體內(nèi)受精胚胎工程

1、胚胎工程,通常情況下，一只羊只生12只羔羊。畜牧業(yè)生產(chǎn)上需要快速增加高產(chǎn)羊肉或奶羊的數(shù)量。怎樣才能提高羊的繁殖速率呢？ 能不能在體外獲得高產(chǎn)肉羊或奶羊的大量胚胎，再分別移植到低產(chǎn)的母羊體內(nèi)，以獲得多個(gè)高產(chǎn)羊呢？通過(guò)胚胎工程的迅速發(fā)展，這一設(shè)想正在變?yōu)榛钌默F(xiàn)實(shí)。你看，一只優(yōu)秀的高產(chǎn)肉羊，經(jīng)采用胚胎移植技術(shù)處理，一次就出生了這么多羔羊！ 胚胎工程的應(yīng)用當(dāng)然不只限于羊，在豬、牛等家畜的養(yǎng)殖，以及人類(lèi)的生殖和醫(yī)藥衛(wèi)生方面同樣可以發(fā)揮重要作用,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),體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等,哺乳動(dòng)物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律,動(dòng)物早期胚

2、胎或配子,操作對(duì)象,技術(shù)手段,理論基礎(chǔ),一、精子的發(fā)生,1、精子發(fā)生的場(chǎng)所,2、精子發(fā)生的時(shí)期,3、精子發(fā)生的過(guò)程,睪丸內(nèi)的曲細(xì)精管中,從初情期開(kāi)始直到生殖機(jī)能衰退,發(fā)生的過(guò)程大體可分為三個(gè)階段,哺乳動(dòng)物的睪丸,第一階段,精子發(fā)生的三個(gè)階段,第二階段,第三階段,部分中的一個(gè)精原細(xì)胞,染色體的復(fù)制和其他物質(zhì)的合成,一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞,減數(shù)第一次分裂（ M,兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂（ M,四個(gè)精細(xì)胞（含單倍染色體,四個(gè)精子,變形,精原細(xì)胞,有絲分裂,頂體的發(fā)生,尾的發(fā)育,精子頭出現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)濃縮,精子形成,細(xì)胞核,線粒體,高爾基體,發(fā)育中的頂體,中心體演變成尾,細(xì)胞核,原生質(zhì)滴,原生質(zhì)滴,頂體

3、,線粒體鞘,線粒體,細(xì)胞核,精細(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),原生質(zhì)滴隨精子的成熟過(guò)程向后移動(dòng)，直到最后脫落,4、精子的形態(tài),1）外形似蝌蚪，分 _、_、_、三大部分,2）不同種動(dòng)物精子的形態(tài)_，大小略有_，與動(dòng)物的體形大小_,頭 頸 尾,相似,不同,無(wú)關(guān),答：不是浪費(fèi)。其一，在自然繁殖的條件下，可以說(shuō)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

4、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(shuō)是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象,答：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(guò)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(lái)，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,二、卵子的發(fā)生,1、卵子發(fā)生的場(chǎng)所,2、卵子發(fā)生的時(shí)期,卵巢,在性別分化以后的胚胎期和初情期,卵原細(xì)胞,初級(jí)卵母細(xì)胞

5、,初級(jí)卵母細(xì)胞,次級(jí)卵母細(xì)胞,第一極體,合子,第二極體,2N,2N,2N,2N,N,胎兒時(shí)期,初情期后,有絲分裂,初級(jí)卵母細(xì)胞生長(zhǎng)透明帶形成,透明帶,卵細(xì)胞膜,馬,綿羊,牛,豬,受精（N,排卵,M,M,在卵黃膜和透明帶間隙有兩個(gè)極體是卵子是否受精的重要標(biāo)志,1.卵子是否受精的重要標(biāo)志是什么,2.排出的卵子是什么時(shí)期的細(xì)胞,排出卵子是不成熟的，可能是初級(jí)或次級(jí)卵母細(xì)胞,3.MI在什么時(shí)間完成,4.MII在什么過(guò)程中進(jìn)行？在什么場(chǎng)所中完成,排卵前后,受精過(guò)程中,輸卵管,5.受精發(fā)生在什么場(chǎng)所,輸卵管,人類(lèi)和大多數(shù)哺乳動(dòng)物：第一極體很少再進(jìn)行第二次分裂，只有少部分哺乳動(dòng)物的第一極體才會(huì)分裂形成兩個(gè)第

6、二極體 ； 即使分裂，在實(shí)際操作中也不容易三個(gè)都同時(shí)觀察到，但只要能看到兩個(gè)極體，就足以說(shuō)明問(wèn)題,1、判斷卵子受精以觀察到兩個(gè)極體為標(biāo)志，卵母細(xì)胞減數(shù)分裂不是形成三個(gè)極體嗎,2、一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟的卵子,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：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子,答：剛排出的卵子尚未完全成熟，有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞，如：馬、犬；有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，如：豬、羊、牛。 它需要在輸卵管內(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(guò)程。 排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的,精子、卵子發(fā)生的比較,精子、卵子發(fā)生的比較,1、下圖表示

