→人教版→体内受精和早期胚胎发育修改后.ppt

一杯奶可以强大一个民族1954年 日本通过立法 强调牛奶必须成为学生营养午餐的一部分 在提供学生午餐的同时提供200毫升的牛奶 20世纪60年代 日本为提高民族素质和人口质量 提出 让一杯奶强壮一个民族 的口号 从那时起 日本人尤其是少年儿童 每天喝一杯奶就成为时尚 今天 日本的人均奶品占有量已从当初的12公斤上升到现在的91公斤 昔日被讥笑为 小日本 的日本人体质的改善令世人瞩目 平均身高比上一代增加11厘米 体重增加了8公斤 并成为世界上预期寿命最长的国家之一 被国际公认为 人类体质发展的奇迹 要强盛我国的奶牛养殖业 仅靠大量购买国外良种牛是否可行 先少量购买几头国外良种牛等其自然繁殖成群是否可行 1 成功率非常低 2 克隆动物以表现早衰 生理缺陷等健康问题 利用体细胞核移植技术大量繁殖良种奶牛现阶段是否可行 如何才能利用现有资源 将引进的少量国外良种牛快速大量繁殖 请回顾教材P50 胚胎移植 工业化生产试管牛 采集良种母牛的卵母细胞 精子体外获能 低产奶牛或者黄牛 注射促性腺激素超数排卵 受体负责漫长而繁重妊娠和育仔任务 大大缩短了供体本身的繁殖周期 专题三胚胎工程 胚胎工程 胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术 如胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养等技术 经过处理后获得的胚胎 还需要移植到雌性动物体内生产后代 以满足人类各种需求 操作对象 技术手段 理论基础 早期胚胎或配子 胚胎移植 体外受精 胚胎分割 胚胎干细胞培养 哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律 专题3 胚胎工程 3 1体内受精和早期胚胎发育 一 精子和卵子的发生 1 发生场所 2 时间 1 精子的发生 睾丸 初情期 生殖机能衰退 第 阶段 初级精母细胞的形成 精原细胞 多个初级精母细胞 数次有丝分裂 大量精原细胞 染色体复制和其他物质合成 有丝分裂 第 阶段 精子细胞的生成 初级精母细胞 两个次级精母细胞 四个单倍染色体精子细胞 M M 减数分裂 精子细胞 精子 精子细胞 精子 自主阅读 1 理清精子细胞变形成精子的过程 2 注重精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成 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 顶体的发生 尾的发育 精子头出现 细胞质浓缩 精子形成 高尔基体发育为头部的顶体 中心体演变为精子的尾 精子细胞变成精子 线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘 细胞内的其他物质浓缩成球状 称为原生质滴 随着精子的成熟过程向后移动 直到最后脱落 精子的发生 精子细胞变形中的主要变化 1 细胞核 2 高尔基体 3 中心体 4 线粒体 5 细胞内其他物质 精子头的主要部分 头部的顶体 精子的尾 线粒体鞘膜 尾的基部 原生质滴 球状 最后脱落 4 精子的形态 1 外形似蝌蚪 分 三大部分 2 不同种动物精子的形态 大小略有 与动物的体形大小 头颈尾 相似 不同无关 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 第三阶段 M 精子发生的过程 多个精原细胞 染色体复制 变形 一 在自然繁殖的条件下 可以说是动物为繁殖后代 延续物种的一种生理保障机制 二 在自然条件下 精子从射精部位运行到受精部位 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 与卵子完成受精的只有一个 1 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 这能说是一种浪费吗 怎样理解这一现象 思考 不是 精子的发生 这枚精子既幸运 又强壮 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代谢活动的控制中心 而线粒体则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形成线粒体鞘膜 是精子维持生存和运动能量的 动力工厂 或 发动机 2 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 对这一现象怎样理解 为什么精子中的线粒体集中在尾的基部 2 卵子的发生 1 发生部位 2 时间 卵巢 输卵管 卵原细胞有丝分裂并进一步演变成初级卵母细胞发生在胚胎性别分化后 减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成 初情期 减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程 受精作用 完成的 注意 卵细胞的形成不是连续分裂的 卵泡 卵泡细胞 初级卵母细胞 排出的卵 卵丘细胞 卵泡液 卵子的发生 胎儿期 