體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育PPT課件

1、胚胎工程的概念胚胎工程的概念 胚胎工程指對動物胚胎工程指對動物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所進(jìn)所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。等技術(shù)。 經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植移植到到雌性雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。 操作對象：操作對象：早期胚胎和配子早期胚胎和配子 技術(shù)手段：技術(shù)手段：體外受精、胚胎移植、體外受精、胚胎移植、 胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等 理論基礎(chǔ)：理

2、論基礎(chǔ)：哺乳動物受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律哺乳動物受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律第1頁/共47頁第2頁/共47頁一、精子和卵子的發(fā)生一、精子和卵子的發(fā)生（1 1）發(fā)生場所：睪丸）發(fā)生場所：睪丸（2 2）時間：）時間： 雄性動物雄性動物從初情期直到生殖機(jī)能衰退從初情期直到生殖機(jī)能衰退，在睪，在睪丸的丸的 內(nèi)不斷進(jìn)行著生殖細(xì)胞的內(nèi)不斷進(jìn)行著生殖細(xì)胞的增殖，源源不斷地產(chǎn)生精子。增殖，源源不斷地產(chǎn)生精子。1.1.精子的發(fā)生精子的發(fā)生曲細(xì)精管曲細(xì)精管注意：對于多數(shù)家畜來說，精子注意：對于多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內(nèi)形成的時間為兩個月左右在睪丸內(nèi)形成的時間為兩個月左右第3頁/共47頁?第4頁/共47頁精原細(xì)胞精原細(xì)

3、胞有絲分裂有絲分裂初級精母細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子細(xì)胞精子精子M第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段M精精子子發(fā)發(fā)生生的的過過程程多個精原細(xì)胞多個精原細(xì)胞染色體復(fù)制染色體復(fù)制變形變形（含單倍染色體（含單倍染色體) )?第5頁/共47頁第三階段第三階段精子細(xì)胞變形成為精精子細(xì)胞變形成為精子子第6頁/共47頁細(xì)胞核細(xì)胞核高爾基體高爾基體中心體中心體線粒體線粒體細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)精子頭的主要部分精子頭的主要部分頭部的頂體頭部的頂體精子的尾精子的尾線粒體鞘線粒體鞘( (尾的基部尾的基部) )原生質(zhì)滴原生質(zhì)滴( (球狀球狀, ,最后脫最后脫落落) )精子

4、細(xì)胞變形的主要變化：第7頁/共47頁（1 1）外形似蝌蚪，分）外形似蝌蚪，分 、 、 三大部分。三大部分。（2 2）不同種動物精子的）不同種動物精子的形態(tài)形態(tài) ，大小略，大小略有有 ，與動物的體形，與動物的體形大小大小 。頭頭 頸頸 尾尾相似相似無關(guān)無關(guān)不同不同第8頁/共47頁1.1.這是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保這是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制。障機(jī)制。種類種類射精量射精量/mL精子數(shù)精子數(shù)/億億牛牛550綿羊綿羊130豬豬215215馬馬7070兔兔17家畜每次射精排出的精子數(shù)以家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但通常只有一個精子能億計，但通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)

5、合，這能說是一種夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？2.2.在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，在通過母畜生殖道的過程中，復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和生理在通過母畜生殖道的過程中，復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境將對精子進(jìn)行篩選，并致使大量精子途中死亡，環(huán)境將對精子進(jìn)行篩選，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達(dá)受精部被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達(dá)受精部位的只有百余個，完成受精作用的只有一個。位的只有百余個，完成受精作用的只有一個。第9頁/共47頁 細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所

6、，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。2.2.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？理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？ 線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)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膜，是精子維持生存和運(yùn)動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機(jī)”。第10頁/共47頁第11頁/共47頁2.2.卵子的發(fā)生卵子的發(fā)生(1)(1)發(fā)生部位：發(fā)生部位：卵巢、輸卵卵巢、輸卵管管卵巢剖面圖 卵

