體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座

胚胎工程胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進(jìn)行各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)過處理后取得胚胎，還需要移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需求。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第1頁操作對象：早期胚胎和配子技術(shù)伎倆：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)：哺乳動物受精卵和早期胚胎發(fā)育規(guī)律體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第2頁專題3:胚胎工程§3.1體內(nèi)受精和體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第3頁胚胎工程建立一.胚胎移植技術(shù)研究胚胎移植技術(shù)成為許多胚胎工程不可缺乏基礎(chǔ)步驟。二.胚胎移植技術(shù)成功和應(yīng)用帶動和加速了體外受精技術(shù)研究。三.胚胎移植和體外受精使胚胎分割、性別判定、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)運而生。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第4頁一.精子和卵子發(fā)生（1）發(fā)生場所：睪丸（2）時間：初情期——生殖機能衰老1.精子發(fā)生體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第5頁精原細(xì)胞有絲分裂初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精子細(xì)胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生過程多個精原細(xì)胞染色體復(fù)制變形體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第6頁精子細(xì)胞變形中主要改變：1.細(xì)胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)——精子頭主要部分頭部頂體精子尾線粒體鞘膜(尾基部)原生質(zhì)滴(球狀,最終脫落)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第7頁提醒：不是。其一，在自然繁殖條件下，能夠說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種一個生理保障機制；其二，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(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。最終抵達(dá)受精部位（輸卵管）精子只剩百余個，與卵子完成受精只有一個。1.家畜每次射精排出精子數(shù)以億計，不過通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一個浪費嗎？怎樣了解這一現(xiàn)象？問題討論:體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第8頁

提醒：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制場所，也是參加精、卵結(jié)合和后代遺傳特征與細(xì)胞代謝活動控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運動能量場所。精子線粒體集中于尾基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運動能量“動力工廠”或“發(fā)動機”。2.精子細(xì)胞變成精子過程中，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)象怎樣了解？為何精子中線粒體集中在尾基部？體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第9頁2.卵子發(fā)生(1)發(fā)生部位：卵巢(2)時間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合過程完成。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第10頁排卵體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第11頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第12頁卵原細(xì)胞有絲分裂多個卵原細(xì)胞染色體復(fù)制初級卵母細(xì)胞MⅠ第一極體次級卵母細(xì)胞兩個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,形成卵泡胎兒時期完成體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第13頁卵子受精標(biāo)志：

當(dāng)在卵黃膜和透明帶間隙能夠觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。注意：1.區(qū)分受精標(biāo)志和受精完成標(biāo)志

2.精子和卵子發(fā)生區(qū)分體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第14頁1.一個卵泡中能形成幾個成熟卵子？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.剛排出卵是成熟卵子嗎？它在母體什么部位與精子受精？答：剛排出卵子還未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)深入成熟，直到減數(shù)第二次分裂中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精。答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟卵子。答：是指卵子從卵泡中排出。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第15頁哺乳動物精子和卵子發(fā)生主要有哪些相同點或不一樣點？相同點：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不停增加生殖原細(xì)胞數(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。不一樣點：一個精原細(xì)胞——多個精子；一個卵原細(xì)胞——一個卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動物卵子形成和在卵巢內(nèi)貯備是胎兒出生前完成。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第16頁鞏固練習(xí)1.以下不屬于胚胎工程是：（）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)基因鯉魚培育2.有一個卵原細(xì)胞中含有A與A’、B與B’兩對同源染色體，它形成含有AB配子有（）A.1個B.0或1個C.2個D.4個DB體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第17頁二、受精1.概念：是精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）過程。2.場所：輸卵管體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第18頁一)受精前準(zhǔn)備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動物生殖道發(fā)生對應(yīng)生理改變后,才取得受精能力生理現(xiàn)象.2)卵子準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期,才含有與精子受精能力3.過程：體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第19頁二)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)酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)卵丘細(xì)胞

透明帶反應(yīng)是預(yù)防多精入卵受精第一道屏障2)精子進(jìn)入卵黃膜

卵黃膜封閉作用是預(yù)防多精入卵受精第二道屏障3)原核形成：雄原核形成和雌原核形成4)配子結(jié)合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第20頁哺乳動物受精過程示意圖體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第21頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第22頁穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先穿放射冠。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第23頁

幾個精子同時分解透明帶，但只有一個精子能穿過透明帶進(jìn)入卵子內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粋€精子進(jìn)入后，透明帶穿透性就馬上發(fā)生改變，從而阻止其它精子穿越透明帶。穿過透明帶：體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第24頁

精子進(jìn)入卵子后,其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)胞核相同,精子細(xì)胞核(雄原核)和卵子細(xì)胞核(雌原核)同時向細(xì)胞中部靠攏,并相互融合成一個細(xì)胞核,這時稱受精卵。形成受精卵：體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第25頁4.意義維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目標(biāo)恒定

；對于生物遺傳和變異十分主要。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第26頁充滿活力精子體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第27頁此時經(jīng)過種種障礙精子終于與卵子相遇，卵子外膜成為它們第一道需要攻破關(guān)卡。此時，精子們把頭鉆到卵子外壁上，尾巴不停拍打著，卵子則伴隨精子尾部運動遲緩地逆時針轉(zhuǎn)動。

卵子外層被一層透明薄膜保護著，這使它看起來像一個懸浮在天體中漂亮星球。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第28頁經(jīng)過種種障礙精子終于與卵子相遇體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第29頁精子試圖進(jìn)入卵子

體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第30頁此時,精子頭已經(jīng)鉆進(jìn)去了,我們還能夠看到它中部和尾部，它就像一個不停旋轉(zhuǎn)鉆頭，在尾巴拍打驅(qū)動下，努力進(jìn)入卵子。

體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第31頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第32頁受精后8天。胚牙完成"著陸",微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細(xì)胞。

體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第33頁受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎心跳每分鐘140—150下．是母親心跳兩倍。

體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第34頁人類胚胎第8周時在子宮內(nèi)照片體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第35頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第36頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第37頁此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這能夠促進(jìn)它對吮吸反應(yīng)。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第38頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第39頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第40頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第41頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第42頁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)量不停增加，但胚胎總體積并不增加，或略有降低。：由含有全能性細(xì)胞組成，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：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)胚層原腸腔體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第43頁體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第44頁1.表中哪種動物胚胎在進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高？2.將體外培養(yǎng)馬胚胎移植到母馬子宮時，應(yīng)選擇什么階段胚胎？假如換成牛又該怎樣處理？資料分析<討論>答：馬胚胎進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。答：馬應(yīng)選擇囊胚階段胚胎。牛在自然情況下，胚胎即使最早可在8~16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提升移植后胚胎發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通慣用發(fā)育到囊胚階段胚胎進(jìn)行移植。體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育專業(yè)知識專家講座第45頁3.為何說關(guān)于動物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育研究，會為胚胎工程提供