哺乳動物生殖細胞的發(fā)生和胚胎發(fā)育的基本過程

1、動物的胚胎發(fā)育和胚胎工程,（一）、精子的發(fā)生,1、場所：,2、時期：,3、過程：,1、場所：精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的,2、時期：從初情期開始直到生殖功能衰退,3、過程：發(fā)生的過程大體可分為三個階段,曲細精管,,一、哺乳動物生殖細胞的發(fā)生,精原細胞,,有絲分裂,初級精母細胞,,次級精母細胞,精子細胞,,,精子,MⅠ,,第一階段,,第二階段,,第三階段,MⅡ,精子發(fā)生的過程,多個精原細胞,染色體復制,變形,,精原細胞經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生多個初

2、級精母細胞。,初級精母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成含有單倍染色體的精子細胞。,細胞核變?yōu)榫宇^部的主要部分；高爾基體發(fā)育為頭部的頂體；中心體演變?yōu)榫拥奈?；線粒體形成線粒體鞘膜；其它物質(zhì)濃縮成原生質(zhì)滴（球形）,1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)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(xù)物種的一種生理保障機制；其二，在自然條件下，精子從射精

3、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。,2.精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細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？,提示：細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所，也是參與精、卵結(jié)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(chǎn)生運動能量

4、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(fā)動機”。,思考：,（二）、卵子的發(fā)生,1、場所：卵子的發(fā)生是在卵巢內(nèi)完成 的。,2、時期：性別分化以后,（放射冠）,3、過程：,雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細胞，通過有絲分裂增加其數(shù)量，演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?，被卵泡細胞包圍形成卵泡。初級卵母細胞?jīng)過減數(shù)分裂變?yōu)槌墒斓穆炎印?減數(shù)第一次分裂時間是在雌性動物排卵前后完成的，結(jié)果是產(chǎn)生1個次級卵母細胞和第一極體

5、。,減數(shù)第二次分裂時間是在精子和卵子結(jié)合的過程中，結(jié)果是產(chǎn)生1個成熟卵子和第二極體。,卵原細胞,有絲分裂,多個卵原細胞,染色體復制,初級卵母細胞,MⅠ,第一極體,次級卵母細胞,,,兩個第二極體,,第二極體,卵子,,,退化消失,MⅡ,排卵前后完成,在受精過程完成,被卵泡細胞包圍,形成卵泡,胎兒時期完成,,,,1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？

6、它在母體的什么部位與精子受精？,答：剛排出的卵子尚未完全成熟，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)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。,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。,思考：,三、精子與卵子的發(fā)生比較,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(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。,不同點：一個精原細

7、胞——多個精子；一個卵原細胞——一個卵子；精子形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的。,四、受精,1、概念:,2、標志:,3、場所:,1、概念:指精子和卵子結(jié)合形成合子 (即受精卵)的過程。,2、標志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。,3、場所:受精是在輸卵管內(nèi)完成的。,4、過程,,受精前的準備階段,受精階段,,準備階段1：精子獲能,準備階段2：卵子的準備,即精子必須在雌性

8、動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。,即卵子在輸卵管內(nèi)達到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。,包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結(jié)合。,充滿活力的精子,經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇,此時經(jīng)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(guān)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(zhuǎn)動。,卵子的外層被一層透明的薄膜保護著，

9、這使它看起來像一個懸浮在天體中的漂亮的星球。,,精子試圖進入卵子,此時, 精子的頭已經(jīng)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(zhuǎn)的鉆頭，在尾巴拍打的驅(qū)動下，努力進入卵子。,,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入卵子內(nèi)，當?shù)谝粋€精子進入后，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。,穿過透明帶：,1) 精子穿越放射冠和透明帶 頂體反應使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞透明帶

10、反應是防止多精入卵受精的第一道屏障2)精子進入卵黃膜 卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障,形成受精卵：,思考：當你了解到精子需要獲能，受精過程中有防止多精入卵的現(xiàn)象時，你是否提出過這樣的問題：精子在雌性生殖道內(nèi)是如何獲能的？防止多精入卵的兩道防線的形成機制究竟是什么？,答：精液由精子和精清（精漿）兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當交配后精液進入雌性動物的生殖道

11、時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內(nèi)獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管。防止多精入卵主要通過透明帶反應和卵黃膜封閉作用兩道屏障。在受精過程中，當精子穿越透明帶觸及卵黃膜時，透明帶會立即封閉，阻止后來的精子進入透明帶，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵黃膜會立即拒絕其他精子再進入卵內(nèi)，可看作是防止多精受精的第二道屏障。,5.意義,維持每種生物前后代體細胞中染色

12、體數(shù)目的恒定 ；對于生物的遺傳和變異十分重要。,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）,胚層分化形成胎兒形成,,,,,,：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。,：由具有全能性細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹,,內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤,：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂,,滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔,二、哺乳動物胚胎

13、發(fā)育的基本過程,胚胎發(fā)育：指受精卵發(fā)育成幼體的過程,二、哺乳動物胚胎發(fā)育的基本過程,人體胚胎發(fā)育在子宮內(nèi)經(jīng)過約38周，整個過程可分為胚卵期、胚胎期和胎兒期三個階段,胚卵期：從受精至第一周末胚胎開始著床,細胞期,強調(diào)：卵裂期的特點,細胞分裂方式為_______細胞數(shù)目____胚胎總體積_____或略有___每個細胞體積_____DNA數(shù)目_____有機物總量_____,有絲分裂,增加,不增加,縮小,減小,增加,增加,新生命的第四

14、天——胚泡,新生命的第三天—桑葚胚,受精后8天。胚芽完成"著陸",微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細胞。,桑椹胚：細胞數(shù)在32個左右，細胞排列致密，形似桑椹，細胞屬于全能細胞,囊胚：細胞開始分化;內(nèi)細胞團將來發(fā)育成各種組織, 滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜、胎盤;出現(xiàn)囊胚腔后，進一步擴大會導致孵化。,新生命的第四周,新生命的第五周——看啊，眼的雛形出來了,胚胎期：從第二周至第八周,第三周末形成原腸胚：內(nèi)細胞團表皮的細胞

15、形成外胚層，下方的細胞形成內(nèi)胚層，出現(xiàn)原腸腔。,新生命的第六周—四肢和腦都開始初步分化了，真讓人激動,受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。,新生命的第七周——進一步發(fā)育了，看個整體的吧,人類胚胎第8周時在子宮內(nèi)的照片 ，胚初具人形,新生命的第九周——胎兒已基本成形，看看手的進一步分化,新生命的第十二周——理論上這時的胎兒已可以獨立生活，但其實出世的日子還早,胎兒期：從第九周開始至分娩,

16、此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以促進它對吮吸的反映 。,新生命的第二十六周——中間的很多周變化不大，是體內(nèi)器官的逐步分化和成熟，就略過吧。二十六周的胎兒如果出世，存活率已經(jīng)很高了！看看就知道差不多了啊！,新生命的第二十八周——請注意體位，現(xiàn)在已經(jīng)為分娩做好準備了,精、卵相遇,頂體反應,頂體酶釋放,頂體酶溶解透明帶,接觸透明帶,穿越放射冠,溶解卵丘細胞 （放射冠）,穿越透明帶,接觸卵黃膜,產(chǎn)生透明帶反應,形成