體外受精與早期胚胎培養(yǎng)

體外受精與早期胚胎培養(yǎng)胚胎工程胚胎工程指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行得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)過處理后獲得得胚胎,還需要移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代,以滿足人類得各種需求。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)物得受精卵和早期胚胎得發(fā)育規(guī)律專題3:胚胎工程§3、1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育胚胎工程得建立一、胚胎移植技術(shù)得研究胚胎移植技術(shù)成為許多胚胎工程不可缺少得基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。二、胚胎移植技術(shù)得成功和應(yīng)用帶動(dòng)和加速了體外受精技術(shù)得研究。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。一、精子和卵子得發(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、精子得發(fā)生精原細(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第一階段第二階段減數(shù)分裂第三階段細(xì)胞變形MⅡ多個(gè)精原細(xì)胞染色體復(fù)制變形(3)精子發(fā)生得過程第１階段—初級(jí)精母細(xì)胞得形成精原細(xì)胞多個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞一次有絲分裂兩個(gè)細(xì)胞數(shù)次有絲分裂有絲分裂(3)精子發(fā)生得過程初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞MⅠMⅡ減數(shù)分裂第2階段—精子細(xì)胞得生成(3)精子發(fā)生得過程線粒體高爾基體A、頂體得發(fā)生發(fā)育中得頂體發(fā)育中得尾(中心體)B、尾得得發(fā)育C、精子頭得出現(xiàn)D、細(xì)胞質(zhì)濃縮E、精子得形成原生質(zhì)滴尾線粒體鞘頂體第３階段:精子細(xì)胞變形成精子線粒體鞘閱讀精子細(xì)胞變形成精子得具體過程,討論:精子各組成分別由精子細(xì)胞得哪一部分形成?精子結(jié)構(gòu)圖精子細(xì)胞變形中得主要變化:1、細(xì)胞核——2、高爾基體——3、中心體——4、線粒體——5、細(xì)胞內(nèi)其她物質(zhì)——精子頭得主要部分頭部得頂體精子得尾線粒體鞘膜(尾得基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜(1)外形似蝌蚪,分頭、頸、尾三大部分。(2)不同種動(dòng)物精子得形態(tài)相似,大小略有不同,與動(dòng)物得體形大小無關(guān)。提示:不就是。其一,動(dòng)物在自然繁殖得條件下為繁殖后代、延續(xù)物種得一種生理保障機(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,在通過母畜生殖道得過程中,復(fù)雜得組織結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境將對(duì)精子進(jìn)行篩選,并致使大量得精子途中死亡,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)得精子只剩百余個(gè),與卵子完成受精得只有一個(gè)。1、家畜每次射精排出得精子數(shù)以億計(jì),但就是通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合,這能說就是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？問題討論:

提示:細(xì)胞核就是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制得場(chǎng)所,也就是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)得控制中心。而線粒體就是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量得場(chǎng)所。精子得線粒體集中于尾得基部形成線粒體鞘膜,就是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量得“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。2、精子細(xì)胞變成精子得過程中,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？為什么精子中得線粒體集中在尾得基部？2、卵子得發(fā)生(1)發(fā)生部位:卵巢(2)時(shí)間:減數(shù)第一次分裂就是在雌性動(dòng)物排卵前后完成;減數(shù)第二次分裂就是在精子和卵子結(jié)合得過程完成得。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3卵子發(fā)生得過程:排卵卵泡得發(fā)育卵子受精得標(biāo)志:當(dāng)在卵黃膜和透明帶得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。注意:1、區(qū)分受精得標(biāo)志和受精完成得標(biāo)志

2、精子和卵子發(fā)生得區(qū)別1、一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟得卵子？2、排卵就是指卵子從卵泡中排出,還就是指卵泡從卵巢中排出？3、剛排出得卵就是成熟得卵子嗎？她在母體得什么部位與精子受精？答:剛排出得卵子尚未完全成熟,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)第二次分裂得中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出得卵子就是在輸卵管內(nèi)與精子受精得。答:正常情況下,一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟得卵子。答:就是指卵子從卵泡中排出。精子與卵子得發(fā)生比較場(chǎng)所開始時(shí)間增殖方式子細(xì)胞數(shù)目變形重要區(qū)別精子

