胚胎工程的理論基礎公開課1、精子得形態結構比較人和動物得精子精子得形態:不同動物精子形似蝌蚪,但其大小略有不同與動物體型大小無關。精子形似蝌蚪,總長約66μm,分頭、尾部(中段和尾)兩部分。

1)頭:頭部正面呈橢圓形,側面呈梨形,內含一個染色質十分致密得細胞核和一個頂體。頂體:就是一種膜系細胞器(高爾基體),呈帽狀罩于細胞核得前方。頂體內含多種水解酶(頂體酶)相當于巨大溶酶體。細胞核:父方得遺傳物質,雙鏈DNA,與蛋白質緊密結合。精子線粒體鞘2)尾部:中段和尾中段得線粒體鞘含有螺旋狀排列得線粒體,為精子得運動提供能量。尾部就是精子代謝和運動器官。尾部得中心含一條貫穿全尾得軸絲(類似鞭毛),2、精子得發生1)、場所:2)、時期:雄性睪丸得曲細精管初情期生殖機能衰退著絲點分裂姐妹染色單體分開1個精原細胞(2N)

減數第一次分裂染色體復制1個初級精母細胞(2N)2個次級精母細胞(N)減數第二次分裂4個精細胞(N)變形作用4個精子(N)同源染色體聯會,出現四分體、交叉互換同源染色體分離非同源染色體自由組合3)、精子得發生過程(4個時期)初級精母細胞

2n次級精母細胞n精原細胞

2n精細胞n精子n精原細胞

2n

增殖期生長期成熟期精子形成期

有絲分裂減1前間期減1減2減數分裂增殖期:精原細胞通過有絲分裂增殖,一部分貯藏于曲細精管中繼續增殖,另一部分進入生長期。生長期:進入生長期得精原細胞長大成為初級精母細胞。成熟期:初級精母細胞進行一次減數分裂(連續兩次分裂)形成4個精子細胞。精子形成期:精子細胞經過一系列得變化,形成成熟得精子。精子成熟后,進入附睪中進一步發育并貯藏。附睪中得精子一般沒有受精能力,只有其頭部得糖蛋白被雌性生殖管道分泌物中得酶降解后才具備。線粒體高爾基體A、頂體得發生發育中得頂體發育中得尾(中心體)B、尾得得發育C、精子頭得出現D、細胞質濃縮E、精子得形成原生質滴尾線粒體鞘頂體精子細胞變形成精子

①、細胞核②、高爾基體③、中心體④、線粒體⑤、細胞內其她物質精子頭得主要部分頭部得頂體精子得尾線粒體鞘(尾得基部)原生質滴(球狀,最后脫落)精子細胞變形總結大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點2、精子發生得激素調節雄性激素就是精子發生調節中最為重要因素1)雄性激素得分泌部位:曲細精管之間得間質細胞,最重要得雄性激素就是睪丸酮。2)雄性激素得主要功能:刺激雄性生殖器官和精子得發育與成熟,激發并維持雄性第二性征。二)、卵細胞得發生1、卵細胞得形態結構

