《高三生物一轮复习课件：体内受精和早期胚胎发育.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三生物一轮复习课件：体内受精和早期胚胎发育.pptx（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程胚胎工程胚胎工程（P P5959）胚胎工程是指对动物胚胎工程是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所进行的多种显微操作和处理技术，如操作和处理技术，如胚胎移植胚胎移植、体外受精体外受精、胚胎分割胚胎分割、胚胎胚胎干细胞培养干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。父本父本母本母本精子精子卵子卵子受精卵受精卵胚胎胚胎操作对象：操作对象：技术手段：技术手段：理论基础：理论基础：早期胚胎和配子早期胚胎和配子体外受精、体
2、外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养等等哺乳动物受精哺乳动物受精和和早期胚胎发育的规律早期胚胎发育的规律胚胎工程胚胎工程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本节聚焦：本节聚焦：精子和卵子的发生精子和卵子的发生 受精作用受精作用 早期胚胎发育早期胚胎发育精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞 精子细胞精子细胞精子精子变形变形精细胞精细胞变形不变形不属于减属于减数分裂数分裂精精子子形形成成过过程程图图一、精子的发生一、精子的发生3 3、过程：、过程：1 1、场所、场所:2 2、时期、时期:睾丸的曲细精管睾丸的
3、曲细精管初情期初情期（青春期）（青春期）生殖机能衰退生殖机能衰退分三个阶段分三个阶段输精管输精管附附睾睾精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子M 第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段M 精精子子发发生生的的过过程程多个精原细胞多个精原细胞间期间期 染色体复制染色体复制变形变形发育中的顶体发育中的顶体发育中的尾发育中的尾 尾的发育尾的发育 精子头的出现精子头的出现 细胞质浓缩细胞质浓缩原生质滴原生质滴 尾尾 精子的形成精子的形成线粒体鞘线粒体鞘顶体顶体变形过程变形过程线粒体线粒体高尔基体高尔基体 顶体的发生顶体的发生细
4、胞核细胞核细胞质细胞质中心体中心体细胞核成为精子头的主要部分，细胞核成为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体高尔基体发育为头部的顶体中心体演变为精子的尾中心体演变为精子的尾线粒体聚集在尾的线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘基部形成线粒体鞘细胞内的其他物质浓缩细胞内的其他物质浓缩成球状，称为成球状，称为原生质滴原生质滴。随着精子的成熟过程向随着精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。后移动，直到最后脱落。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
5、体鞘线粒体鞘 (尾的基部尾的基部)原生质滴原生质滴(球状球状,最后脱落最后脱落)便于运动便于运动“减负减负”精子细胞精子细胞变形变形成精子（小结）成精子（小结）4 4、精子的形态：、精子的形态：（1 1）外形似蝌蚪，分）外形似蝌蚪，分_、_、_、三大部分。、三大部分。（2 2）不同种动物精子的形态）不同种动物精子的形态_，大小略有，大小略有_，与动物，与动物的体形大小的体形大小 _。头头 颈颈 尾尾相似相似不同不同无关无关在自然繁殖的条件下，排出众多精子可在自然繁殖的条件下，排出众多精子可确保受精成功确保受精成功。可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理
6、保障机制；生理保障机制；在自然条件下，精子从雌性生殖道到达受精部位的过程在自然条件下，精子从雌性生殖道到达受精部位的过程中，将中，将接受重重筛选接受重重筛选，最后能与卵子完成受精的，最后能与卵子完成受精的只有一个只有一个，可以说是可以说是优胜劣汰优胜劣汰的自然选择过程。的自然选择过程。1.1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一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？解这一现象？不是不是 精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘
7、，是精子维维持生存持生存和和运动能量运动能量的的“动力工厂动力工厂”或或“发动机发动机”。2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，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？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？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？细胞核细胞核是精子是精子遗传物质储存和复制的场所遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心；细胞代谢活动的控制中心；线粒体线粒体是有氧呼吸产生是有氧呼吸产生能量能
8、量的场所；的场所；卵卵细细胞胞形形成成过过程程图图初级卵母细胞初级卵母细胞第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞卵细胞第第二二极极体体卵原细胞卵原细胞二、卵子的发生二、卵子的发生1 1、场所、场所:2 2、时期、时期:卵巢卵巢&输卵管输卵管胎儿期胎儿期和和初情期后初情期后卵原细胞卵原细胞多个卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞+第一极体第一极体卵子卵子+第二极体第二极体胎儿期胎儿期 （卵巢）卵巢）间期间期 染色体复制染色体复制有丝分裂有丝分裂M M 卵卵子子发发生生的的过过程程卵子是否受精的重要标志卵子是否受精的重要标志:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察
