河北省石家莊一中高二生物《31 體內受精和早期胚胎發(fā)育》課件 新人教版選修3

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1、胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指對動物胚胎工程指對動物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所進行的所進行的多種顯微操作和處理技術多種顯微操作和處理技術, ,如如胚胎移植、體外受精、胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。經(jīng)過處理后等技術。經(jīng)過處理后獲得的胚胎獲得的胚胎, ,還需要移植到還需要移植到雌性雌性動物體內生產(chǎn)后代動物體內生產(chǎn)后代, ,以滿足人類的各種需求。以滿足人類的各種需求。1 1、精子的發(fā)生、精子的發(fā)生(1)(1)場所場所: :精子的發(fā)生是在精子的發(fā)生是在 內的內的 中完中完成的。成的。(2)(2)時期時期:(:(雄性動物雄性動物) )從從 到到 。一、精子

2、和卵細胞的發(fā)生一、精子和卵細胞的發(fā)生哺乳動物睪丸示意圖哺乳動物睪丸示意圖 1 1、精子的發(fā)生、精子的發(fā)生(1)(1)場所場所: :精子的發(fā)生是在精子的發(fā)生是在 睪丸睪丸 內的內的 曲細精管曲細精管 中中完成的。完成的。(2)(2)時期時期:(:(雄性動物雄性動物) )從從 初情期初情期 到到 生殖機能衰退生殖機能衰退 。一、精子和卵細胞的發(fā)生一、精子和卵細胞的發(fā)生哺乳動物睪丸示意圖哺乳動物睪丸示意圖 精原細胞精原細胞(3)精精子子發(fā)發(fā)生生的的過過程程第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段精子精子？分裂？分裂？時期？時期？時期？時期？時期？時期？過程？過程精原細胞精原細胞精精子子發(fā)發(fā)生

3、生的的過過程程第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段精子精子大量精原細胞大量精原細胞有絲分裂有絲分裂染色體復制染色體復制初級精母細胞初級精母細胞MM變形變形次級精母細胞次級精母細胞精細胞精細胞1.1.細胞核細胞核2.2.高爾基體高爾基體3.3.中心體中心體4.4.線粒體線粒體5.5.細胞內其他物質細胞內其他物質精子細胞變形中精子細胞變形中的主要變化：的主要變化：發(fā)育為發(fā)育為演變?yōu)檠葑優(yōu)樾纬尚纬蓾饪s成濃縮成變?yōu)樽優(yōu)榫€粒體鞘1.1.細胞核細胞核2.2.高爾基體高爾基體3.3.中心體中心體4.4.線粒體線粒體5.5.細胞內其他物質細胞內其他物質精子細胞變形中的主要變化：精子細胞變形中的主要

4、變化：精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾線粒體鞘膜線粒體鞘膜( (尾的基部尾的基部) )原生質滴原生質滴( (最后脫落最后脫落) )發(fā)育為發(fā)育為演變?yōu)檠葑優(yōu)樾纬尚纬蓾饪s成濃縮成變?yōu)樽優(yōu)榫€粒體鞘線粒體鞘精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體線粒體鞘膜線粒體鞘膜( (尾的基部尾的基部) )精子的尾精子的尾精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體原生質滴原生質滴( (最后脫落最后脫落) )線粒體鞘膜線粒體鞘膜( (尾的基部尾的基部) )精子的尾精子的尾精子頭的主要部分精子頭

5、的主要部分頭部的頂體頭部的頂體線粒體鞘(4)(4)精子的形態(tài)：精子的形態(tài)： 外形似蝌蚪，分外形似蝌蚪，分 _、_、_、三大、三大部分。部分。 不同種動物精子的形態(tài)不同種動物精子的形態(tài)_，大小略，大小略有有_, ,與動物的體形大小與動物的體形大小_ 。頭頭 頸頸 尾尾相似相似不同不同 無關無關2 2、卵子的發(fā)生、卵子的發(fā)生(1)(1)場所場所: :卵子的發(fā)生是在卵子的發(fā)生是在 內中完成的。內中完成的。(2)(2)時期時期: :始于始于 。動物。動物胚胎在胚胎在 以后，由卵原細以后，由卵原細胞通過胞通過 不斷增加其數(shù)量，并進一不斷增加其數(shù)量，并進一步演變成步演變成 。動物細胞卵巢、卵泡和卵動物細胞

