体外受精与早期胚胎培养.ppt

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1、体外受精与早期胚胎培养现在学习的是第1页，共54页胚胎工程胚胎工程 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行的多种显微操作和处理技术，如所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到还需要移植到雌性雌性动物体内生产后代，以动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。满足人类的各种需求。现在学习的是第2页，共54页 操作对象：操作对象：早期胚胎和配子早期胚胎和配子 技术手段技术手段：胚胎移植、体外受精、：胚胎移植、体外受精、 胚

2、胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等 理论基础理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎：哺乳动物的受精卵和早期胚胎 的发育规律的发育规律现在学习的是第3页，共54页3.1 3.1 体内受精和体内受精和早期胚胎发育早期胚胎发育现在学习的是第4页，共54页胚胎工程的建立胚胎工程的建立一一. .胚胎移植技术的研究胚胎移植技术的研究 胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可 缺少的基础环节。缺少的基础环节。二二. .胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术体外受精技术的研究。的研究。三三. .胚胎移植和体外受精使胚胎移植和体

3、外受精使胚胎分割、性别鉴胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞 培养培养等技术应运而生。等技术应运而生。现在学习的是第5页，共54页一一. .精子和卵子的发生精子和卵子的发生 （1 1）发生场所：睾丸）发生场所：睾丸 （2 2）时间：）时间： 初情期初情期生殖机能衰老生殖机能衰老1.1.精子的发生精子的发生现在学习的是第6页，共54页精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精 子M第一阶段第二阶段减数分裂第三阶段细胞变形M多个精原细胞染色体复制变形（3）精子发生的过程现在学习的是第7页，共54页第阶段第阶段初级精母细胞的形成初级精母

4、细胞的形成精原细胞多个初级精母细胞 一次有丝分裂两个细胞数次有丝分裂有丝分裂（3）精子发生的过程现在学习的是第8页，共54页初级精母细胞次级精母细胞精子细胞MM减数分裂第第 2 2 阶段阶段精子细胞的生成精子细胞的生成（3）精子发生的过程现在学习的是第9页，共54页线粒体高尔基体A、顶体的发生发育中的顶体发育中的尾 (中心体)B、尾的的发育C、精子头的出现D、细胞质浓缩E、精子的形成原生质滴尾线粒体鞘顶体第阶段：精子细胞变形成精子现在学习的是第10页，共54页线粒体鞘阅读精子细胞变形成精子的具体过程，讨论：精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成?精子结构图现在学习的是第11页，共54页精子细胞

5、变形中的主要变化：精子细胞变形中的主要变化：1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头的主要部分精子头的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘膜线粒体鞘膜( (尾的基部尾的基部) )原生质滴原生质滴( (球状球状, ,最最后脱落后脱落) )现在学习的是第12页，共54页（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。现在学习的是第13页，共54页 提示：不是。其一，动物在自然繁殖的条件下为繁殖提示：不是。其一，动物在自然繁殖的条件下为繁殖

6、后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，在通过母畜生殖道下，精子从射精部位运行到受精部位，在通过母畜生殖道的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选的过程中，复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子个，与卵子 完成受精的只有一个。完成受精的只有一个。 1. 1.家畜每次射精排出的精子数以

7、亿计，家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？一种浪费吗？怎样理解这一现象？问题讨论问题讨论: :现在学习的是第14页，共54页 提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体是有氧呼吸产生代谢活动的控制中心。而线粒体是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生

8、形成线粒体鞘膜，是精子维持生 存和运动能量的存和运动能量的“动力工厂动力工厂”或或“发动发动 机机”。2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？的基部？现在学习的是第15页，共54页2.2.卵子的发生卵子的发生 (1)(1)发生部位：卵巢发生部位：卵巢 (2)(2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成；减数第二次分裂是在精子和卵卵前后

9、完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的。子结合的过程完成的。现在学习的是第16页，共54页卵原细胞卵原细胞有丝分裂有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞两个第二极体两个第二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失M排卵前后完排卵前后完成成在受精过在受精过程完成程完成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围, ,形形成卵泡成卵泡胎儿时期完成胎儿时期完成3 3卵子发生的过程：卵子发生的过程：现在学习的是第17页，共54页排卵排卵现在学习的是第18页，共54页卵泡的发育现在学习的是第19页，共54页卵子受精的标志：卵

