胚胎工程 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

胚胎工程體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專題3胚胎工程第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天胚胎工程的概念

胚胎工程指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)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(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需求。第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天操作對(duì)象：早期胚胎和配子技術(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(dòng)物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天胚胎工程的建立一.胚胎移植技術(shù)的研究胚胎移植技術(shù)成為許多胚胎工程不可缺少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。二.胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用帶動(dòng)和加速了體外受精技術(shù)的研究。三.胚胎移植和體外受精使胚胎分割、性別鑒定、體細(xì)胞克隆、轉(zhuǎn)基因胚胎、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天專題3:胚胎工程§3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天一.精子和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場(chǎng)所：睪丸（2）時(shí)間：初情期——生殖機(jī)能衰老1.精子的發(fā)生第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天精原細(xì)胞有絲分裂初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生的過程多個(gè)精原細(xì)胞染色體復(fù)制變形第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天精子細(xì)胞變形中的主要變化：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膜(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天提示：不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動(dòng)物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，將對(duì)精子進(jìn)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(gè)，與卵子完成受精的只有一個(gè)。1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但是通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？問題討論:第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)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(dòng)的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場(chǎng)所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。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(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對(duì)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？第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2.卵子的發(fā)生(1)發(fā)生部位：卵巢(2)時(shí)間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程完成的。第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天卵原細(xì)胞有絲分裂多個(gè)卵原細(xì)胞染色體復(fù)制初級(jí)卵母細(xì)胞MⅠ第一極體次級(jí)卵母細(xì)胞兩個(gè)第二極體第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過程MⅡ排卵前后完成在受精過程完成被卵泡細(xì)胞包圍,形成卵泡胎兒時(shí)期完成第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天卵子受精的標(biāo)志：當(dāng)在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精。第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1.一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)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(jìn)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(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。答：是指卵子從卵泡中排出。第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生主要有哪些相似點(diǎn)或不同點(diǎn)？相似點(diǎn)：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。不同點(diǎn)：一個(gè)精原細(xì)胞——多個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞——一個(gè)卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的。第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天鞏固練習(xí)1.下列不屬于胚胎工程的是：（）A.體外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)D.轉(zhuǎn)基因鯉魚的培育2.有一個(gè)卵原細(xì)胞中含有A與A’、B與B’兩對(duì)同源染色體，它形成的含有AB的配子有（）A.1個(gè)B.0或1個(gè)C.2個(gè)D.4個(gè)DB第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、受精1.概念：是精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程。2.場(chǎng)所：輸卵管第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天一)受精前的準(zhǔn)備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才獲得受精能力的生理現(xiàn)象.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,才具有與精子受精的能力3.過程：第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二)受精階段:1)精子穿越放射冠和透明帶頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)。透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障發(fā)生時(shí)間：精子接觸卵黃膜的瞬間。2)精子進(jìn)入卵黃膜卵黃膜上的微絨毛抱和精子，精子外膜與卵黃膜融合，實(shí)現(xiàn)精子入卵。卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3)原核形成雄原核形成和雌原核形成精子尾部脫離，核膜破裂，出現(xiàn)新的核膜，雄原核形成。精子入卵，卵子被激活，完成第2次分裂，排出第二極體，形成雌原核。4)配子結(jié)合雌雄原核融合形成合子(受精卵）充分發(fā)育的原核移動(dòng)到一起接觸，體積縮小合并，染色體合為一組，形成二倍體合子。第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天哺乳動(dòng)物受精過程示意圖第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4.意義維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定；對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要。第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天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：在透明帶內(nèi)進(jìn)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(gè)左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：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：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂三.胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層，外胚層中胚層，內(nèi)胚層原腸腔第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1.表中哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時(shí)，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？資料分析<討論>答：馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高，其次為小鼠。答：馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8~16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3.為什么說關(guān)于動(dòng)物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會(huì)為胚胎工程提供理論基礎(chǔ)？請(qǐng)結(jié)合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。提示：胚胎工程的許多技術(shù)都是在了解哺乳動(dòng)物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點(diǎn)和規(guī)律，人們正是在認(rèn)識(shí)了這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進(jìn)行有效的模擬，才使卵母細(xì)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(xì)胞能在試管內(nèi)完成受精；體外受精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴于體內(nèi)自然條件下的基礎(chǔ)研究成果。第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1有關(guān)卵巢的敘述正確的是()

A．所有細(xì)胞都進(jìn)行減數(shù)分裂B.所有細(xì)胞都可以見到染色體

C．有的細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂D．所有細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都相同鞏固練習(xí)第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2精子變形時(shí)，線粒體集中在尾基部的原因解釋是()

A．釋放頂體酶發(fā)生透明帶反應(yīng)B．產(chǎn)生能量促進(jìn)精子運(yùn)動(dòng)

C．有利于質(zhì)基因進(jìn)入受精卵D．受細(xì)胞核的擠壓形成鞏固練習(xí)第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3哺乳動(dòng)物受精過程中，精子釋放的酶是()A．溶菌酶B．蛋白酶C．頂體酶D．獲能酶鞏固練習(xí)第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4精子獲能所利用的化學(xué)物質(zhì)可以是()A．一定濃度的肝素B．一定濃度的ATPC．一定濃度的葡萄糖D．一定濃度的血清鞏固練習(xí)第32頁,共36頁，2024年2月25日，星期天5胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)是()A．細(xì)胞融合B體外受精C．胚胎移植D．胚胎分割鞏固練習(xí)第33頁,共36頁，2024年2月25日，星期天6關(guān)于受精過程的敘述錯(cuò)誤的是()

A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進(jìn)入放射冠

B．透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時(shí)，卵子完成第二次減數(shù)分裂鞏固練習(xí)第34頁,共36頁，2024年2月25日，星期天7下列敘述正確的是()A．胚胎發(fā)育的早期有一段時(shí)間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的

B．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎盤