.精子形成过程精子形成过程精原细胞精原细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂有丝分裂

4、有丝分裂变形变形第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段很多精原细胞很多精原细胞初级精母细胞初级精母细胞染色体复制染色体复制线粒体线粒体高尔基体高尔基体A A、顶体的发生、顶体的发生发育中的顶体发育中的顶体发育中的尾发育中的尾(中心体中心体)B B、尾的的发育、尾的的发育C C、精子头的出现、精子头的出现D D、细胞质浓缩、细胞质浓缩E E、精子的形成、精子的形成原生质滴原生质滴尾尾线粒体鞘线粒体鞘顶体顶体细胞核：细胞核：变为精子变为精子头部头部的主要部分；的主要部分；高尔基体：高尔基体：发育为头部的发育为头部的顶体顶体；中心体：中心体：演变为精子的演变为精子的尾尾；线粒体：线粒体：形

5、成形成线粒体鞘膜线粒体鞘膜；其它物质浓缩成其它物质浓缩成原生质滴原生质滴（球形、最后脱落）（球形、最后脱落）。（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体形大小无关。1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常 只有只有一个精子能够与卵子结合一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？怎样理解这一现象？不是。不是。其一：其一：动物为繁殖后代延续物种的一种生理保障机制；动物为繁殖后代延续物种的一种生理保障机制；其二：其二：将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死将对

6、精子进行筛选，并致使大量的精子途中死 亡，造成精子大量损耗。亡，造成精子大量损耗。2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而构会消失，而细胞核细胞核和和线粒体线粒体都保留下来，对这一都保留下来，对这一现现 象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？基部？细胞核细胞核是遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。是遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。线粒体线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。则是有氧呼吸产生运动能量的场所。1.1.精原细胞生成精子需经过三次分裂。精原细胞生成精子需经过三次分裂。瞬时巩固瞬时巩固

7、:以下说法对以下说法对吗？吗？3.3.曲细精管中的细胞都在进行减数分裂。曲细精管中的细胞都在进行减数分裂。4.4.从初情期到衰老，雄性动物一直在产生精子。从初情期到衰老，雄性动物一直在产生精子。2.2.初级精母细胞经过两次减数分裂生成精子细胞。初级精母细胞经过两次减数分裂生成精子细胞。NO(1)(1)发生部位：发生部位：_ 成熟部位：成熟部位：_(2)(2)开始时期：开始时期：卵巢卵巢输卵管输卵管胚胎胚胎性别分化性别分化以后以后生殖机能衰退生殖机能衰退2.2.卵子的发生卵子的发生减数第减数第一一次分裂时间是次分裂时间是在雌性动物在雌性动物排卵前后排卵前后完完成的，结果是产生成的，结果是产生1个

8、个次级卵母细胞次级卵母细胞和和第一极第一极体体。减数第减数第二二次分裂时间是次分裂时间是在在精子精子和和卵子结合卵子结合的过的过程中，结果是产生程中，结果是产生1个个成熟卵子成熟卵子和和第二极体第二极体。2 2、时间：、时间：卵巢中有卵泡，每个卵泡中有一个初级卵母细胞。卵巢中有卵泡，每个卵泡中有一个初级卵母细胞。卵原细胞卵原细胞有丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵巢有丝分裂发生时间：胎儿期，地点：卵巢更多卵原细胞更多卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞第一次分裂发生时间：初情第一次分裂发生时间：初情排卵排卵期期 ,地点：卵泡地点：卵泡次级卵母细胞和第一极体次级卵母细胞和第一极体第二次分裂发生时间：受

9、精时，第二次分裂发生时间：受精时，地点：输卵管地点：输卵管特点：是不成熟的，特点：是不成熟的，成熟的条件：（精子诱导）成熟的条件：（精子诱导）卵子和两个极体（在卵黄膜和透明带有卵子和两个极体（在卵黄膜和透明带有两个极体是两个极体是卵子是否受精的标志卵子是否受精的标志）卵卵子子结结构构图图资料资料:在卵黄膜和透明带的间隙有在卵黄膜和透明带的间隙有两个极体两个极体是是卵子是否受精的重要标志卵子是否受精的重要标志思考：思考：1.卵子是否受精的重要标志是什么？卵子是否受精的重要标志是什么？减数第二次分裂过程是在减数第二次分裂过程是在输卵管输卵管中中3.排出的卵子是什么时期的细胞？排出的卵子是什么时期的

10、细胞？排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的有的可能是次级卵母细胞可能是次级卵母细胞，例如猪、羊，例如猪、羊，有的有的可能是初级卵母细胞可能是初级卵母细胞，例如马、犬。，例如马、犬。2.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？1.1.正常情况下，正常情况下，1 1个卵泡只能形成个卵泡只能形成1 1个成熟的卵子。个成熟的卵子。2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。3.3.刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次

