专题3胚胎工程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题3 胚胎工程,专题3: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，以满足人类的各种需求。,操作对象：,早期胚胎和配子,技术手段,：胚胎移植、体外受精、,胚胎分割、胚胎干细胞培养等,理论基础,：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,胚胎工程的建立,一,.,胚胎移植技术的研究,胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可,缺少的基础环节。,二,.,胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了,体外受精技术,的研究。,三,.,胚胎移植和体外受精使,胚胎分割、性别鉴定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞,培养,等技术应运而生。,一,.,精子和卵子的发生,（,1,）发生场所：睾丸,（,2,）时间：,初情期,生殖机能衰老,1.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(尾的基部),原生质滴(球状,最后脱落),提示：不是。其一，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；其二，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？,问题讨论:,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：卵巢、输卵管,(2),时间：胎儿期、初情期后,不同发育阶段的卵泡,排卵,黄体,退化黄体,卵泡细胞,卵巢,卵原细胞,卵原细胞,次级卵母细胞,初级卵母细胞,卵,细胞,M,M,有丝分裂,减数分裂的过程,三个极体,阅读教材,：,1、分析讨论此过程哪一段是在,胎儿期,完成的？其发生的,时间和场所，最后形成什么？,2、分析研究减数分裂在哺乳动发育的什么时期完成？,M,和,M,进行的时间和场所是否相同？如果不,同分别怎样？,初级卵母细胞,卵原细胞,初级卵,母细胞,有丝分裂,胎,儿,期,生长，透明带形成,卵黄膜,透明带,时间：,场所,：,时间,:,场所,:,次级卵母细胞和,初情期后,M,M,分裂,卵巢内,第一极体,合子和第二极体,精子,猪、羊,马、犬,受精的标志出现两个极体,排卵前后,卵泡,精子和卵子结,合的过程,输卵管,形成卵泡,时间：,场所：,性别分化以后,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,（3）卵子发生过程,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,胎儿时期完成,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。,1.,精子与卵子的发生比较,场 所,开始时间,细胞增殖方式,子细胞数目,是否变形,精子,卵子,精子与卵子的发生比较,场 所,开始时间,细胞增殖方式,子细胞数目,是否变形,重要区别,精子,睾丸,卵子,卵巢,输卵管,初情期以后,性别分化以后,先有丝分裂,后减数分裂,4,个,精子细胞,变形,哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前（胎儿期）完成的；,精子是从初情期开始的。,先有丝分裂,后减数分裂,1,个卵细胞,3,个极体,不变形,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。,二、受精,1.,概念：是,精子,和,卵子结合,形成合子（即受精卵）的过程。,2.,场所：,输卵管,3.,过程：,受精前的准备阶段和受精阶段,一,),受精前的准备阶段,:,1),精子获能,:,精子必须在雌性动物的,生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象,.,2),卵子的准备,:,在,输卵管,中发育到,减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力,3.,过程：,穿过放射冠：,在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。,几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。,穿过透明带：,精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细胞核相似,精子细胞核(雄原核)和卵子细胞核(雌原核)同时向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。,形成受精卵：,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的卵丘细胞间的物质，形成精子通道,透明带反应（精子触及卵黄膜瞬间）,是防止多精入卵受精的,第一道屏障,2),精子进入卵黄膜,卵黄膜封闭作用（精子入卵后）,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,受精完成,的标志,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140150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,。,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（囊胚腔）分化,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：发育成胎儿各种组织,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,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816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。,