7、卵子發(fā)生過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題,1）圖中A是 ，B是 ， E是指 作用，階段C指 ， 階段D是指 （2）當(dāng)觀察到第二極體時(shí)，可以表明,第一極體,合子,受精,胎兒期,初情期,卵子己完成了受精,D,2、卵子的成熟部位和受精部位正確的是（ ） A、卵巢 卵巢 B、卵巢 輸卵管 C、輸卵管 輸卵管 D、輸卵管 子宮 3、下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別是（ ） A、初級(jí)精母、卵母細(xì)胞形成時(shí)間 B、M分裂和M分裂的時(shí)間連續(xù)性 C、成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過(guò)變形 D、成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量,C,D,三、受精,1、概念：指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過(guò)程,三、受精,2、場(chǎng)所：輸卵管,3、過(guò)程,受精前的準(zhǔn)

8、備階段,受精階段,準(zhǔn)備階段1：精子獲能,準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備,三、受精,準(zhǔn)備階段1：精子獲能,即精子必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象,準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備,即卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減數(shù)第二分裂中期（ M）時(shí)，才具備受精能力,受精階段,包括精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成和配子結(jié)合,1、精子穿越放射冠,什么是放射冠,放射冠是包圍在卵子透明帶外面的卵丘細(xì)胞群,發(fā)生頂體反應(yīng)，使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)，直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路,精子穿越放射冠時(shí)發(fā)生什么反應(yīng)？是如何進(jìn)行的,2、精子穿越透明帶,精子穿越透明帶時(shí)形成孔道時(shí)需要什么酶,精子

9、穿越透明帶后并接觸卵黃膜時(shí)發(fā)生什么反應(yīng),透明帶反應(yīng)是精子觸及卵黃膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。（防止多精入卵受精的第一道屏障,頂體酶將透明帶溶出一條孔道，精子借自身運(yùn)動(dòng)穿越透明帶，并接觸卵細(xì)胞膜,3、精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜,精子是如何進(jìn)入卵細(xì)胞膜的,卵黃膜上的微絨毛抱住精子,卵細(xì)胞膜反應(yīng)作用是防止多精入卵受精的第二道屏障,精子入卵后卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？有何作用,當(dāng)精子與卵黃膜接觸時(shí)，立即被微絨毛抱合，隨后，精子外膜和卵黃膜相互融合，精子入卵,4、原核形成,什么是雌原核,精子入卵后被激活的 卵子完成減數(shù)第二次 分裂，排出第二極體 后，形成雌原核,精子入卵后，精子如何變成雄原核,

10、尾部脫離，核膜破裂；隨后，精子形成一個(gè)新的核膜，最后形成一個(gè)比原來(lái)精子核還大的核，叫做雄原核,5、配子結(jié)合,配子是如何結(jié)合的,雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸，二者體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組，形成一個(gè)含二倍體的合子,雌雄原核融合形成合子 （受精卵,受精完成標(biāo)志是,三、受精,受精的標(biāo)志：在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí),三、受精,受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合形成合子 （受精卵,5、雌雄原核融合形成合子,4、原核形成,3、精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜,1、精子穿越放射冠,2、精子穿越透明帶,頂體反應(yīng),透明帶反應(yīng)（第一道防線,卵細(xì)胞膜反應(yīng)（第二道防線,雄原核形成和雌原核形成,受精階段小結(jié),四、胚胎發(fā)育,四、胚胎發(fā)育,四、胚胎發(fā)育,受精卵,2細(xì)胞胚,4細(xì)胞胚,8細(xì)胞胚,桑椹胚,囊胚,原腸胚,卵 裂 期,細(xì)胞未分化,囊胚腔,滋養(yǎng)層,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),滋養(yǎng)層,原腸腔,外胚層 中胚層 內(nèi)胚層,四、胚胎發(fā)育,囊胚,囊胚腔,滋養(yǎng)層,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),滋養(yǎng)層,囊胚腔,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),四、胚胎發(fā)育,原腸胚,滋養(yǎng)層,原腸腔,外胚層 中胚層 內(nèi)胚層,滋養(yǎng)層,內(nèi)胚層,外胚層,原腸腔,四、胚胎發(fā)育,外胚層,中胚層,內(nèi)胚層,原腸腔,囊胚腔,原腸胚,滋養(yǎng)層,原腸腔,外胚層 中胚層 內(nèi)胚層,原腸胚各個(gè)胚層的發(fā)育,外胚層：形成神經(jīng)系統(tǒng)、眼、內(nèi)耳上皮、皮膚的表皮、毛發(fā)、羽、鱗、甲、皮膚腺等皮膚衍生物,中胚層：形成肌肉、皮膚真