11、分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期才能与才能与精子在输卵管内结合完成受精过程。精子在输卵管内结合完成受精过程。注意：判断卵子是否受精的重要标志是注意：判断卵子是否受精的重要标志是卵细胞膜和透明带的卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到间隙可以观察到2 2个极体个极体。场所场所开始开始时间时间细胞增殖方式细胞增殖方式子细胞数目子细胞数目是否是否变形变形重要区别重要区别精精子子睾丸睾丸初情期初情期以后以后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 4 4个精子细胞个精子细胞变形变形哺乳动物卵哺乳动物卵泡的形成和泡的形成和在卵巢内的在卵巢

12、内的储备是储备是在出在出生前完成的生前完成的；而精子是从而精子是从初情期开始初情期开始的的卵卵子子卵巢卵巢输卵管输卵管性别分化性别分化以后以后先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂 1 1个卵细胞个卵细胞3 3个极体个极体不不变形变形概念概念:指指精子和卵子精子和卵子结合形成结合形成合子合子 (即即受精卵受精卵)的的 过程。过程。标志标志:在在卵细胞膜和透明带卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到的间隙可以观察到两个极两个极 体体时。时。场所场所:受精是在受精是在输卵管输卵管内完内完 成的。成的。即精子必须在即精子必须在雌性动物生殖雌性动物生殖道内道内发生相应发生相应生理变化后，生理变化后，才能获

13、得受精才能获得受精能力的现象。能力的现象。即卵子在即卵子在输卵管内输卵管内达到达到减数第二分裂减数第二分裂中期（中期（MM）时，才具备受精能力。时，才具备受精能力。包括包括精子穿越放射冠精子穿越放射冠和和透明带透明带，进入进入卵细胞膜卵细胞膜，原核形成原核形成和和配子配子结合结合。在卵子外围集聚在卵子外围集聚有几十个精子，有几十个精子，它们首先穿过它们首先穿过放放射冠。射冠。几个精子同时分解透明带，几个精子同时分解透明带，但只有但只有一个精子一个精子能穿过能穿过透透明带明带进入卵子内，当第一进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带的个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，穿透性就立即发生变化

14、，从而从而阻止阻止其他精子穿越透其他精子穿越透明带。明带。精子进入卵子后精子进入卵子后,其细胞核变大其细胞核变大到和卵子细胞核相似到和卵子细胞核相似,精子细胞精子细胞核核(雄原核雄原核)和卵子细胞核和卵子细胞核(雌原雌原核核)同时向细胞中部靠拢同时向细胞中部靠拢,并相并相互融合成一个细胞核互融合成一个细胞核,这时称这时称受受精卵精卵。顶体反应：顶体反应：顶体顶体释放释放顶体酶顶体酶，溶解卵丘之间的物溶解卵丘之间的物质。形成精子穿越质。形成精子穿越放射冠的通路放射冠的通路。穿越透明带：穿越透明带：顶体酶顶体酶将透明带溶将透明带溶出一条通道。出一条通道。透明带反应：透明带反应：精子触及卵细胞膜精子

15、触及卵细胞膜瞬间，产生阻止后瞬间，产生阻止后来精子进入来精子进入透明带透明带的生理的生理反应反应。这是。这是第一道屏障。第一道屏障。精子入卵：精子入卵：卵细胞膜表面的大量绒毛将精子抱合，卵细胞膜表面的大量绒毛将精子抱合，精精子外膜和卵细胞膜融合子外膜和卵细胞膜融合，精子入卵精子入卵。出现。出现卵细胞膜封闭作用的生理反应卵细胞膜封闭作用的生理反应（第二道屏第二道屏障障）、尾部脱离，原核膜破裂）、尾部脱离，原核膜破裂;随后形成随后形成新核膜，最后形成新核膜，最后形成雄原核雄原核（比原精子核（比原精子核大）。大）。形成雌原核：形成雌原核：精子入卵后，精子入卵后，激活卵子完成激活卵子完成MM，排出第，

16、排出第二极体，形成二极体，形成雌原核雌原核（略小于雄原核）（略小于雄原核）完成受精：完成受精：雄、雌核充分发育后，相向移动，彼此雄、雌核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并。接触，二者体积缩小、合并。第一次 卵 裂第一次 卵 裂将开始：将开始：受受精精阶阶段段 包括精子穿越包括精子穿越放射冠放射冠和和透明带透明带，接触卵黄膜、进入，接触卵黄膜、进入卵黄膜卵黄膜，原核形成原核形成和和配子结合配子结合。顶体反应顶体反应透明带反应透明带反应(第一道第一道)4）精子）精子进入进入卵黄膜卵黄膜 卵细胞膜封闭作用卵细胞膜封闭作用（第二道）（第二道）5）原核形成）原核形成雄雄原核和原核和雌雌原核形成原核形成6）配子结合：）配子结合：雌雄原核融合形成合子雌雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)2）精子精子穿越透明带穿越透明带顶体反应顶体反应3）精子）精子接触接触卵黄膜卵黄膜瞬间瞬间1）精子）精子穿越放射冠穿越放射冠受精受精完成完成的的标志标志在受精作用过程中，为了防止多精在受精作用过程中，为了防止多精入卵，共筑起几道屏障？分别是什入卵，共筑起几道屏障？分别是什么？么？思考：思考：提示：共筑共