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。理论基础:哺乳动物的受精和早期胚胎的发育规律专题3:胚胎工程回忆:减数分裂进行________的生物,在产生______细胞时进行的的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。其结果是成熟生殖细胞中的染色体数目,比原始生殖细胞的减少了一半。有性生殖成熟生殖染色体数目减半一.精子和卵子的发生1.发生场所:睾丸(曲细精管)2.时间:初情期——生殖机能衰退3.过程:三个阶段1.精子的发生阅读P61,讨论回答有关问题:1.哺乳动物精子的发生场所、时期?2.各种家畜精子发生的过程大体可分为哪几个阶段?精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第一阶段第二阶段第三阶段MⅡ精子发生的过程多个精原细胞染色体复制变形线粒体高尔基体A顶体的发生发育中的顶体发育中的尾(中心体)B尾的发育C精子头出现D细胞质浓缩E精子形成原生质滴尾线粒体鞘顶体第三阶段:精子细胞变形成精子细胞核细胞质线粒体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膜(尾的基部)原生质滴(球状,最后脱落)精子的形态:(1)外形似蝌蚪,分__、__、__、三大部分。(2)不同种动物精子的形态____,大小略有____,与动物的体形大小____。头颈尾相似不同无关.阅读P62-63,讨论下列问题:1.哺乳动物卵子的发生场所、时期。2.哺乳动物卵子的发生过程。3.精子和卵子在发生上的重要区别是什么?4.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?5.精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同点?2.卵子的发生2.卵子的发生1.发生部位:2.开始时间:卵巢胎儿期(胚胎在性别分化以后)减数第一次分裂是在前后完成。减数第二次分裂是在的过程完成。雌性动物排卵精子和卵子结合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初级卵母细胞被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿期卵巢(2N)(2N)(2N)卵子发生的过程卵泡的发育卵子从卵泡中排出次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MⅠ第一极体次级卵母细胞第二极体卵子退化消失MⅡ排卵前后完成受精被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿期初情期后卵巢输卵管(2N)(2N)(2N)(N)(N)(N)(N)(形成受精卵)2N卵子发生的过程卵子受精的标志:当在的间隙可以观察到时,说明卵子已经完成了受精。卵细胞膜和透明带两个极体精子卵子不同点发生场所睾丸卵巢成熟场所睾丸输卵管生殖细胞数1→41→1排出时是否成熟是否是否变形是否开始时间初情期胎儿期(初情期后才有排卵)分裂连续性连续间断相同点有丝分裂产生性原细胞都经过减数分裂才形成性细胞对比:精子的发生和卵子的发生巩固练习1.下列不属于胚胎工程的是:A.体外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干细胞培养D.转基因鲤鱼的培育2.有一个卵原细胞中含有A与A’、B与B’两对同源染色体,它形成的含有AB的卵细胞有A.1个B.0或1个C.2个D.4个3.下列关于精子的说法,不正确的是A精子的发生从初情期开始B它与卵细胞的受精发生在子宫内C精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体D精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落4.下列有关卵子产生的说法中,正确的是A哺乳动物卵泡的形成是在初情期B排出成熟卵细胞的过程即为排卵C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D卵子产生中减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的答: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,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?保障有最好的精子与卵细胞受精问题讨论:答:细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,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。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?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?答:正常情况下,一个卵泡只能形成一个答:是指卵子从卵泡中排出。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,有的完成第一次减数分裂,有的没有,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。大量精原细胞初级精母细胞精原细胞有丝分裂次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第一阶段第二阶段减数分裂第三阶段细胞变形MⅡ染色体复制变形精子的发生过程MⅠ、MⅡ是连续的细胞质均等分配(2N)(2N)(2N)(N)(N)(N)睾丸(曲细精管)课前复习______变为精子头的主要部分;_______发育为头部的顶体;_______演变为精子的尾;_______形成线粒体鞘;其它物质浓缩成_______(球形)。