资源简介

(共29张PPT)
第四节 胚胎工程及其应用
第二章 细胞工程
第1课时
情境导入
19世纪70年代，科学家用显微镜首次观察到海胆的精卵结合全过程。10年后，科学家观察到马蛔虫细胞的减数分裂过程。这些成果的发现使人们对动物的受精过的研究更加深入。那么，哺乳动物的精卵是如何完成受精的呢哺乳动物的精卵是如何完成受精的？
事实：
1.哺乳动物卵巢中的卵原组题经增殖形成初级卵母细胞。初级身母细胞经减数第一次分裂，形成第一板体和次级卵母细胞，并停止分裂：受精后被精子激活，次级卵母妇胞继续完成减数第二次分裂。
2.哺乳动物受精过程包括：一个精子穿入次级卵母细胞后，会立即引起透明带及细胞质膜发生一系列资化，形成阻止其他精子进入的屏障；进入次级卵母细胞的精子头部形成雄原核，刺煮次级卵母细跑迅速完成减数第二次分裂，卵细胞核形成雌原核。
哺乳动物的精卵是如何完成受精的？
积极思维
思考：
1.概括 简述南乳动物受精的主要过程。
2.解释 由一个受精卵形成多细胞胚胎是细隐有丝分裂的结果吗？
后来，科学家通过模拟自然受孕的过程，逐渐洞悉胚胎发育的每一环节。这些都为胚胎工程的核心技术一体外受精和胚胎移植等技术的发展奠定了必要的基础，也促进了动物胚胎工程的迅猛发展，拓展了胚胎工程的应用领域。
胚胎工程的基础
体外受精、胚胎移植、胚胎分割
胚胎工程的基础
1
受精
2
胚胎早期发育
哺乳动物胚胎发育的基本过程
回顾：精子的发生
2. 时期：
初情期(相当于人的青春期)→生殖机能衰退
1. 场所：睾丸（曲细精管）
精原细胞
大量精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
有丝分裂
染色体复制
变形
第一阶段
第二阶段
第三阶段
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关
哺乳动物胚胎发育的基本过程
哺乳动物胚胎发育的基本过程
精子的发生是依附在支持细胞上进行的，支持细胞为精子的发生提供营养，精子形成后进入曲细精管的管腔中。
⑤精子形成
②尾的发育
③精子头出现
④细胞质浓缩
①顶体的发生
细胞核：
高尔基体：
中心体:
线粒体：
其它物质：
精子头部的主要部分
头部的顶体
精子的尾
线粒体鞘
原生质滴，最后脱落
知识链接：哺乳动物精细胞分化（变形）过程
变形
头
（细胞核）
颈
线粒体鞘
顶体
（高尔基体）
（中心体）
细胞核和线粒体都是精子的重要结构。
其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。
思考：为什么精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来？
知识链接：哺乳动物精细胞分化（变形）过程
卵子的发生
1.场所：在雌性动物的 内完成。
2.时期：动物的胚胎在 以后。
卵巢
性别分化
原始卵泡
成熟卵泡
黄体
次级卵母细胞
正常情况下，一个卵巢中有多个卵泡，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
排卵是指卵子从卵泡中排出。
哺乳动物胚胎发育的基本过程
卵子一般在排出______后才能被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。
2-3h
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
马、犬等少数哺乳动物排出的卵子是初级卵母细胞
猪、羊等多数哺乳动物排出的卵子是次级卵母细胞
马、犬排卵
猪、羊排卵
排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。
发育
哺乳动物胚胎发育的基本过程
获能后的精子与卵子在输卵管相遇
释放多种酶（顶体酶）
溶解卵细胞膜外的一些结构（如透明带）
借助精子自身运动
精子接触卵细胞膜
顶体反应
第1步：精子穿越卵细胞膜外结构
哺乳动物胚胎发育的基本过程—受精
在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外面的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。
精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。
精子外膜与卵细胞膜融合，精子入卵。
阻止多精入卵的第二道屏障
第2步：透明带反应
第3步：精子入卵
第4步：卵细胞膜发生生理反应
哺乳动物胚胎发育的基本过程—受精
阻止多精入卵的第一道屏障
雄原核的形成：
精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。
雌原核的形成：
精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核。
雄原核
第一极体
放出的
第二极体
卵子完成减数分裂Ⅱ
输卵管
精子入卵激活后
发生场所
发生时间
第5步：雌雄原核的形成
哺乳动物胚胎发育的基本过程—受精
第6步：雌、雄原核融合，受精卵形成
雌、雄原核充分发育
相向移动，彼此靠近
核膜消失，形成含有两个染色体组的合子，受精卵形成
雌、雄原核靠近
受精的标志：
观察到两个极体或雌、雄原核。
受精完成的标志：
雌、雄原核融合形成合子
多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。
观察到的两个极体为一个是第一极体，一个是第二极体。
核膜消失，第一次卵裂即将开始
哺乳动物胚胎发育的基本过程—受精
透明带
卵细胞膜
核
第一极体
精子穿越卵细胞膜外的结构（如透明带等）
释放出多种酶，以溶解这些结构
精子接触卵细胞膜
雄原核
雌原核
第一极体
放出的第二极体
精子入卵后形成雄原核；卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核
雌、雄原核靠近
雌、雄原核结合形成合子（受精卵）
注意：
受精卵的核基因是精子和卵子各占一半；
受精卵的质基因几乎全部来自卵子。
哺乳动物胚胎发育的基本过程—受精
次级卵母细胞
受精
2细胞期
4细胞期
8细胞期
桑葚胚
囊胚
受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。
原肠胚
场所：
输卵管、子宫
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
胚胎发育早期，有一段时间在透明带内进行，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
1.卵裂（期）
受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
囊胚
项目 变化
细胞数目
每个细胞体积
DNA总量
每个细胞内的DNA总量
有机物总量
物质种类
增多
减小
增多
不变
减少
增多
卵裂期
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
桑葚胚
2、桑葚胚：
当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。桑葚胚通常有32个细胞左右。
这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
(1)概念
(2)特点
桑葚
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
3.囊胚
内细胞团
滋养层
囊胚腔
发育
胎盘和胎膜
发育
胎儿的各种组织
内细胞团的细胞未分化，可以作为胚胎干细胞的来源。
滋养层细胞已经分化，将来只能分化为胎盘和胎膜。
聚集在胚胎一端
沿透明带内壁扩展和排列
胚胎内部含有液体的腔。
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
3、囊胚
①胚胎进一步发育，细胞逐渐 。
②聚集在胚胎一端的细胞形成 ，将来发育成 。
③沿透明带内壁扩展和排列的细胞，称为 细胞，它们将来发育
成 。
④胚胎内部出现了含有液体的腔—— ，这个时期的胚胎叫做囊胚。
⑤孵化：囊胚进一步扩大，会导致 破裂，胚胎从其中伸展出来。
分化
内细胞团
滋养层
透明带
胎儿的各种组织
胎膜和胎盘
囊胚腔
孵化的意义：孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
内胚层
中胚层
囊胚孵化后，将发育形成_______；原肠胚表面的细胞层为_________，向内迁移的细胞形成_______；随着发育的进行，一部分细胞还会在内外两个胚层之间形成______；这三个胚层将_____________________________；
原肠胚
外胚层
内胚层
中胚层
逐渐分化形成各种组织、器官等
外胚层
4.原肠胚
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
原肠胚三胚层的发育
外胚层：表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官
中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统
内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体
哺乳动物胚胎发育的基本过程—胚胎发育
受精
精子获能
受精前的准备
卵子准备
MⅡ期具备受精能力
雌性动物的生殖道或培养到获能液(肝素或Ca2+载体)中
精子穿过卵细胞外结构
精子接触卵细胞膜
精子入卵称为雄原核；卵子释放第二极体，形成雌原核
雌雄原核靠近
核膜消失
桑葚胚
受精卵
每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织
囊胚
原肠胚
卵裂
细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加
孵化
内细胞团
滋养层
组成胎儿的各种组织细胞
胎盘、胎膜等胚外组织细胞
外胚层内胚层中胚层
课堂小结
1.下列关于卵母细胞采集、精子获能的叙述，正确的是( )
A.有些动物在采集卵母细胞时要用外源促性腺激素处理，使其超数排卵
B.从输卵管中取出的成熟卵子应已完成整个减数分裂过程
C.从附睾采集到的精子可以直接与卵母细胞完成受精作用
D.在卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精
√
随堂训练
2.下列关于哺乳动物受精的说法中，正确的是( )
A.防止多精入卵的两道屏障分别是免疫反应和透明带反应
B.受精的实质是雌雄原核的融合，雄原核就是精子的细胞核
C.动物排出的卵子成熟程度不同，有的是次级卵母细胞，有的是初级卵母细胞
D.精子要在获能液或雌性动物生殖道内获得能量后才能完成受精作用
√
随堂训练
随堂训练
3.如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图，下列有关叙述正确的是( )
A.此图表示桑椹胚，可作为胚胎移植的材料
B.此图中细胞还没有分化，图中①为透明带
C.胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化
D.进行胚胎分割时，一般取③中的细胞做性别鉴定
√
感谢观看
汇报人

展开更多......

收起↑