9、到两个极体在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 注意：注意：卵细胞的形成是不连续分裂的卵细胞的形成是不连续分裂的（被卵泡细胞包围，形成卵泡）（被卵泡细胞包围，形成卵泡）排卵前后完成排卵前后完成受精过程中完成受精过程中完成（输卵管）（输卵管）初情期后初情期后 合子合子 判断卵子受精以观察到两个极体为标志，卵母细胞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？减数分裂不是形成三个极体吗？人类和大部分哺乳动物：人类和大部分哺乳动物：第一极体很少再进行第二次分第一极体很少再进行第二次分裂裂，只有少部分哺乳动物的第一极体才会分裂形成两个第二，只有少部分哺乳动物的第一极体才
10、会分裂形成两个第二极体极体 ；即使分裂，在实际操作中也不容易三个都同时观察；即使分裂，在实际操作中也不容易三个都同时观察到，但只要能到，但只要能看到两个极体，就足以说明问题看到两个极体，就足以说明问题。减数第一次分裂在什么时间完成？减数第一次分裂在什么时间完成？减数第二次分裂在什么时间完成？减数第二次分裂在什么时间完成？排卵前后排卵前后受精过程中受精过程中在什么场所完成在什么场所完成？卵巢卵巢在什么场所完成在什么场所完成？输卵管输卵管二、卵子的发生二、卵子的发生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出排卵是
11、指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？正常情况下，正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。卵子从卵泡中排出卵子从卵泡中排出 排出的卵排出的卵不不同同发发育育程程度度的的卵卵泡泡卵泡细胞卵泡细胞排排卵卵黄体黄体退化黄体退化黄体透明带透明带第一极体第一极体放射冠（卵丘细胞放射冠（卵丘细胞)卵细胞膜卵细胞膜核核卵泡卵泡卵泡细胞初级卵母细胞卵泡细胞初级卵母细胞排卵排卵:卵子从卵泡中排出卵子从卵泡中排出 卵巢和排卵卵巢和排卵3.3.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？排出卵子是不成熟的，且
12、成熟程度不同，排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是有的可能是初级初级卵母细胞卵母细胞，例如，例如马、犬马、犬,有的可能是有的可能是次级卵母细胞和第一极体次级卵母细胞和第一极体，例如例如猪、羊、牛和人猪、羊、牛和人。排出的卵子是在排出的卵子是在输卵管输卵管内与精子受精的。内与精子受精的。相同点：相同点：精子和卵子的发生有何异同精子和卵子的发生有何异同?原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；生殖细胞的成熟为减数分裂；生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟细胞均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半。成熟细胞均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半。精子的发生精子
13、的发生卵子的发生卵子的发生区区别别场所场所_ _ 和和_ _ 发生时间发生时间_后至后至生殖机能衰退生殖机能衰退_期和期和_期后期后过程特点过程特点 子细胞数目子细胞数目_个个精子精子 重要区别重要区别 P P6363 睾丸睾丸卵巢卵巢输卵管输卵管初情期初情期初情初情胎儿胎儿4 4连续的，需变形；连续的，需变形；细胞质均等分配细胞质均等分配MMMM是不连续的，不需变是不连续的，不需变形；细胞质不均等分配形；细胞质不均等分配 1 1个卵细胞和个卵细胞和2 2个极体个极体（有的有（有的有3 3个极体）个极体）不同点：不同点：哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出
14、生前（即胎儿时期）完成的是在出生前（即胎儿时期）完成的 2 2下列说法正确的是下列说法正确的是()A A哺乳动物卵泡的形成是在初情期哺乳动物卵泡的形成是在初情期 B B排出成熟卵子的过程即为排卵排出成熟卵子的过程即为排卵 C C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D D卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的过程中完成的1 1下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子()2 2下列说法正确的是下列说法正确的是()A A哺乳动物卵泡的形成是在初情期哺乳动物卵泡的形成
15、是在初情期 B B排出成熟卵子的过程即为排卵排出成熟卵子的过程即为排卵 C C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D D卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的过程中完成的D1 1下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子()C三、受精三、受精1 1、概念、概念:指指精子精子和和卵子卵子结合形成合子结合形成合子 (即即受精卵受精卵)的过程。的过程。2 2、标志、标志:在在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。时。3 3
16、、场所、场所:输卵管输卵管受精前的准备阶段受精前的准备阶段: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发生相应的生理变化生理变化后后,才获得才获得受精能力受精能力。卵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次分裂的中期减数第二次分裂的中期,才具有才具有与精子受精的能力。与精子受精的能力。4 4、过程、过程受精阶段受精阶段:(1)(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：获能后的精子与卵子相遇时，精子释放出顶体酶，直：获能后的精子与卵子相遇时，精子释放出顶体酶，直接溶解卵丘细胞群之间的物质，形成精子接溶解卵丘细