卵子

睪丸卵巢輸卵管初情期以后性別分化以后先有絲分裂后減數(shù)分裂同上4個(gè)精子細(xì)胞1個(gè)卵細(xì)胞3個(gè)極體變形不變形哺乳動(dòng)物卵泡得形成和在卵巢內(nèi)得儲(chǔ)備就是在出生前完成得;而精子就是從初情期開始得鞏固練習(xí)1、下列不屬于胚胎工程得就是:()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)基因鯉魚得培育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,她形成得含有AB得配子有()A、1個(gè)B、0或1個(gè)C、2個(gè)D、4個(gè)DB三、受精1、概念:2、標(biāo)志:3、場(chǎng)所:1、概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)得過程。2、標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶得間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)。3、場(chǎng)所:受精就是在輸卵管內(nèi)完成得。一)受精前得準(zhǔn)備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動(dòng)物得生殖道發(fā)生相應(yīng)得生理變化后,才獲得受精能力得生理現(xiàn)象、2)卵子得準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂得中期,才具有與精子受精得能力4:過程、過程:3:受精階段

包括精子穿越放射冠和透明帶,進(jìn)入卵黃膜,原核形成和配子結(jié)合。哺乳動(dòng)物受精過程示意圖1)精子穿越放射冠和透明帶頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)(第一道)2)精子進(jìn)入卵黃膜卵黃膜封閉作用(第二道)3)原核形成雄原核和雌原核形成4)配子結(jié)合:雌雄原核融合形成合子(受精卵)穿過放射冠:在卵子外圍集聚有幾十個(gè)精子,她們首先穿放射冠。

幾個(gè)精子同時(shí)分解透明帶,但只有一個(gè)精子能穿過透明帶進(jìn)入卵子內(nèi),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入后,透明帶得穿透性就立即發(fā)生變化,從而阻止其她精子穿越透明帶。穿過透明帶:穿過透明帶：幾個(gè)精子同時(shí)分解透明帶，但只有一個(gè)精子能穿過透明帶進(jìn)入卵子內(nèi)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障2、精子進(jìn)入卵黃膜卵黃膜封閉作用就是防止多精入卵受精得第二道屏障卵黃膜上得微絨毛抱住精子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)受精完成標(biāo)志

精子進(jìn)入卵子后,其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)胞核相似,精子細(xì)胞核(雄原核)和卵子細(xì)胞核(雌原核)同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏,并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核,這時(shí)稱受精卵。形成受精卵:小結(jié)受精階段:

精子穿越放射冠精子穿越透明帶精子穿越卵黃膜

原核形成

配子結(jié)合頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)(第一道)卵黃膜封閉作用(第二道)雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)受精得意義維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目得恒定;對(duì)于生物得遺傳和變異十分重要。三、胚胎發(fā)育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1、卵裂期得特點(diǎn):細(xì)胞分裂方式為_______細(xì)胞數(shù)目____每個(gè)細(xì)胞體積_____胚胎總體積_____或略有___DNA數(shù)目_____有機(jī)物總量_____有機(jī)物種類_____有絲分裂增加不增加縮小減小增加減少增加胚胎發(fā)育增加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:將發(fā)育成胎膜和胎盤:最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂外胚層、中胚層、內(nèi)胚層滋養(yǎng)層原腸腔2、早期胚胎發(fā)育得幾個(gè)階段桑椹桑椹胚囊胚期滋養(yǎng)層:發(fā)育成胚胎得附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu),胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需得氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞:即胚胎干細(xì)胞,就是一種未分化得細(xì)胞,具有全能性,能發(fā)育成完整得胚胎滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔囊胚得形成受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原腸腔原腸胚外胚層中胚層內(nèi)胚層———————內(nèi)胚層——中胚層——原腸胚胚得發(fā)育:按照一定得次序向內(nèi)運(yùn)動(dòng)受精卵——卵裂——囊胚原腸胚得形成1、表中哪種動(dòng)物得胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？2、將體外培養(yǎng)得馬胚胎移植到母馬子宮時(shí),應(yīng)選擇什么階段得胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？資料分析<討論>答:馬得胚胎進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高,其次為小鼠。答:馬應(yīng)選擇囊胚階段得胚胎。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得發(fā)育率和妊娠率,在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段得胚胎進(jìn)行移植。3、為什么說關(guān)于動(dòng)物得體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育得研究,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:胚胎工程得許多技術(shù)都就是在了解哺乳動(dòng)物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育得基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)得。本節(jié)涉及得哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都就是在自然條件下得特點(diǎn)和規(guī)律,人們正就是在認(rèn)識(shí)了這些自然規(guī)律得基礎(chǔ)上,在體外進(jìn)行有效得模擬,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)自然條件下得基礎(chǔ)研究成果。鞏固練習(xí)1精子與卵子結(jié)合過程中穿越得兩道屏障就是()①頂體反應(yīng)②透明帶反應(yīng)③卵黃膜封閉作用④精子穿越放射冠

A、①②B、②③C、③④D、②④2、在受精過程中()①精子必須發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶②頂體酶可使精子穿過放射冠、透明帶、卵細(xì)胞膜③卵細(xì)胞恢復(fù)并很快完成了第一次減數(shù)分裂④精子和卵細(xì)胞得細(xì)胞核分別形成雄原核和雌原核⑤透明帶反應(yīng)防止了多精入卵和多精受精得發(fā)生

A、①②⑤B、①④⑤C、②③④D、②④⑤BB在動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中,早期原腸胚得細(xì)胞從一個(gè)部位移植到另一部位時(shí),被移植得細(xì)胞能適應(yīng)新得部位并參與那里得器官形成,但如果在原腸胚得末期,把未來發(fā)育為蠑螈后肢得部分移植到另一蠑螈胚胎不長(zhǎng)后肢得部分,將發(fā)育為一條額外得腿,這說明()A、原腸胚末期已出現(xiàn)了組織分化和器官得形成B、細(xì)胞就是全能得C、原腸胚末期出現(xiàn)了細(xì)胞分化D、原腸胚已出現(xiàn)了三個(gè)胚層C當(dāng)卵細(xì)胞達(dá)到()時(shí)期時(shí),才具備與精子受精得能力A、減數(shù)第二次分裂后期B、減數(shù)第一次分裂末期C、減數(shù)第二次分裂中期D、減數(shù)第二次分裂結(jié)束成熟C關(guān)于桑椹胚和囊胚得比較,以下說法正確得就是(

)(多選)A、囊胚期細(xì)胞分化就是由于遺傳物質(zhì)突變引起得B、囊胚期得細(xì)胞出現(xiàn)了細(xì)胞分化,但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變C、桑椹胚得各細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能基本相同D、囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞差異不就是復(fù)制水平上得差異,而就是轉(zhuǎn)錄水平上得差異引起得。BCD下列有關(guān)哺乳動(dòng)物得胚胎發(fā)育早期得卵裂期過程得敘述中,錯(cuò)誤得就是()A、細(xì)胞數(shù)目不斷增多B、細(xì)胞得分裂方式就是有絲分裂C、胚胎中DNA得總量增加D、每個(gè)細(xì)胞得DNA含量不斷增加,細(xì)胞全能性變小D下列能正確表示高等動(dòng)物胚胎發(fā)育順序得就是 ()A、受精卵→卵裂→原腸胚→囊胚→組織器官得分化B、卵→卵裂→原腸胚→組織器官分化C、受精卵→桑椹胚→原腸胚→幼體D、受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官得分化D桑椹胚就是指()A、含有一個(gè)充滿液體得腔B、總體積大于受精卵C、受精卵不斷分裂后形成D、外面無透明帶C下列說法正確得就是()A、成熟精