卵細胞就是哺乳動物體內最大得細胞,大約就是精子體積得100倍。其直徑可達0、125-0、15毫米,和人得頭發尖得直徑差不多。卵呈球形,卵得細胞膜外面具有外被,其成分主要就是糖蛋白,就是由卵細胞或其她細胞分泌得。在哺乳動物中這種外被叫做透明帶,其作用就是保護卵子,阻止異種精子進入。透明帶外面還具有由卵丘細胞形成得放射冠。卵細胞細胞質多,核糖體十分豐富,同時還含有大量營養物質,卵細胞不能運動。卵細胞結構圖1)發生部位:卵巢、輸卵管卵子就是從卵巢得原始卵泡發育形成得,婦女一生中全部卵細胞都就是胎兒期增殖生成得。新生兒時期約有30萬～40萬個以上得原始卵泡,但就是99％得原始卵泡發育不久就相繼退化消亡,故婦女一生中總共有400至500個卵泡發育成熟并排出。2、卵細胞得發生2)時間:從胎兒時期開始(胎兒時期完成了卵泡得形成和在卵巢內得儲備)從性別分化開始,減數第一次分裂就是在雌性動物排卵前完成;減數第二次分裂就是在精子和卵子結合得過程完成得。17增殖期:生長期:成熟期:原始生殖細胞原始卵泡初級卵母細胞卵原細胞原始卵泡成熟卵泡初級卵母細胞次級卵母細胞第一極體卵細胞減Ⅰ有絲分裂染色體復制被卵泡細胞包圍(胎兒時期完成)(性成熟以后完成)減Ⅱ兩個第二極體第二極體3)卵細胞發生過程退化消失多數哺乳動物在排卵前后完成減Ⅰ和減Ⅱ前期、中期,在受精后完成減Ⅱ后期、末期,并釋放第二極體。卵原細胞有絲分裂多個卵原細胞DNA復制初級卵母細胞MⅠ第一極體次級卵母細胞第二極體卵子(形成合子)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)(3)卵子形成過程:卵子受精得標志:當在卵黃膜和透明帶得間隙可以觀察到兩個極體時,說明卵子已經完成了受精。(胎兒時期完成)卵子就是通過減數分裂形成得,第一次減數分裂在卵巢內完成,經過排卵過程,即將次級卵母細胞及外周得透明帶和放射冠排出,倘若次級卵母細胞遇到精子,再結合過程中進行減數第二次分裂,成為真正意義上得卵細胞。一個卵細胞排出后約可存活12-24小時,在這12-24小時內等待著與精子相遇、結合。若卵子排出后由于多種原因不能與精子相遇形成受精卵,便在24小時后自然死亡。失去這次受精得機會,就要等到1個月后另一個卵子成熟并被排出,重復同樣得過程。左右兩個卵巢通常就是輪流排卵,少數情況下能同時排出兩個或兩個以上得卵子。如果分別與精子相結合,就出現了雙卵雙胞胎和多卵多胞胎。

3、卵細胞發生得激素調節種類合成部位生理功能卵泡刺激素(FSH)黃體生成素(LH)雌激素卵巢腦垂體促進卵母細胞得生長和發育;使卵泡細胞釋放更多得雌激素。使卵泡細胞釋放更多得雌激素;增高會引起排卵。促進卵泡生長1、一個卵泡中能形成幾個成熟得卵細胞？2、排卵就是指卵細胞從卵泡中排出,還就是指卵泡從卵巢中排出？3、剛排出得卵就是成熟得卵細胞嗎？她在母體得什么部位與精子受精？剛排出得卵細胞尚未完全成熟,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得中期才能與精子結合完成受精過程。排出得卵細胞就是在輸卵管內與精子受精得。正常情況下,一個卵泡只能形成一個成熟得卵細胞。就是指卵細胞從卵泡中排出。思考:3、產生卵子得過程就是否都發生在卵巢中？否、減II過程就是在輸卵管中精子與卵子得發生比較生殖細胞類型場所開始時間細胞增殖方式子細胞數目就是否變形重要區別精子睪丸初情期以后先有絲分裂后減數分裂

4個精子細胞變形哺乳動物卵泡得形成和在卵巢內得儲備就就是在出生前完成得;而精子就就是從初情期開始得卵子卵巢輸卵管性別分化以后先有絲分裂后減數分裂

1個卵細胞

3個極體不變形24哺乳動物精子和卵子得發生主要有哪些相似點或不同點？相似點:最初階段均進行有絲分裂,不斷增加生殖細胞得數量;經過兩次減數分裂(減Ⅰ和減Ⅱ)才能形成精子和卵子。不同點:一個精原細胞——4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。多數哺乳動物初級卵泡得形成和在卵巢內得貯備就是胎兒出生前完成得。

提示:不就是。其一,在自然繁殖得條件下,可以說就是動物為繁殖后代、延續物種得一種生理保障機制;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。最后到達受精部(輸卵管)得精子只剩百余個,與卵子完成受精得只有一個。

