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1、胚胎工程体内受精和早期胚胎发育现在学习的是第1页，共56页专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程3.1 3.1 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育现在学习的是第2页，共56页 英国人英国人W W希普于希普于18901890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的两个两个4 4细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内。结果生出两只纯种的安哥拉子免。这是世的输卵管内。结果生出两只纯种的安哥拉子免。这是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技术由此创始。界上第一例胚胎移植，胚胎移植技术由此创始。比利时兔比利时兔安哥拉兔安哥拉兔现在
2、学习的是第3页，共56页 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎或配子早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，所进行的多种显微操作和处理技术，如如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养胎干细胞培养等技术。经过处理后获等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程胚胎工程现在学习的是第4页，共56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、胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割
3、、胚胎干细胞培养等理论基础：理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎哺乳动物受精和早期胚胎 发育的规律发育的规律现在学习的是第5页，共56页学习目标学习目标1 1简述哺乳动物的精子发生过程。简述哺乳动物的精子发生过程。2 2简述哺乳动物卵子的发生过程。简述哺乳动物卵子的发生过程。3 3比较精子和卵子的发生的异同比较精子和卵子的发生的异同。现在学习的是第6页，共56页（一）精子的发生一）精子的发生1、归纳精子发生的三个阶段、归纳精子发生的三个阶段2、归纳精子细胞形成精子的过程、归纳精子细胞形成精子的过程探究一、各种家畜精子发生的过程如何？探究一、各种家畜精子发生的过程如何？3、成熟精子结构，及与动物体型
4、大小的关、成熟精子结构，及与动物体型大小的关系系现在学习的是第7页，共56页一、精子的发生(1)(1)场所场所:(2)(2)时期时期:睾睾 丸（曲细精管）丸（曲细精管）初情期初情期（人青春期）（人青春期）生殖机能衰退生殖机能衰退 精原细胞形成成熟精子的过程精原细胞形成成熟精子的过程现在学习的是第8页，共56页染色体复制和其他物质合成染色体复制和其他物质合成初级精母细胞初级精母细胞（2n）精原细胞（精原细胞（2n）多个精原细胞多个精原细胞（2n）精精子子发发生生的的过过程程第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段有丝分裂有丝分裂M精子细胞精子细胞（n）次级精母细胞次级精母细胞（n）M变形
5、变形精子精子（n）现在学习的是第9页，共56页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精子细胞变形成精子精子细胞变形成精子现在学习的是第10页，共56页精子细胞精子细胞精子精子线粒体鞘线粒体鞘现在学习的是第11页，共56页发育为发育为演变为演变为形成形成浓缩成浓缩成变为变为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
6、线粒体鞘(尾的基部尾的基部)原生质滴原生质滴(球状球状)细细 胞胞 核核高尔基体高尔基体中中 心心 体体线线 粒粒 体体细胞内其他物质细胞内其他物质精子细胞变形中的主要变化精子细胞变形中的主要变化现在学习的是第12页，共56页精子的形态：精子的形态：（1）外形似蝌蚪，）外形似蝌蚪，分分_、_、_、三、三大部分。大部分。（2）不同种动物精子的形态）不同种动物精子的形态_，大小，大小略有略有_，与动物的体形大小，与动物的体形大小_。头头 颈颈 尾尾相似相似不同不同 无关无关现在学习的是第13页，共56页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