第三阶段:变形细胞核高尔基体中心体线粒体原生质滴便于运动——“减负”精子细胞变形中的主要变化: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(2N)(2N)(2N)MⅠ第一极体次级卵母细胞第二极体卵子退化消失卵子的发生过程MⅡ排卵前后完成受精胎儿期初情期后卵子受精的标志卵巢输卵管当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经受精(N)(N)(N)(N)(形成受精卵)2N1.概念:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。2.场所:输卵管二、受精过程受精前的准备阶段受精阶段准备阶段1:精子获能准备阶段2:卵子的准备精子在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力的现象。卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期(MⅡ)时,才具备受精能力。阅读教材P64,思考:1.精子获能是指精子获得能量吗?2.卵子做什么准备?经过种种障碍的精子终于与卵子相遇受精阶段精子试图进入卵子瞬间精子试图进入卵子瞬间放射冠:包围在卵子透明带外面的卵丘细胞透明带:围绕在卵子周围的一层透明的膜状保护层1)精子穿越地顶体反应:释放顶体酶,溶解卵丘细胞间物质及透明带透明带反应:是防止多精入卵受精的第一道屏障2)精子进入地卵细胞膜反应: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)原核融合雌雄原核融合形成合子(受精卵)放射冠和透明带卵细胞膜(二)受精阶段精、卵相遇顶体反应顶体酶释放溶解卵丘细胞之间物质穿越放射冠接触透明带顶体酶溶解透明带穿越透明带接触卵细胞膜产生透明带反应精子被微绒毛抱合精子外膜与卵细胞膜融合精子注入卵形成第一道屏障精子注入卵后变化①变化②变化③产生卵细胞膜反应尾部脱离核膜破裂形成雄原核激活卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体形成雌原核发育移动接触合并形成受精卵形成第二道屏障受精完成的标志是雌雄原核的融合区分受精的标志和受精完成的标志当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经受精而受精完成的标志是雌雄原核形成合子,才是受精完成的标志。注意1.概念:2.场所:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。输卵管3.区分受精的标志和受精完成的标志当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经受精而受精完成的标志是雌雄原核形成合子。温故知新受精过程受精前的准备阶段受精阶段准备阶段1:精子获能准备阶段2:卵子的准备精子在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力的现象。卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期(MⅡ)时,才具备受精能力。精、卵相遇顶体反应顶体酶释放溶解卵丘细胞之间物质穿越放射冠接触透明带顶体酶溶解透明带穿越透明带接触卵细胞膜产生透明带反应精子被微绒毛抱合精子外膜与卵细胞膜融合精子注入卵形成第一道屏障精子注入卵后变化①变化②变化③产生卵细胞膜反应尾部脱离核膜破裂形成雄原核激活卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体形成雌原核发育移动接触合并形成受精卵形成第二道屏障胚胎发育胚后发育胎儿性成熟个体受精卵动物个体发育的大致过程:起点终点三、胚胎发育阅读教材P66-67思考:早期胚胎发育分为哪几个阶段?各阶段有什么特点?受精卵囊胚期原肠胚期卵裂期(包括2细胞期、4细胞期、8细胞期、16细胞期、)32细胞期桑椹胚卵裂期的特点:细胞分裂方式为_______细胞数目____每个细胞体积_____、细胞核内遗传质_____。胚胎总体积_____或略有___胚胎DNA数目_____有机物总量_____有丝分裂增加不增加缩小减小减少增加不变桑椹胚细胞数在32个左右,排列紧密,形似桑椹桑椹胚以前的每个细胞均未分化,属于全能细胞。囊胚期滋养层:将来发育成胎膜、胎盘,胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质内细胞团:将来发育成胎儿的各种组织滋养层囊胚期的特点注意:囊胚进一步扩大,导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来,称为胚胎的。孵化细胞开始分化原肠胚滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔原肠胚期的特点开始分化思考:哺乳动物早期胚胎发育的场所?输卵管、子宫教材P67:资料分析1.一个多细胞生物体内,不同种类的细胞功能有所不同的根本原因是()A.DNA不同B.mRNA不同C.蛋白质不同D.形态、结构不同B2.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法正确的是()(多选)A.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变C.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异引起的。BCD3.下列有关哺乳动物的胚胎发育早期的卵裂期过程的叙述中,错误的是()A.细胞数目不断增多B.细胞的分裂方式是有丝分裂C.胚胎中DNA的总量增加D.每个细胞的DNA含量不断增加,细胞全能性变小D