17、胞群之间的物质，形成精子穿越放射冠穿越放射冠的通路。的通路。穿过透明带：精子与透明带接触，顶体穿过透明带：精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条通道，精子借自身酶将透明带溶出一条通道，精子借自身运动穿过运动穿过透明带透明带并接触并接触卵细胞膜卵细胞膜。在精。在精子接触卵细胞膜的瞬间，立即发生子接触卵细胞膜的瞬间，立即发生透明透明带反应带反应，防止其它精子进入透明带。，防止其它精子进入透明带。透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 (2)(2)精子进入卵细胞膜精子进入卵细胞膜 当第一精子当第一精子进入卵进入卵细胞膜后，卵细胞膜细胞膜后，卵细胞膜立刻紧缩
18、、增厚、阻止其他精子进入卵内与立刻紧缩、增厚、阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精。卵子结合受精。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障 卵细胞膜表面有大量的微绒毛，当精子与卵细胞膜接卵细胞膜表面有大量的微绒毛，当精子与卵细胞膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子的外膜和卵细胞膜触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子的外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵。相互融合，精子入卵。(3)(3)原核形成：原核形成：雄原核形成和雌原核形成雄原核形成和雌原核形成 精子入卵后精子入卵后,尾部脱落，尾部脱落，原核膜破裂，原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。形成新核膜，形成雄
19、原核。卵子被激活完成减二分裂，排出第二卵子被激活完成减二分裂，排出第二极体后，形成雌原核（略小于极体后，形成雌原核（略小于雄原核）。雄原核）。(4)(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)受精卵的受精卵的细胞核基因是精子和卵子各占一半，而细胞质细胞核基因是精子和卵子各占一半，而细胞质基因全部是卵子的。基因全部是卵子的。核膜消失，雌雄原核融合在一起，两组核染色体合核膜消失，雌雄原核融合在一起，两组核染色体合为一组，形成具有含有二倍体染色体的合子，即受精卵。为一组，形成具有含有二倍体染色体的合子，即受精卵。小结：受精阶段小结：受精阶段精子穿越放射冠和透明带
20、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(第一道屏障第一道屏障)精子进入卵细胞膜精子进入卵细胞膜卵细胞膜反应卵细胞膜反应（第二道（第二道屏障屏障）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)卵子是否受精的标志：卵子是否受精的标志：卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。受精完成的标志：受精完成的标志：雌雄原核融合成合子。雌雄原核融合成合子。友情提示友情提示5 5、意义、意义（1）维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定维持每种生物前后代体细胞中染色
21、体数目的恒定 （2）决定遗传性别决定遗传性别:（3）激活卵细胞，启动卵裂激活卵细胞，启动卵裂Y+X Y+X X+X X+X 四、胚胎发育四、胚胎发育受精卵受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚胎儿形成胎儿形成合子形合子形成后即在成后即在输卵管输卵管内进行有丝分裂，开始发育。内进行有丝分裂，开始发育。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_细胞数量细胞数量_胚胎总体积胚胎总体积_ _ _或略有或略有_每个细胞体积每个细胞体积_，相对表面积，相对表面积_DNADNA总数目总数目_ _ 有机物总量有机物总量_，种类，种类_有丝分裂有丝分裂增加增加不增加不增加缩小缩小不从
22、外界获取营养，不从外界获取营养，营养来自于细胞质营养来自于细胞质1.1.卵裂期卵裂期：在：在透明带透明带内进行内进行有丝分裂有丝分裂的时期的时期结结构构：当当胚胚胎胎细细胞胞数数达达到到3232个个左左右右时时，形形成成致致密密细细胞胞团团，形似桑椹。形似桑椹。2.2.桑椹胚桑椹胚特点：每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于特点：每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞全能细胞。3.3.囊胚囊胚特点：细胞特点：细胞开始出现分化开始出现分化结构结构内细胞团内细胞团：发育成胎儿的各种组织发育成胎儿的各种组织囊胚腔囊胚腔：内含液体内含液体滋养层细胞滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘发育成胎膜和胎
23、盘内细胞团内细胞团滋养层滋养层囊囊胚胚腔腔属于胚胎干细胞，仍具全能性属于胚胎干细胞，仍具全能性开始从外界吸收开始从外界吸收营养物质营养物质孵化：孵化：囊胚扩大，透明囊胚扩大，透明带破裂，胚胎伸展出来。带破裂，胚胎伸展出来。4.4.原肠胚原肠胚特点：开始出现特点：开始出现胚层分化胚层分化结构结构内细胞团内细胞团原肠腔原肠腔：内胚层包围的腔内胚层包围的腔滋养层滋养层：发育成胎膜和胎盘发育成胎膜和胎盘外胚层外胚层：表层的细胞表层的细胞中胚层中胚层：内外胚层间的细胞内外胚层间的细胞内胚层内胚层：下方的细胞下方的细胞滋养层滋养层原肠腔原肠腔内胚层内胚层外胚层外胚层中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统系统、生殖系统表皮及其附属结构、表皮及其附属结构、感觉器官、神经系统感觉器官、神经系统消化道、呼消化道、呼吸道上皮、吸道上皮、肝胰等腺体肝胰等腺体孵化孵化桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚早期胚胎发育的场所：早期胚胎发育的场所：输卵管输卵管子宫子宫