3.1《體內受精和早期胚胎發育》專題3胚胎工程3.1《體內受精和早期胚胎發育》英國人W·希普于1890年在劍橋大學將純種安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利時兔的輸卵管內。結果生出兩只純種的安哥拉子免。這是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技術由此創始。比利時兔安哥拉兔3.1《體內受精和早期胚胎發育》胚胎工程

胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等技術。經過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種需求。3.1《體內受精和早期胚胎發育》操作對象：早期胚胎和配子技術手段：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等理論基礎：哺乳動物受精和早期胚胎發育的規律3.1《體內受精和早期胚胎發育》3.1體內受精和早期胚胎發育3.1《體內受精和早期胚胎發育》1、精子的發生(1)場所:精子的發生是在

內的

中完成的。(2)時期:(雄性動物)從

到

。一、精子和卵細胞的發生哺乳動物睪丸示意圖睪丸初情期曲細精管生殖機能衰退3.1《體內受精和早期胚胎發育》染色體復制初級精母細胞精原細胞多個精原細胞精子發生的過程第一階段第二階段第三階段有絲分裂MⅡ精子細胞次級精母細胞MⅠ變形精子3.1《體內受精和早期胚胎發育》精子細胞精子3.1《體內受精和早期胚胎發育》線粒體高爾基體A、頂體的發生發育中的頂體發育中的尾（中心體）B、尾的的發育C、精子頭的出現D、細胞質濃縮E、精子的形成原生質滴尾線粒體鞘頂體精子細胞變形成精子3.1《體內受精和早期胚胎發育》發育為演變為形成濃縮成變為精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘膜(尾的基部)原生質滴(球狀)細胞核高爾基體中心體線粒體細胞內其他物質精子細胞變形中的主要變化3.1《體內受精和早期胚胎發育》精子細胞精子1.理清精子細胞變形成精子的過程。

2.注重精子各組成分別由精子細胞的哪一部分形成?3.1《體內受精和早期胚胎發育》精子的形態：（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。（2）不同種動物精子的形態____，大小略有____，與動物的體形大小____

。頭頸尾相似不同無關3.1《體內受精和早期胚胎發育》1.家畜每次射精排出的精子數以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現象？提示：不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續物種的一種生理保障機制；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。最后到達受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。討論:（教材P62）3.1《體內受精和早期胚胎發育》2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？提示：細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產生運動能量的場所。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動能量的“動力工廠”或“發動機”。討論:（教材P62）3.1《體內受精和早期胚胎發育》2、卵子的發生(1)場所:卵子的發生是在

內中完成的。(2)時期:（動物胚胎）在

以后，即

。由卵原細胞通過不斷

增加其數量，并進一步演變成

。動物細胞卵巢、卵泡和卵子的關系圖卵巢性別分化胎兒期有絲分裂初級卵母細胞3.1《體內受精和早期胚胎發育》不同發育階段的卵泡排卵黃體退化黃體卵泡細胞第一極體卵丘細胞核透明帶卵黃膜卵巢中有卵泡，每個卵泡中有一個初級卵母細胞。

3.1《體內受精和早期胚胎發育》卵子結構圖3.1《體內受精和早期胚胎發育》在完成在完成被包圍，形成卵泡一般不進行MⅡ有絲分裂染色體復制MⅠ卵原細胞卵子發生過程多個卵原細胞胎兒時期第一極體MⅡ卵子第二極體退化消失受精初級卵母細胞次級卵母細胞合子卵泡細胞受精過程排卵前后3.1《體內受精和早期胚胎發育》卵子受精的標志：

當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經完成了受精。3.1《體內受精和早期胚胎發育》1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？提示：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？提示：是指卵子從卵泡中排出。討論:（教材P63）3.1《體內受精和早期胚胎發育》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？提示：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數第二次分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。討論:（教材P63）3.1《體內受精和早期胚胎發育》1.相似點：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數量；經過減數分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。精子和卵子的發生異同3.1《體內受精和早期胚胎發育》2.不同點：發生時間場所子細胞數目變形形狀精子卵子重要區別睪丸曲細精管卵巢輸卵管初情期以后性別分化以后4個精子細胞1個卵細胞2個極體是否蝌蚪形圓形哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內的儲備是在出生前完成的；精子是從初情期開始的3.1《體內受精和早期胚胎發育》1.以下說法不正確的是A.雄性動物從初情期開始產生精子B.1個精原細胞可以形成4個精子C.對多數家畜來說，精子在睪丸內形成的時間為兩個月左右D.動物體型大的產生的精子多且大2.一個卵泡可以形成的卵子數目是A.1個B.2個C.3個D.4個練習：3.1《體內受精和早期胚胎發育》3.以下說法正確的是A.哺乳動物卵泡的形成是在初情期B.排卵是指排出成熟的卵泡C.排卵實際上是排出初級卵母細胞D.排卵實際上是排出次級卵母細胞4.下例不屬于精子和卵子發生的區別的是A.初級精母、卵母細胞的形成時間B.MⅠ和MⅡ的時間連續性C.成熟生殖細胞是否發生變形D.成熟生殖細胞中染色體的數量3.1《體內受精和早期胚胎發育》1、概念:指和結合形成(即)的過程。2、標志:在和的間隙可以觀察到兩個極體時。3、場所:受精是在內完成的。二、受精精子受精卵卵黃膜透明帶輸卵管卵子合子3.1《體內受精和早期胚胎發育》精子穿越和4、過程受精前的準備階段受精階段受精過程精子獲能準備階段1：卵子的準備準備階段2：放射冠雌雄原核形成透明帶受精卵的形成精子進入卵黃膜3.1《體內受精和早期胚胎發育》準備階段1：精子獲能即精子必須在雌性動物生殖道內發生相應生理變化后，才能獲得受精能力的現象。準備階段2：卵子的準備即卵子在輸卵管內達到減數第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。受精前準備階段：3.1《體內受精和早期胚胎發育》受精階段