6、卵巢、卵泡和卵子的關系圖子的關系圖2 2、卵子的發(fā)生、卵子的發(fā)生(1)(1)場所場所: :卵子的發(fā)生是卵子的發(fā)生是在在 卵巢卵巢 內完成的。內完成的。(2)(2)時期時期: :始于始于胎兒期胎兒期。動物胚胎在動物胚胎在 性別分化性別分化 以后，由卵原細胞通過以后，由卵原細胞通過 有絲分裂有絲分裂 不斷增加其不斷增加其數(shù)量，并進一步演變成數(shù)量，并進一步演變成 初級卵母細胞初級卵母細胞 。動物細胞卵巢、卵動物細胞卵巢、卵泡和卵子的關系圖泡和卵子的關系圖在在 （時間）完成（時間）完成透明帶形成透明帶形成, ,被被 包圍，形成卵泡包圍，形成卵泡一般不進行一般不進行MM卵原細胞卵原細胞多個卵原細胞多個卵

7、原細胞卵子卵子合子合子卵泡細胞卵泡細胞在在 完成完成透明帶形成透明帶形成, ,被被 包圍，形成卵泡包圍，形成卵泡一般不進行一般不進行MM有絲分裂有絲分裂染色體復制染色體復制MM卵原細胞卵原細胞多個卵原細胞多個卵原細胞胎胎兒兒時時期期第一極體第一極體MM卵子卵子第二極體第二極體 受精受精初級卵母細胞初級卵母細胞次級卵母細胞次級卵母細胞合子合子卵泡細胞卵泡細胞排卵前后排卵前后初初情情期期后后不同發(fā)育階段的卵泡不同發(fā)育階段的卵泡排卵排卵黃體黃體退化退化黃體黃體卵泡細胞卵泡細胞第一極體第一極體卵丘細胞卵丘細胞核核透明帶透明帶卵黃膜卵黃膜卵泡卵泡細胞初級卵母細胞卵泡卵泡細胞初級卵母細胞初始初始卵泡卵泡不

8、同發(fā)育階段的卵泡不同發(fā)育階段的卵泡排卵排卵黃體黃體退化退化黃體黃體卵泡細胞卵泡細胞第一極體第一極體卵丘細胞卵丘細胞核核透明帶透明帶卵黃膜卵黃膜卵卵子子結結構構圖圖排出的卵都處于減排出的卵都處于減時期嗎？時期嗎？思考：思考：1 1、精子形成場所？、精子形成場所？2 2、精子的變形過程？、精子的變形過程？3 3、卵細胞的形成過程？、卵細胞的形成過程？1 1、概念、概念: :指指 和和 結合形成結合形成( (即即 ) )的過程。的過程。2 2、標志、標志: :在在 和和 的間隙可以的間隙可以觀察到兩個極體。觀察到兩個極體。3 3、場所、場所: :受精是在受精是在 內完成的。內完成的。二、受精二、受精

9、1 1、概念、概念: :指指 和和 結合形成結合形成( (即即 ) )的過程。的過程。2 2、標志、標志: :在在 和和 的間隙可以的間隙可以觀察到兩個極體時。觀察到兩個極體時。3 3、場所、場所: :受精是在受精是在 內完成的。內完成的。二、受精二、受精精子精子受精卵受精卵卵細胞膜卵細胞膜透明帶透明帶輸卵管輸卵管卵子卵子合子合子精子穿越精子穿越 和和4 4、過程、過程受精前的受精前的準備階段準備階段受精階段受精階段受受精精過過程程準備階段準備階段1：準備階段準備階段2：精子進入精子進入準備階段準備階段1 1：精子獲能精子獲能 即精子必須在即精子必須在雌性動物生殖道內雌性動物生殖道內發(fā)生相應發(fā)

10、生相應生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。準備階段準備階段2 2：卵子的準備卵子的準備 即卵子在即卵子在輸卵管內輸卵管內達到達到減數(shù)第二分裂中期減數(shù)第二分裂中期（MM）時，才具備受精能力。）時，才具備受精能力。受精前準備階段：受精前準備階段：受精階段受精階段 包括包括精子穿精子穿越放射冠越放射冠和和透透明帶明帶，進入，進入卵卵細胞膜細胞膜，雌雄雌雄原核形成原核形成和和受受精卵形成精卵形成。精、卵相遇精、卵相遇頂體反應頂體反應頂體酶釋放頂體酶釋放溶解卵丘細溶解卵丘細胞之間物質胞之間物質穿越放射冠穿越放射冠接觸透明帶接觸透明帶頂體酶溶解頂體酶溶解透明帶透明帶穿越