7、理解这一现象？讨论讨论:（教材（教材P62P62）提示：提示：不是不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为为繁殖后代繁殖后代、延续物种延续物种的一种的一种生理保障机制生理保障机制；其二，在自然条；其二，在自然条件下，件下，精子从射精部位运行到受精部位精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛，将对精子进行筛选，并致使选，并致使大量大量的精子途中的精子途中死亡死亡，被分解或排除，造成精子，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，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与卵子完
8、成受精的只有一个。现在学习的是第14页，共56页2.2.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？讨论讨论:（教材（教材P62P62）提示：提示：细胞核是细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也精子遗传物质储存和复制的场所，也是是参与精参与精、卵结合卵结合和和后代遗传特性后代遗传特性与与细胞代谢活动的细胞代谢活动的控制中心控制中心。而。而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。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子是精
9、子维持生存和运动能量的维持生存和运动能量的“动力工厂动力工厂”或或“发动机发动机”。现在学习的是第15页，共56页（二）卵子的发生1观察图35，哺乳动物卵子的发生过程分哪些阶段？2精子和卵子在发生上的重要区别是什么？探究三、卵子的发生过程如何？探究三、卵子的发生过程如何？现在学习的是第16页，共56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17页，共56页不不
10、同同发发育育阶阶段段的的卵卵泡泡排卵排卵黄体黄体退化退化黄体黄体卵泡细胞卵泡细胞第一极第一极体体卵丘细卵丘细胞胞核核透明带透明带卵黄膜卵黄膜卵巢中有卵泡，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。现在学习的是第18页，共56页卵卵子子结构构图现在学习的是第19页，共56页胎胎儿儿期期卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞有丝分裂有丝分裂染色体复制染色体复制地点：卵地点：卵 巢巢储存于储存于_中中卵泡卵泡现在学习的是第20页，共56页初初情情期期后后初级卵母细胞生长初级卵母细胞生长透明带形成透明带形成初级卵母细胞初级卵母细胞卵细胞膜卵细胞膜透明带透明带次级卵母细
11、胞次级卵母细胞+第一极体第一极体合合 子子+第二极体第二极体MM马、犬马、犬排卵排卵受精受精绵羊绵羊牛牛猪猪指卵子从卵泡指卵子从卵泡中排出进入中排出进入输输卵管卵管排出的卵是排出的卵是_初级卵母细胞初级卵母细胞排出的卵是排出的卵是_次级卵母细胞次级卵母细胞中期中期透明带与卵细胞膜之透明带与卵细胞膜之间有间有_极体极体判断卵子是否受判断卵子是否受精的标志精的标志2 2个个现在学习的是第21页，共56页被被 包围，包围，形成卵泡形成卵泡一般不进行一般不进行MM有丝分裂有丝分裂染色体复制染色体复制MM卵原细胞卵原细胞卵卵子子发发生生过过程程多个卵原细胞多个卵原细胞胎儿时期胎儿时期第一极体第一极体MM
12、第二极体第二极体退化消失退化消失受精中受精中初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞合子合子卵泡细胞卵泡细胞排卵前后排卵前后在在 完成完成现在学习的是第22页，共56页1.1.相似点：相似点：最初阶段均进行最初阶段均进行有丝分裂有丝分裂，不断增加生，不断增加生殖原细胞的数量；经过殖原细胞的数量；经过减数分裂减数分裂（MM和和MM）才能形成精子或卵子。）才能形成精子或卵子。精子和卵子的发生异同精子和卵子的发生异同现在学习的是第23页，共56页2.2.不同点：不同点：发生时间发生时间场所场所子细胞子细胞 数目数目变形变形形状形状精精子子卵卵子子重要重要区别区别睾丸曲睾丸曲细精管细精管卵巢卵
13、巢输卵管输卵管初情期初情期以后以后性别分化性别分化以后以后4个个精子细胞精子细胞1个卵细胞个卵细胞2个极体个极体是是否否蝌蚪形蝌蚪形圆形圆形哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在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；精子是从初情期开始的出生前完成的；精子是从初情期开始的现在学习的是第24页，共56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？提示：正常情况下，一个卵泡只能形成提示：正常情况下，一个卵泡只能形成一个一个成熟的成熟的卵子。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？提示：
14、是指提示：是指卵子从卵泡中排出卵子从卵泡中排出。讨论讨论:（教材（教材P63P63）现在学习的是第25页，共56页3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部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？位与精子受精？提示：刚排出的卵子提示：刚排出的卵子尚未完全成熟尚未完全成熟，仅完成第一次减，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二减数第二次分裂的中期次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在卵子是在输卵管内输卵管内与精子受精的。与精子受精的。讨论讨论:（教材（教材P63P63
15、）现在学习的是第26页，共56页课堂小结：一、精子的发生二、卵子的发生三、精子和卵子发生的重要区别现在学习的是第27页，共56页三、受精三、受精1、概念、概念:2、标志、标志:3、场所、场所:1、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合 子子(即即受精卵受精卵)的过程。的过程。2、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的间隙 观察到观察到两个极体两个极体时时3、场所、场所:输卵管输卵管现在学习的是第28页，共56页4 4、过程、过程受精前的准受精前的准备阶段备阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段1：精子获能精子获能准备阶段准备阶段2：卵子的准备卵子的准备精子在精
16、子在雌性动物生殖道内雌性动物生殖道内发生相应发生相应生理变化后，才能获得受精能力的生理变化后，才能获得受精能力的现象现象。卵子在卵子在输卵管内输卵管内达到达到减数第二分减数第二分裂中期（裂中期（MM）时，才具备受精时，才具备受精能力能力。现在学习的是第29页，共56页精子经过哪些过程才能与卵子精子经过哪些过程才能与卵子结合呢？结合呢？1)精子穿越放射冠精子穿越放射冠和和透明带透明带2 2）进入卵黄膜）进入卵黄膜3 3）原核形成和配子结合）原核形成和配子结合主主要要包包括括现在学习的是第30页，共56页（1）穿过放射冠）穿过放射冠：顶体酶释放，溶顶体酶释放，溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质。解放
17、射冠内的卵丘细胞之间的物质。顶顶体体反反应应穿越放射冠后立即与透明带接触，顶体酶将其溶出穿越放射冠后立即与透明带接触，顶体酶将其溶出一条孔道，借自身运动穿越透明带一条孔道，借自身运动穿越透明带（2）精子接触透明带：）精子接触透明带：现在学习的是第31页，共56页-当第一个当第一个精子穿越透明带接触精子穿越透明带接触卵细胞膜卵细胞膜的瞬间，透明带的穿透的瞬间，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其性就立即发生变化，从而阻止其他精子进入透明带。他精子进入透明带。透明带反应透明带反应（防止多精子入卵受精的防止多精子入卵受精的防止多精子入卵受精的防止多精子入卵受精的第一道屏障第一道屏障第一道屏障第一
18、道屏障）当第一精子进入卵后，卵黄膜会立即当第一精子进入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应阻止其他精子再进发生一种生理反应阻止其他精子再进入卵内入卵内卵细胞膜反应卵细胞膜反应（第二道屏障）（第二道屏障）（3）精子穿越透明带接触卵细胞膜）精子穿越透明带接触卵细胞膜现在学习的是第32页，共56页精子精子进入卵子后进入卵子后,尾部脱落，尾部脱落，原核膜破裂，形成新核膜，原核膜破裂，形成新核膜，形成比原来精子核大的核，形成比原来精子核大的核，即即雄原核。雄原核。卵子卵子被激活完成减二被激活完成减二分裂，分裂，排出第二极体排出第二极体后后，形成，形成雌原核雌原核。（4）精子头膨胀，同时卵子完成第二次成熟）
19、精子头膨胀，同时卵子完成第二次成熟分裂，释放第二极体分裂，释放第二极体（5）雌雄原核形成）雌雄原核形成现在学习的是第33页，共56页（6 6）核膜消失，两个原核融合）核膜消失，两个原核融合雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，两组染色体合为一组体积缩小、合并，两组染色体合为一组,形成一个形成一个含二倍染色体的合子。含二倍染色体的合子。（7 7）第一次卵裂开始）第一次卵裂开始受精完成标志受精完成标志现在学习的是第34页，共56页小结受精阶段小结受精阶段:哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精过程示意图哺乳动物受精