初情期后 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 初级卵母细胞 有丝分裂数目增多 M 分裂 初级卵母细胞生长透明带形成 减数第一次分裂是在雌性动物排卵前 后完成的 减数分裂间期 说明 马排出的是初级卵母细胞 绵羊 牛 猪排出的是次级卵母细胞和第一极体 犬 马和牛排出的卵是分别什么细胞 减数第一次分裂是在雌性动物排卵前 后完成的 卵子的发生 胎儿期 初情期后 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 合子 两个极体 初级卵母细胞 有丝分裂数目增多 M 分裂 M 分裂 初级卵母细胞生长透明带形成 减数第一次分裂是在雌性动物排卵前 后完成的 减数第二次分裂是在精子和卵细胞结合的过程中完成 当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时 说明卵子已经完成了受精 P63第一段最后一句 减数分裂间期 判断卵子受精以观察到两个极体为标志 卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗 疑问 P65小知识 卵原细胞 有丝分裂 多个卵原细胞 染色体复制 初级卵母细胞 M 第一极体 次级卵母细胞 两个第二极体 第二极体 卵子 退化消失 M 排卵前后完成 在受精过程完成 被卵泡细胞包围 形成卵泡 卵子发生过程 胎儿时期完成 解析必修2 初情期后 青春期后 在输卵管中完成受精过程 注意 初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞 初级卵泡 约两百万个 它们都已进入了第一次减数分裂的前期 并停留在前期不再发育 直到女孩进入性成熟时期 此时约有400000个初级卵母细胞保留下来 初级卵母细胞受性激素的刺激才苏醒过来 重新继续发育 只有420个能发育成卵 在这420个有幸发育成卵的初级卵母细胞中 最早的一个是等待15年 而最后的一个是等待了50年才重新发育的 胎儿期 初情期 P63 小资料 牛刚出生时 每侧卵巢大约含有15万个卵泡 每个卵泡内都有一个初级卵母细胞 出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有200个左右 一生产下牛犊4 5头 其他哺乳动物的情况类似 可见 哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率 胚胎工程要研究解决这样的问题 很低 在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志 思考 1 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输卵管中 3 排除的卵子是什么时期的细胞 排出卵子是不成熟的 且成熟程度不同 有的可能是次极卵母细胞 例如猪 羊 有的可能是初级卵母细胞 例如马 犬 2 产生卵子的过程是否都发生在卵巢中 1 一个卵泡中能形成几个成熟的卵子 2 排卵是指卵子从卵泡中排出 还是指卵泡从卵巢中排出 3 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 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 直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程 排出的卵子是在输卵管内与精子受精的 答 正常情况下 一个卵泡只能形成一个成熟的卵子 答 是指卵子从卵泡中排出 卵子受精的标志 当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时 说明卵子已经完成了受精 注意 1 精子和卵子发生的区别 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点 相似点 最初阶段均进行有丝分裂 不断增加生殖原细胞的数量 经过两次减数分裂 M 和M 才能形成精子和卵子 不同点 一个精原细胞 4个精子 一个卵原细胞 1个卵子 精子形状为蝌蚪状 卵子为球形 多数哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的 三 精子与卵子的发生比较 睾丸 初情期以后 先有丝分裂后减数分裂 4个精子细胞 变形 卵巢输卵管 性别分化以后 先有丝分裂后减数分裂 1个卵细胞3个极体 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 胎儿期 透明带 卵黄膜 卵原细胞 初级卵母细胞 演变为 初级卵母细胞 次级卵母细胞第一极体 第二极体 时间 排卵前后地点 卵泡 M 生长 透明带生成 第一极体 M 发生时间 受精时发生地点 输卵管 合子和两个极体 受精 初情期后 卵子结构图 资料 四 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 4 过程 