專題三第一節(jié)體內(nèi)培養(yǎng)和早期胚胎發(fā)育

胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程的概念胚胎工程胚胎工程的許多技術(shù)，實際是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。因此要了解動物受精和早期胚胎發(fā)育。操作對象：早期胚胎或配子技術(shù)手段：胚胎移植、體外受精、

胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ)：哺乳動物的受精和早期胚胎

的發(fā)育規(guī)律一.精子和卵子的發(fā)生（一）精子的發(fā)生1.場所:

在

內(nèi)的

中完成的。2.時期:(雄性動物)從

到

。睪丸曲細(xì)精管初情期生殖機能衰退不斷地產(chǎn)生著精子精原細(xì)胞有絲分裂初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞（含單倍染色體）精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ3、精子發(fā)生的過程多個精原細(xì)胞染色體復(fù)制變形如何變形？①頂體的發(fā)生②尾的發(fā)育③精子頭出現(xiàn)④細(xì)胞質(zhì)濃縮⑤精子形成高爾基體發(fā)育為頭部的頂體中心體演變?yōu)榫拥奈簿蛹?xì)胞變成精子線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮成球狀，稱為原生質(zhì)滴。隨著精子的成熟過程向后移動，直到最后脫落。1.細(xì)胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)——精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)精子的發(fā)生精子細(xì)胞變形中的主要變化：精子的發(fā)生觀察精子的大小與動物體型大小有關(guān)嗎？無關(guān)

一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達(dá)受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。1.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夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？思考

不是。精子的發(fā)生

細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心。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尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)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中在尾的基部？思考精子的發(fā)生場所：卵巢輸卵管（二）卵子的發(fā)生卵巢剛排出的卵子卵泡=卵泡（卵丘）細(xì)胞+卵子卵丘細(xì)胞哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的胎兒期卵原細(xì)胞有絲分裂增加數(shù)量染色體復(fù)制初級卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍形成卵泡卵泡=卵泡細(xì)胞+初級卵母細(xì)胞哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的初情期后初級卵母細(xì)胞生長透明帶形成初級卵母細(xì)胞卵細(xì)胞膜透明帶次級卵母細(xì)胞+第一極體合子+第二極體MⅡM

Ⅰ馬、犬排卵受精綿羊牛豬指卵子從卵泡中排出進入輸卵管排出的卵是___________初級卵母細(xì)胞排出的卵是__________次級卵母細(xì)胞透明帶與卵細(xì)胞膜之間有___極體受精的標(biāo)志2個多數(shù)哺乳動物的第一極體不進行減數(shù)第二次分裂MⅡ中期減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵

前、后完成的減數(shù)第二次分裂是在精子和卵細(xì)胞結(jié)合的過程中完成的卵子的發(fā)生是不連續(xù)的，哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的，而排卵要等到初情期。1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。答：是指卵子從卵泡中排出。精子發(fā)生卵子發(fā)生場所時期過程特點聯(lián)系從初情期到生殖機能衰退卵巢（MⅠ）、輸卵管（MⅡ）睪丸的曲細(xì)精管胎兒期初情期后MⅠ與MⅡ連續(xù)MⅠ與MⅡ不連續(xù)原始生殖細(xì)胞均進行有絲分裂生殖細(xì)胞成熟均為減數(shù)分裂子細(xì)胞中染色體數(shù)均減半不需變形需變形細(xì)胞質(zhì)均等分配細(xì)胞質(zhì)不均等分配二、受精1.概念精子與卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程。2.場所輸卵管3.過程準(zhǔn)備階段受精階段

（一）準(zhǔn)備階段（1）精子獲能:剛排出的精子不能立即與卵子受精，精子在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化，獲得受精能力的生理過程。（2）卵子的準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期，才具備與精子受精的能力。

包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結(jié)合。

（一）受精階段（1）精子穿越放射冠和透明帶頂體反應(yīng)：頂體內(nèi)的頂體酶釋放出來，并溶解放射冠的卵丘細(xì)胞之間以及透明帶的組成物質(zhì)，形成精子穿越放射冠和透明帶的通道。透明帶反應(yīng)：精子接觸卵細(xì)胞膜的瞬間，產(chǎn)生阻止其他精子進入透明帶的生理反應(yīng)。這是防止多精入卵受精的第一道屏障。（剛排出卵子=次級（或初級）卵母細(xì)胞+透明帶+放射冠）放射冠（卵丘細(xì)胞）（2）精子進入卵細(xì)胞膜卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，阻止其他精子再進入卵內(nèi)。這是防止多精入卵受精的第二道屏障。

穿過透明帶的精子與卵細(xì)胞膜接觸時，立即被卵細(xì)胞膜的微絨毛抱合，隨后，精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，精子入卵（精子頭部進入卵細(xì)胞質(zhì)）。（3）原核形成

雄原核形成和雌原核形成精子入卵后，尾部脫離，原有核膜破裂，形成新的核膜，最后形成一個比原來精子核還大的核，即雄原核。與此同時，激活了靜息在減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞，使其很快完成第二次分裂，排出第二極體后，形成一個成熟的卵子，即雌原核。雌原核一般略小于雄原核。（4）配子結(jié)合

雌雄原核融合形成合子(受精卵)雌雄原核充分發(fā)育后，相互靠近，彼此接觸，二者體積縮小、合并，核膜解體，兩組核染色體合為一組，形成一個含二倍染色體的合子，即受精卵。卵子受精的標(biāo)志卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。小結(jié)受精階段:

精子穿越放射冠精子穿越透明帶

精子進入卵細(xì)胞膜

原核形成

配子結(jié)合頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)（第一道屏障）卵細(xì)胞膜反應(yīng)（第二道屏障）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)三、胚胎發(fā)育受精卵桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成卵裂期受精卵卵裂期桑椹胚

囊胚

（內(nèi)含囊胚腔）

原腸胚

（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成胚后發(fā)育：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤：在輸卵管進行有絲分裂，開始發(fā)育滋養(yǎng)層外胚層內(nèi)胚層原腸腔二細(xì)

胞期四細(xì)

胞期八細(xì)

胞期桑椹胚胚胎發(fā)育細(xì)胞出現(xiàn)分化，進一步分裂透明帶破裂（孵化）進入子宮著床。哪個階段以前的細(xì)胞為全能細(xì)胞？哪個階段的細(xì)胞開始分化？何種結(jié)構(gòu)將來發(fā)育成胎兒的各種組織？胎膜和胎盤由什么結(jié)構(gòu)發(fā)育而來的