20、过程示意图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)精子进入卵细胞膜精子进入卵细胞膜卵细胞膜反应（第二道）卵细胞膜反应（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35页，共56页精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体反应顶体酶释放顶体酶释放溶解卵丘细溶解卵丘细胞之间物质胞之间物质穿越放射冠穿越放射冠接触透明带接触透明带顶体酶溶解顶体酶溶解透明带透明带穿越透明带穿越透明带接触卵细胞膜接触卵细胞膜产生透明带产生透明带反应反应精子
21、被微绒精子被微绒毛抱合毛抱合精子外膜与卵细精子外膜与卵细胞膜融合胞膜融合精子注入卵精子注入卵形成第一形成第一道屏障道屏障现在学习的是第36页，共56页精精子子注注入入卵卵后后变化变化变化变化变化变化产生细胞膜产生细胞膜反应反应尾部脱离核尾部脱离核膜破裂膜破裂形成雄原形成雄原核核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂，排次分裂，排出第二极体出第二极体形成雌形成雌原核原核发育发育 移动移动 接触接触 合并合并形形成成受受精精卵卵形成第二形成第二道屏障道屏障受精完成的标志是受精完成的标志是雌雄原核的融合雌雄原核的融合现在学习的是第37页，共56页经过种种障碍的精子终于与卵子相遇经过种种障碍的
22、精子终于与卵子相遇现在学习的是第38页，共56页精子试图进入卵子精子试图进入卵子 瞬间瞬间现在学习的是第39页，共56页 此时此时,精子的头已经钻进去了精子的头已经钻进去了,我们还可以看我们还可以看 到它的到它的中部和尾部，它就像一个不断旋转的钻头，中部和尾部，它就像一个不断旋转的钻头，在尾巴拍在尾巴拍打的驱动下，努力进入卵子。打的驱动下，努力进入卵子。精精子子试试图图进进入入卵卵子子 瞬瞬间间现在学习的是第40页，共56页关于受精过程的叙述错误的是关于受精过程的叙述错误的是 ()A获获能能后后的的精精子子与与卵卵子子相相遇遇后后，释释放放顶顶体体酶穿过透明带进入放射冠酶穿过透明带进入放射冠
23、B透透明明带带反反应应是是防防止止多多精精入入卵卵的的第第一一道道屏屏障障C精子与卵黄膜相互融合，精子入卵精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D雄雄原原核核形形成成的的同同时时，卵卵子子完完成成第第二二次次减减数分裂数分裂A现在学习的是第41页，共56页哺哺乳乳动动物物受受精精过过程程中中，精精子子释释放放的的酶酶是是()A溶溶菌菌酶酶 B蛋蛋白白酶酶 C顶顶体体酶酶 D获能酶获能酶C现在学习的是第42页，共56页胚胎发育胚胎发育胚后发育胚后发育幼体幼体性成熟个体性成熟个体受精卵受精卵动物个体发育的大致过程动物个体发育的大致过程起点起点终点终点现在学习的是第43页，共56页根据胚胎形态的变化，可将早
24、期发育的根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：胚胎分为以下几个阶段：四、胚胎发育四、胚胎发育受精卵受精卵卵裂期卵裂期在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加，或略有断增加，胚胎总体积并不增加，或略有减少减少，DNADNA增多，有机物减少增多，有机物减少。最初发育在最初发育在输卵管输卵管进行进行有丝分裂有丝分裂现在学习的是第44页，共56页桑椹胚桑椹胚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个个左右，排列紧密，形似桑椹左右，排列紧密，形似桑椹 囊胚囊胚内细胞团：发育成胎儿各组织内细胞团：发育成胎儿
25、各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘原肠胚原肠胚滋养层滋养层外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层胎儿形成胎儿形成（内含囊胚腔）（内含囊胚腔）（内含原肠腔）（内含原肠腔）现在学习的是第45页，共56页桑桑 椹椹 桑椹胚现在学习的是第46页，共56页受精后受精后8 8天。胚牙完成天。胚牙完成 着陆着陆,微微嵌入子宫内微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞膜。此时它分裂发育为几百个细胞。现在学习的是第47页，共56页孕孕四四周周现在学习的是第48页，共56页受精后受精后6 6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟每分钟140150140150下是母亲心跳的两倍。下是母亲心跳的两倍。现在学习的是第49页，共56页人类胚胎第人类胚胎第8 8周时在子宫内的照片周时在子宫内的照片 现在学习的是第50页，共56页现在学习的是第51页，共56页此时胎儿已长到此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇边，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这可以促进它对吮吸的反映。现在学习的是第52页，共56页现在学习的是第53页，共56页现在学习的是第54页，共56页现在学习的是第55页，共56页现在学习的是第56页，共56页