包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，雌雄原核形成和受精卵形成。3.1《體內受精和早期胚胎發育》1.什么叫頂體反應？2.什么叫透明帶反應？3.什么叫卵黃膜的封閉作用？4.防止多精入卵受精有哪些生理反應？3.1《體內受精和早期胚胎發育》此時經過種種障礙的精子終于與卵子相遇，卵子外膜成為它們第一道需要攻破的關卡。此時，精子們把頭鉆到卵子的外壁上，尾巴不斷拍打著，卵子則隨著精子尾部的運動緩慢地逆時針轉動。

卵子的外層被一層透明的薄膜保護著，這使它看起來像一個懸浮在天體中的漂亮的星球。3.1《體內受精和早期胚胎發育》精、卵相遇頂體反應頂體酶釋放溶解卵丘細胞之間物質穿越放射冠接觸透明帶頂體酶溶解透明帶穿越透明帶接觸卵黃膜產生透明帶反應形成第一道屏障精子被微絨毛抱合精子外膜與卵黃膜融合精子注入卵3.1《體內受精和早期胚胎發育》精子注入卵后變化①變化②變化③產生卵黃膜封閉作用形成第二道屏障尾部脫離核膜破裂形成雄原核激活卵子完成減數第二次分裂，排出第二極體形成雌原核發育移動接觸合并形成受精卵3.1《體內受精和早期胚胎發育》細胞分裂方式為_______細胞數目____胚胎總體積______或略有____每個細胞體積_____DNA數目_____有機物總量_____有機物種類_____減少1、卵裂期的特點：有絲分裂增加不增加縮小減小增加三、胚胎發育增加3.1《體內受精和早期胚胎發育》根據胚胎形態的變化，分幾個階段：受精卵卵裂（包括2細胞期、4細胞期、8細胞、16細胞期、32細胞期）桑椹胚囊胚期原腸胚期（包括內、中、外三胚層和原腸腔）幼體2、胚胎發育的過程：3.1《體內受精和早期胚胎發育》卵裂3.1《體內受精和早期胚胎發育》囊胚期滋養層：發育成胎膜和胎盤，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發育所需的氧氣和營養物質內細胞團細胞：即胚胎干細胞，是一種未分化的細胞，具有全能性，能發育成完整的胚胎滋養層內細胞團囊胚腔囊胚的形成3.1《體內受精和早期胚胎發育》歸納：早期胚胎發育的幾個階段桑椹胚：細胞屬于。囊胚：細胞開始；將來發育成

，將來發育成胎膜、胎盤，出現后，進一步擴大會導致。原腸胚：內細胞團形成，細胞形成，出現。全能細胞分化內細胞團各種組織滋養層囊胚腔孵化表皮的細胞外胚層下方的內胚層原腸腔3.1《體內受精和早期胚胎發育》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胚層———————內胚層——中胚層——原腸胚胚的發育：按照一定的次序向內運動受精卵——卵裂——囊胚原腸胚的形成3.1《體內受精和早期胚胎發育》受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內含囊胚腔）原腸胚（內含原腸腔）胎兒形成：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構成，細胞數在32個左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發育成胎兒各組織滋養層細胞：發育成胎膜和胎盤：最初發育在輸卵管進行有絲分裂胚胎發育滋養層外胚層中胚層內胚層原腸腔3.1《體內受精和早期胚胎發育》原腸胚3胚層的發育外表神經和感官；內呼消化胰與肝；其余都為中胚層外胚層：表皮及其附屬結構、神經系統、感覺器官內胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內臟器官外膜、循環系統、排泄系統、生殖系統3.1《體內受精和早期胚胎發育》1.表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發育程度最高？提示：馬的胚胎進入子宮時發育程度最高，其次為小鼠。2.將體外培養的馬胚胎移植到母馬子宮時，應選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？提示：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8~16細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發育率和妊娠率，在實踐中通常用發育到囊胚階段的胚胎進行移植。資料分析:（教材P67）3.1《體內受精和早期胚胎發育》3.為什么說關于動物的體內受精和胚胎發育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？請結合本節內容舉例說明。提示：胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發育的基礎上實現的。本節涉及的哺乳動物體內受精和胚胎發育都是在自然條件下的特點和規律，人們正是在認識了這些自然規律的基礎上，在體外進行有效的模擬，才使卵母細胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細胞能在試管內完成受精；體外受精卵能在人工培養條件下繼續發育等，這些都有賴于體內自然條件下的基礎研究成果。3.1《體內受精和早期胚胎發育》經過種種障礙的精子終于與卵子相遇3.1《體內受精和早期胚胎發育》精子試圖進入卵子3.1《體內受精和早期胚胎發育》

此時,精子的頭已經鉆進去了,我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個不斷旋轉的鉆頭，在尾