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段1 精子获能 准备阶段2 卵子的准备 准备阶段1 精子获能 即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后 才能获得受精能力的现象 准备阶段2 卵子的准备 即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期 M 时 才具备受精能力 二 受精阶段 1 精子穿越放射冠和透明带顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障2 精子进入卵细胞膜卵细胞膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障3 原核形成 雄原核形成和雌原核形成4 配子结合 雌雄原核融合形成合子 受精卵 穿过透明带 形成受精卵 受精阶段包括 1精子穿越放射冠和透明带2进入卵黄膜3原核形成4配子结合 精 卵相遇 顶体反应 顶体酶释放 顶体酶溶解透明带 接触透明带 穿越放射冠 溶解卵丘细胞 放射冠 穿越透明带 接触卵细胞膜 产生透明带反应 形成第一道屏障 作用 精子被微绒毛抱合 精子外膜与卵细胞膜融合 精子进入卵 精子进入卵后 变化 变化 变化 产生卵细胞膜封闭作用 形成第二道屏障 作用 尾部脱离核膜破裂 形成雄原核 形成雌原核 激活卵子完成减数第二次分裂 排出第二极体 发育移动接触合并 形成受精卵 4 意义 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 对于生物的遗传和变异十分重要 充满活力的精子 此时经过种种障碍的精子终于与卵子相遇 卵子外膜成为它们第一道需要攻破的关卡 此时 精子们把头钻到卵子的外壁上 尾巴不断拍打着 卵子则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动 卵子的外层被一层透明的薄膜保护着 这使它看起来像一个悬浮在天体中的漂亮的星球 经过种种障碍的精子终于与卵子相遇 精子试图进入卵子 此时 精子的头已经钻进去了 我们还可以看到它的中部和尾部 它就像一个不断旋转的钻头 在尾巴拍打的驱动下 努力进入卵子 受精后8天 胚牙完成 着陆 微微嵌入子宫内膜 此时它分裂发育为几百个细胞 受精后6星期 人形已隐约可见 这时 胚胎的心跳每分钟140 150下 是母亲心跳的两倍 人类胚胎第8周时在子宫内的照片 此时胎儿已长到20周 他移动手臂 把手指放在唇边 这可以促进它对吮吸的反映 五 胚胎发育 1 卵裂期的特点 细胞分裂方式为 细胞数目 胚胎总体积 或略有 每个细胞体积 DNA数目 有机物总量 有丝分裂 增加 不增加 缩小 减小 增加 减少 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 内含囊胚腔 原肠胚 内含原肠腔 胎儿形成 在透明带内进行有丝分裂 细胞数量不断增加 但胚胎总体积并不增加 或略有减少 胚胎细胞数目达到32个左右时胚胎形成致密的细胞团 形似桑椹细胞属于全能细胞 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 最初发育在输卵管进行有丝分裂 三 胚胎发育 滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔 2 早期胚胎发育的几个阶段 囊胚 桑椹胚 由具有全能性细胞构成 细胞数在32个左右 排列紧密 形似桑椹 细胞开始分化 内细胞团将来发育成各种组织 滋养层将来发育成胎膜 胎盘 出现囊胚腔后 进一步扩大会导致孵化 原肠胚 内细胞团表皮的细胞形成外胚层 下方的细胞形成内胚层 出现原肠腔 1 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高 2 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 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8 16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段的胚胎进行移植 3 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明 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 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 内含囊胚腔 原肠胚 内含原肠腔 胎儿形成 在透明带内进行有丝分裂 细胞数量不断增加 但胚胎总体积并不增加 或略有减少 由具有全能性细胞构成 细胞数在32个左右 排列紧密 形似桑椹 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 最初发育在输卵管进行有丝分裂 三 胚胎发育 滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