7、泡怎么形成的？卵泡怎么形成的？卵泡：卵泡：初級卵母細(xì)胞和初級卵母細(xì)胞和卵泡細(xì)胞構(gòu)成的卵泡細(xì)胞構(gòu)成的第12頁/共47頁卵巢剖面圖卵子從卵泡排出，進(jìn)入輸卵管卵子從卵泡排出，進(jìn)入輸卵管排卵：排卵：(放射冠)第13頁/共47頁卵細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)：次級卵母細(xì)胞透次級卵母細(xì)胞透明帶明帶+ +放射冠放射冠( (卵丘細(xì)胞卵丘細(xì)胞) )（糖蛋白）（糖蛋白）第一極體卵子主要是：第14頁/共47頁第15頁/共47頁卵子受精的重要標(biāo)志：卵子受精的重要標(biāo)志： 當(dāng)在當(dāng)在卵細(xì)胞膜和透明帶卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可的間隙可以觀察到以觀察到兩個極體兩個極體時，說明卵子已經(jīng)時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。完成了受精。第16頁/共47頁卵

8、泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在胎兒胎兒時期時期；（卵巢）（卵巢）減數(shù)第一次分裂是在雌性動物減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后排卵前后完成；完成；（卵巢）（卵巢）減數(shù)第二次分裂是在減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合精子和卵子結(jié)合的的過程完成的。過程完成的。（輸卵管）（輸卵管）（2）卵子發(fā)生的時間和場所：第17頁/共47頁1.1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？2.2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？卵巢中排出？3.3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它

9、在母體的什么部位與精子受精？么部位與精子受精？ 答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到與精子結(jié)一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到與精子結(jié)合完成受精過程。合完成受精過程。答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。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。答：是指卵子從卵泡中排出。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。第18頁/共47頁項目項目精子發(fā)生精子發(fā)生卵子發(fā)生卵子發(fā)生場所場所時間時間過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)結(jié)果結(jié)果睪丸的曲細(xì)精管睪丸的

10、曲細(xì)精管卵巢（卵巢（MM）、輸卵管（）、輸卵管（M M）初情期直到生初情期直到生殖機(jī)能衰退殖機(jī)能衰退胚胎時期和初情期后、直到生胚胎時期和初情期后、直到生殖機(jī)能衰退殖機(jī)能衰退 MM和和M M是是連連續(xù)續(xù)的，需的，需變形變形成成蝌蚪狀精子蝌蚪狀精子 細(xì)細(xì)胞質(zhì)胞質(zhì)均等均等分配分配MM和和 M M是是不連續(xù)不連續(xù)的，不的，不需變形需變形 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)不均等不均等分配分配形成形成4 4個精子細(xì)胞個精子細(xì)胞形成形成1 1個卵細(xì)胞和個卵細(xì)胞和3 3個極個極體體卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備在出生前完成備在出生前完成第19頁/共47頁1.1.概念：概念：受精是受精是 與與 結(jié)合結(jié)合形成形成

11、 （即受精卵）（即受精卵）的過程。的過程。它包括它包括 階段階段和和 階段。階段。2.2.場所：自然條件下，受精是在雌性動物的場所：自然條件下，受精是在雌性動物的_內(nèi)完成的。內(nèi)完成的。精子卵子合子受精前的準(zhǔn)備受精輸卵管二、受精二、受精第20頁/共47頁 生殖學(xué)家張明覺早年進(jìn)行過兔的體外受精研究。他曾用各種方法處理取自附睪的子，但都無法使這些精子與卵子在體外受精。這是什么原因呢？精子的準(zhǔn)備精子獲能 進(jìn)入雌性動物生殖道的精子雖然運(yùn)行時間進(jìn)入雌性動物生殖道的精子雖然運(yùn)行時間不長，但不長，但_。也就是說，剛剛排出的精子，不能立即與卵子也就是說，剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精。必須受精。必須_，才能