10、子受精的标志： 当在当在卵黄膜和透明带卵黄膜和透明带的间隙可以观察的间隙可以观察到到两个极体两个极体时，说明卵子已经完成了受精时，说明卵子已经完成了受精。注意：注意：1.区分受精的标志和受精完成的标志区分受精的标志和受精完成的标志 2.精子和卵子发生的区别精子和卵子发生的区别现在学习的是第20页，共54页1.1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？2.2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？排出？3.3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？与精子

11、受精？ 答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中减数第二次分裂的中期期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵才能与精子结合完成受精过程。排出的卵 子是在子是在输卵管输卵管内与精子受精的。内与精子受精的。 答：正常情况下，一个卵泡只能形成答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个一个成熟的卵子成熟的卵子。 答：是指答：是指卵子卵子从卵泡中排出。从卵泡中排出。现在学习的是第21页，共54页场场所所开始开始时间时间增殖增殖方式方式子细胞子细胞数目数目变变形形重要重要区

12、别区别精精子子 卵卵子子 睾丸卵巢输卵管初情期以后性别分化以后先有丝分裂后减数分裂同上4个精子细胞1个卵细胞3个极体变形不变形哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；而精子是从初情期开始的现在学习的是第22页，共54页巩固练习巩固练习1.1.下列不属于胚胎工程的是：下列不属于胚胎工程的是： （ ）A.A.体外受精体外受精 B.B.胚胎分割、胚胎移植胚胎分割、胚胎移植C.C.胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养 D.D.转基因鲤鱼的培育转基因鲤鱼的培育 2. 2.有一个卵原细胞中含有有一个卵原细胞中含有A A与与AA、B B与与BB两对同源两对同源染色体，它形成的含有染色体，它形成的含有AB

13、AB的配子有的配子有 （ ） A.1 A.1个个 B.0B.0或或1 1个个 C.2 C.2个个 D.4D.4个个DB现在学习的是第23页，共54页三、受精1、概念:2、标志:3、场所:1、概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。2、标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。3、场所:受精是在输卵管内完成的。现在学习的是第24页，共54页一一) )受精前的准备阶段受精前的准备阶段: :1)1)精子获能精子获能: :精子必须在雌性动物的精子必须在雌性动物的生殖道生殖道发生相应的生理变化后发生相应的生理变化后, ,才获得受精能力才获得受精能力的生理现象的生理现象. .2)2)卵

14、子的准备卵子的准备: :在输卵管中发育到在输卵管中发育到减数第二减数第二次分裂的中期次分裂的中期, ,才具有与精子受精的能力才具有与精子受精的能力4 4：过程过程. .过程：过程：现在学习的是第25页，共54页3:受精阶段受精阶段 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，进入，进入卵黄膜卵黄膜，原核形原核形成成和和配子结合配子结合。1)精子穿越放射冠和透明带精子穿越放射冠和透明带顶体反应顶体反应透明带反应透明带反应(第一道第一道)2)精子进入卵黄膜精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用（第二道）卵黄膜封闭作用（第二道）3)原核形成原核形成雄原核和雌原核形成雄原核和雌原核形成4)配子结合：配

15、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)现在学习的是第26页，共54页穿过放射冠：穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。射冠。现在学习的是第27页，共54页 几个精子同时几个精子同时分解透明带，但只分解透明带，但只有一个精子能穿过有一个精子能穿过透明带进入卵子内透明带进入卵子内，当第一个精子进，当第一个精子进入后，透明带的穿入后，透明带的穿透性就立即发生变透性就立即发生变化，从而阻止其他化，从而阻止其他精子穿越透明带。精子穿越透明带。穿过透明带：穿过透明带：现在学习的是第28页，共54页现在学习的是第29页，共

16、54页卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障卵黄膜上的微绒毛抱住精子现在学习的是第30页，共54页受精完成标志现在学习的是第31页，共54页 精子进入卵精子进入卵子后子后, ,其细胞核变其细胞核变大到和卵子细胞大到和卵子细胞核相似核相似, ,精子细胞精子细胞核核( (雄原核雄原核) )和卵和卵子细胞核子细胞核( (雌原核雌原核) )同时向细胞中部同时向细胞中部靠拢靠拢, ,并相互融合并相互融合成一个细胞核成一个细胞核, ,这这时称受精卵。时称受精卵。形成受精卵：形成受精卵：现在学习的是第32页，共54页小结受精阶段: 精子穿越放射冠 精子穿越透明带 精子穿越卵黄膜 原核形成 配子结合顶体

17、反应透明带反应（第一道）卵黄膜封闭作用（第二道）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)现在学习的是第33页，共54页受精的意义受精的意义 维持每种生物维持每种生物前后代前后代体细胞中体细胞中染色染色体数目的恒定体数目的恒定 ；对于生物的遗传和；对于生物的遗传和变异十分重要。变异十分重要。现在学习的是第34页，共54页三三. .胚胎发育胚胎发育现在学习的是第35页，共54页受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚进行有丝分裂，细胞数量不