11、透明帶穿越透明帶接觸卵細胞接觸卵細胞膜膜產(chǎn)生透明帶產(chǎn)生透明帶反應反應形成第一道形成第一道屏障屏障精子被微絨精子被微絨毛抱合毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子外膜與卵黃膜融合精子注入卵精子注入卵精精子子注注入入卵卵后后變化變化變化變化變化變化產(chǎn)生卵細胞產(chǎn)生卵細胞膜反應膜反應形成第二道形成第二道屏障屏障尾部脫離核尾部脫離核膜破裂膜破裂形成雄形成雄原核原核激活卵子完激活卵子完成減數(shù)第二成減數(shù)第二次分裂，排次分裂，排出第二極體出第二極體形成雌形成雌原核原核發(fā)育發(fā)育 移動移動 接觸接觸 合并合并形形成成受受精精卵卵1.1.重要名詞：重要名詞： 精子獲能、頂體反應、透明帶反應、精子獲能、頂體反應、透明帶反應、

12、卵細胞膜反應等卵細胞膜反應等2.2.防止多精入卵受精有哪些生理反應？防止多精入卵受精有哪些生理反應？受精卵2細胞4細胞8細胞桑葚胚內細胞團透明帶囊胚滋養(yǎng)層囊胚腔原腸胚圖圖 3-8 哺乳動物受精卵的發(fā)育哺乳動物受精卵的發(fā)育三、胚胎發(fā)育三、胚胎發(fā)育卵裂據(jù)圖敘述各個階段的特征？據(jù)圖敘述各個階段的特征？受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚（內含囊胚腔囊胚（內含囊胚腔原腸胚（內含原腸腔）原腸胚（內含原腸腔）幼體出生幼體出生在透明帶內進行有絲分裂，細胞數(shù)量在透明帶內進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少?；蚵杂袦p少。由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)

13、在由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)在3232個個左右，排列緊密，形似桑椹左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤三、胚胎發(fā)育三、胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層外胚層外胚層中胚層中胚層內胚層內胚層原腸腔原腸腔孵化孵化1. 1.表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高？最高？2.2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？答：馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高，其

14、次為小鼠。答：馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。答：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，答：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在胚胎雖然最早可在816816細胞階段進入子宮，但為了細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。3.3.為什么說關于動物的體內受精和胚胎發(fā)育為什么說關于動物的體內受精和胚胎發(fā)育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？請結的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？請結合本節(jié)內容舉例說明合本節(jié)內容舉例說明提示：胚胎工程的許

15、多技術都是在了解哺乳動物自提示：胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎上實現(xiàn)的。本然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物體內受精和胚胎發(fā)育都是在自然節(jié)涉及的哺乳動物體內受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點和規(guī)律，人們正是在認識了這些自然條件下的特點和規(guī)律，人們正是在認識了這些自然規(guī)律的基礎上，在體外進行有效的模擬，才使卵母規(guī)律的基礎上，在體外進行有效的模擬，才使卵母細胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能細胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細胞能在試管內完成受精；體外受精子和成熟卵母細胞能在試管內完成受精；體外受精

16、卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴于體內自然條件下的基礎研究成果。于體內自然條件下的基礎研究成果。1.1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？提示：正常情況下，一個卵泡只能形成提示：正常情況下，一個卵泡只能形成一個一個成熟成熟的卵子。的卵子。2.2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？巢中排出？提示：是指提示：是指卵子從卵泡中排出卵子從卵泡中排出。討論討論: :（教材（教材P63P63）3.3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它

17、在母體的什么部位與精子受精？部位與精子受精？提示：剛排出的卵子提示：剛排出的卵子尚未完全成熟尚未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)，僅完成第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數(shù)第二次分減數(shù)第二次分裂的中期裂的中期才能與精子結合完成受精過程。當卵黃膜和透才能與精子結合完成受精過程。當卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時說明卵子完成了受精。明帶的間隙可以觀察到兩個極體時說明卵子完成了受精。排出的卵子是在排出的卵子是在輸卵管內輸卵管內與精子受精的。與精子受精的。討論討論: :（教材（教材P63P63） 不是不是。其一，。其一，在自然繁殖的條件下，可在自然繁

18、殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理理保障機制保障機制；其二，其二，在自然條件下，精子從在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩篩選選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，排除，造成精子大量損耗造成精子大量損耗。最后到達受精部。最后到達受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。成受精的只有一個。1.1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能

19、夠與卵子結合，這是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？能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？2.2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結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？中在尾的基部？提示：細胞核提示：細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場是精子遺傳物質儲存和復制的場所所，也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是有氧呼而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體集中于吸產(chǎn)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，尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和是精子維持生存和運動能量的運動能量的“動力工廠動力工廠”或或“發(fā)動機發(fā)動機”。討論討論: :（教材（教材P62P62）