12、獲得受精的能力。才能獲得受精的能力。在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的變化后在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的變化后必須經(jīng)過這一時段才能與排出的卵子受精必須經(jīng)過這一時段才能與排出的卵子受精第21頁/共47頁卵子的準(zhǔn)備： 卵子從卵子從_中排出后中排出后23h23h才能被精子穿入。才能被精子穿入。動物排出的卵子動物排出的卵子_，有的可能是，有的可能是_，有的可能是，有的可能是_，但，但都要在都要在_內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到_，才具備，才具備_的能的能力。力。卵泡卵泡成熟程度不同成熟程度不同初級卵母細(xì)胞初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞輸卵管輸卵管減數(shù)第二次分裂的中期減數(shù)第二次分裂的中期與精子受精

13、與精子受精第22頁/共47頁( (卵丘細(xì)胞卵丘細(xì)胞) )（糖蛋白糖蛋白）第一極體第23頁/共47頁 當(dāng)精子觸及當(dāng)精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會產(chǎn)生卵細(xì)胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。帶的生理反應(yīng)。受精階段受精階段（1 1）精子穿越放射冠和透明）精子穿越放射冠和透明帶帶 透明帶反應(yīng)透明帶反應(yīng)： 透明帶反應(yīng)透明帶反應(yīng)是防止多個精是防止多個精子進(jìn)入透明帶，引起多精子進(jìn)入透明帶，引起多精子入卵受精的子入卵受精的第一道第一道屏障。屏障。釋放頂體酶 頂體內(nèi)的酶釋放出來，溶解頂體內(nèi)的酶釋放出來，溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)。卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)。頂體反應(yīng)：頂體反應(yīng)：第24頁/共4

14、7頁（2 2）精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜）精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜 只有只有穿過透明帶的精子穿過透明帶的精子才能才能與與卵細(xì)胞膜接觸。卵細(xì)胞膜接觸。 卵細(xì)胞膜表面有大量的微絨卵細(xì)胞膜表面有大量的微絨毛，當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸時，毛，當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸時，立即被微絨毛抱合，立即被微絨毛抱合，精子外膜精子外膜和卵細(xì)胞膜融合，精子入卵和卵細(xì)胞膜融合，精子入卵。 卵細(xì)胞膜反應(yīng)：卵細(xì)胞膜反應(yīng)： 精子入卵后精子入卵后, ,卵細(xì)胞膜會立即發(fā)生一種卵細(xì)胞膜會立即發(fā)生一種 生理反應(yīng)生理反應(yīng), ,拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。卵細(xì)胞膜反應(yīng)卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的是防止多精入卵受精的第二道第二道屏屏障。障。

15、透明帶第25頁/共47頁（3 3）雌雄原核形成）雌雄原核形成 精子入卵后，精子入卵后，_脫離，原脫離，原有的有的_破裂，形成破裂，形成_，形成形成比原來精子核還要大的比原來精子核還要大的_。 精子入卵后，被激活的卵精子入卵后，被激活的卵子完成子完成_，排出，排出_后，形成后，形成_，雌，雌原核一般原核一般_雄原核。雄原核。 _ _充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，二者體積縮小、合并，二者體積縮小、合并，_合為一組，形合為一組，形成成_（受精卵）。（受精卵）。（4 4）雌雄原核融合形成合子）雌雄原核融合形成合子受精完成的標(biāo)志受精完成的標(biāo)志尾部尾部核膜核膜新的核膜新的

16、核膜雄原核雄原核減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂第二極體第二極體雌原核雌原核略小于略小于兩組核染色體兩組核染色體合子合子 雌、雄原核雌、雄原核第26頁/共47頁透明帶二、受精階段主要過程二、受精階段主要過程: :1)1)精子穿越放射冠和透明帶精子穿越放射冠和透明帶2)2)精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜3)3)雌雄原核形成雌雄原核形成4)4)配子結(jié)合配子結(jié)合第27頁/共47頁1 1、防止多精子入卵受精的屏障是什么？2 2、精子入卵后，精子和卵子分別發(fā)生什么變化？、精子入卵后，精子和卵子分別發(fā)生什么變化？3 3、受精的標(biāo)志是什么？受精完成的標(biāo)志是什么？、受精的標(biāo)志是什么？受精完成的標(biāo)志是什么？第28