18、断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，排个左右，排列紧密，形似桑椹列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂三三. .胚胎发育胚胎发育滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层原肠腔原肠腔现在学习的是第36页，共54页1、卵裂期的特点：、卵裂期的特点：细胞分裂方式为细胞分裂方式为_细胞数目细胞数目_每个细胞体积每个细胞体积_胚胎总体积胚胎总

19、体积_或略有或略有_DNA数目数目_有机物总量有机物总量_有机物种类有机物种类_有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小减小减小增加增加减少减少增加增加胚胎发育胚胎发育增加增加现在学习的是第37页，共54页受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成胎儿形成：在：在透明带内透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有：由具有全能性细胞全能性细胞构成，细胞数在构成，细胞数在3232个左右，个左右，排列紧密，形似桑椹排

20、列紧密，形似桑椹内细胞团内细胞团 ：发育成胎儿各组织发育成胎儿各组织滋养层细胞：滋养层细胞：将发育成胎膜和胎盘将发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂最初发育在输卵管进行有丝分裂外胚层、中胚层、内胚层外胚层、中胚层、内胚层滋养层滋养层原肠腔原肠腔2、早期胚胎发育的几个阶段、早期胚胎发育的几个阶段现在学习的是第38页，共54页现在学习的是第39页，共54页桑 椹 桑椹胚现在学习的是第40页，共54页囊胚期滋养层：发育成胚胎的附属结构或胚外结构，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质内细胞团细胞：即胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性，能发育成完整的胚胎滋养层内细

21、胞团囊胚腔囊胚的形成现在学习的是第41页，共54页受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原肠腔原肠胚外胚层中胚层内胚层内胚层中胚层原肠胚胚的发育：按照一定的次序向内运动受精卵卵裂囊胚原肠胚的形成现在学习的是第42页，共54页1.1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？2.2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？资料分析资料分析 答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。答：马的胚胎进入子宫时发育程度

22、最高，其次为小鼠。答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在然最早可在816816细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。段的胚胎进行移植。现在学习的是第43页，共54页3.3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。明。 提示：胚胎工程的许多技

23、术都是在了解哺乳动物自提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件

24、下继续发育等，这成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。现在学习的是第44页，共54页1精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（）精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（） 顶体反应顶体反应 透明带反应透明带反应 卵黄膜封闭作用卵黄膜封闭作用 精子穿越放射冠精子穿越放射冠 A B C D 2在受精过程中在受精过程中 （）（）精子必须发生顶体反应，释放顶体酶精子必须发生顶体反应，释放顶体酶 顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜 卵细胞恢复并很快完成了第一次减数分裂

25、卵细胞恢复并很快完成了第一次减数分裂 精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核 透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生 ABCDBB现在学习的是第45页，共54页在动物胚胎发育过程中，早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成，但如果在原肠胚的末期，把未来发育为蝾螈后肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长后肢的部分，将发育为一条额外的腿，这说明（ ）A.原肠胚末期已出现了组织分化和器官的形成 B.细胞是全能的 C.原肠胚末期出现了细胞分化 D.原肠胚已出现了三个胚层现在

26、学习的是第46页，共54页当卵细胞达到（ ）时期时，才具备与精子受精的能力A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期 D. 减数第二次分裂结束成熟现在学习的是第47页，共54页关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法正确的是( )(多选)A. 囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变C. 桑椹胚的各细胞结构功能基本相同D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的。BCD现在学习的是第48页，共54页下列有关哺乳动物的胚胎发育早期的卵裂期过程的叙述中，错误的是（ ）A. 细胞数目不断增多 B. 细胞的分裂方式是有丝分裂C. 胚胎中DNA的总量增加D. 每个细胞的DNA含量不断增加，细胞全能性变小现在学习的是第49页，共54页下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是 （）A.受精卵卵裂原肠胚囊胚组织器官的分化B.卵卵裂原肠胚组织器官分化C.受精卵桑椹胚原肠胚幼体D.受精卵桑椹胚囊胚原肠胚组织器官的分化现在学习的是第50页，共54页桑椹胚是指（）A 含有一个充满液体的腔 B总体积大于受精卵C受精卵不断分裂后形成 D外面无透明带现在学习的是第51页，共54页现在学习的是第52页，共54页现在学习的是第53页，共54页现在学习的是第54页，共54页