17、頁/共47頁三、胚胎發(fā)育三、胚胎發(fā)育受精卵受精卵桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚（細(xì)胞開始分化）（細(xì)胞開始分化）原腸胚原腸胚（細(xì)胞分化（細(xì)胞分化達(dá)到最大限度）達(dá)到最大限度）卵卵裂裂1、早期胚胎發(fā)育的過程：、早期胚胎發(fā)育的過程：幼體幼體第29頁/共47頁桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚受精卵受精卵卵卵裂裂桑椹胚桑椹胚卵裂的特點(diǎn)卵裂的特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)場所：輸卵管（透明帶內(nèi)）場所：輸卵管（透明帶內(nèi)）第30頁/共47頁桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚桑椹胚囊胚（細(xì)胞開始分化）（細(xì)胞開始分化）內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致透囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎從其中伸明帶的破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫做孵化。展

18、出來，這一過程叫做孵化。功能？功能？ 功能？功能？具有全能性具有全能性桑椹胚囊胚囊胚植入囊胚植入子宮內(nèi)膜子宮內(nèi)膜囊胚腔囊胚腔透明帶透明帶第31頁/共47頁囊胚囊胚原腸胚原腸胚（細(xì)胞分化達(dá)（細(xì)胞分化達(dá)到最大限度）到最大限度）內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表面的細(xì)胞面的細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下面的細(xì)胞面的細(xì)胞外胚層外胚層內(nèi)胚層內(nèi)胚層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔囊胚腔滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層外胚層外胚層滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層原腸腔原腸腔內(nèi)胚層內(nèi)胚層中胚層中胚層發(fā)育為幼體發(fā)育為幼體場所：子宮 第32頁/共47頁原腸胚3胚層的發(fā)育外胚層：外胚層： 表皮及其附屬結(jié)構(gòu)表皮及其附屬結(jié)構(gòu) 神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官內(nèi)胚層：內(nèi)胚層： 消化道、

19、呼吸道上皮消化道、呼吸道上皮 肝胰等腺體肝胰等腺體中胚層中胚層: : 皮膚真皮、脊索、肌肉、皮膚真皮、脊索、肌肉、 骨骼、內(nèi)臟器官外膜、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、 循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、 生殖系統(tǒng)生殖系統(tǒng) 外表神經(jīng)和感官；內(nèi)呼消化胰與肝；外表神經(jīng)和感官；內(nèi)呼消化胰與肝； 其余都為中胚層其余都為中胚層外胚層外胚層滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層原腸腔原腸腔內(nèi)胚層內(nèi)胚層第33頁/共47頁早期胚胎發(fā)育所經(jīng)歷的幾個重要階段第34頁/共47頁 受精后受精后8 8天。受精卵完成天。受精卵完成 著陸著陸, ,微微嵌入子微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細(xì)胞宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細(xì)胞。 胚胎發(fā)育胚胎發(fā)育

20、第35頁/共47頁 受精后受精后6 6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘的心跳每分鐘140150140150下是母親心跳的兩倍。下是母親心跳的兩倍。 第36頁/共47頁人類胚胎第人類胚胎第8 8周時在子宮內(nèi)的照片周時在子宮內(nèi)的照片 第37頁/共47頁新生命的第十二周新生命的第十二周理論上這時的胎兒理論上這時的胎兒已可以獨(dú)立生活，但其實出世的日子還早。已可以獨(dú)立生活，但其實出世的日子還早。第38頁/共47頁 此時胎兒已長到此時胎兒已長到2020周，他移動手臂，把手指周，他移動手臂，把手指 放在唇邊，這可以促進(jìn)它對吮吸的反映放在唇邊，這可以促進(jìn)它對吮吸的反映 。第39頁/共47頁新生命的第二十六周新生命的第二十六周體內(nèi)器官的逐體內(nèi)器官的逐步分化和成熟步分化和成熟. .二十六周的胎兒如果出二十六周的胎兒如果出世，存活率已經(jīng)很高了！世，存活率已經(jīng)很高了！第40頁/共47頁新生命的第二十八周新生命的第二十八周請注意體位，請注意體位，現(xiàn)在已經(jīng)為