1、家畜每次射精排出得精子數以億計,但就是通常只有一個精子能夠與卵子結合,這能說就是一種浪費嗎？怎樣理解這一現象？26

提示:細胞核就是精子遺傳物質儲存和復制得場所,也就是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動得控制中心。而線粒體則就是有氧呼吸產生運動能量得場所。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動能量得“動力工廠”或“發動機”。2、精子細胞變成精子得過程中,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？為什么精子中得線粒體集中在尾得基部？27二、胚胎得發育28●受精作用1、概念:就是指兩性生殖細胞(精子和卵子)結合形成一個新細胞合子(即受精卵)得過程。2、場所:受精就是在輸卵管內完成得。(1)受精前得準備階段:①精子獲能:精子必須在雌性動物得生殖道發生相應得生理變化后,才獲得受精能力得生理現象、②卵子得準備:在輸卵管中發育到減數第二次分裂得中期,才具有與精子受精得能力充滿活力得精子3、過程精、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、受精作用得過程精子進入卵子要通過哪些障礙？(2)受精階段:①精子穿越放射冠和透明帶頂體反應使頂體內得酶釋放出來并溶解放射冠內得卵丘細胞和透明帶。透明帶反應就是防止多精入卵受精得第一道屏障②精子進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③原核形成:雄原核形成和雌原核形成④配子結合:雌雄原核融合形成合子(受精卵)①頂體反應、穿過放射冠②穿過卵黃膜④雌雄原核融合③雌、雄原核形成經過種種障礙得精子終于與卵子相遇精子試圖進入卵子

精子像一個不斷旋轉得鉆頭,在尾巴拍打得驅動下,努力進入卵子。

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透明帶放射冠第一極體①精卵相遇，發生頂體反應，精子穿入放射冠。②精子接觸透明帶。③精子穿過透明帶，接觸卵黃膜。哺乳動物受精過程示意圖2025/4/21精子頭膨脹第一極體第二極體④精子頭膨脹，同時卵子完成第二次成熟分裂，釋放第二極體。原雌核原雄核⑤原雌、雄核形成。⑥核膜消失、兩個核融合。⑦第一次卵裂即將開始。2025/4/21區分受精得標志和受精完成得標志

受精得標志在卵黃膜和透明帶得間隙可以觀察到兩個極體。也就就是第二極體形成得時候。而受精完成得標志就是雌雄原核融合形成合子。5、受精作用得實質和意義

維持每種生物前后代體細胞中染色體數目得恒定;對于生物得遺傳和變異十分重要。受精過程完成以后開始進行胚胎發育。二、胚胎發育得過程胚胎發育得過程:根據胚胎形態得變化,分幾個階段:受精卵卵裂(包括2細胞期、4細胞期、8細胞期、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。卵裂期得特點細胞分裂方式為________細胞數目_________每個細胞體積_________胚胎總體積______或略有_____有機物總量_______有機物種類_________DNA總數目_____有絲分裂增加不增加縮小減小減少增加增加早期胚胎得發育包括三個階段:桑椹胚、囊胚和原腸胚1、桑椹胚卵裂:受精卵開始進行得幾次有絲分裂,較普通有絲分裂快得多,稱為卵裂。當卵裂分裂到16～32個細胞時,細胞緊密連接成為一個細胞團,形似桑椹,此時叫桑椹胚。特點:每一個細胞都具有全能性,特別就是2～8個細胞時,都可以做胚胎移植得核供體。2、囊胚內細胞團:位于胚體一端,細胞個體較大,將來發育成胎兒各組織(完整胚胎)。滋養層細胞:環透明帶一排細胞,將來發育成胎膜和胎盤,為胚胎提供營養。胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發育所需得氧氣和營養物質。出現囊胚腔和細胞定位(胚泡腔)孵化:囊胚進一步擴大,會導致透明帶得破裂,胚胎從其中伸展出來得過程。哪個階段以前得細胞為全能細胞？哪個階段得細胞開始分化？何種結構將來發育成胎兒得各種組織？胎膜和胎盤由什么結構發育而來得？桑椹胚以前囊胚內細胞團滋養層3、原腸胚內細胞團表層得細胞外胚層內胚層內細胞團下方得細胞衍生形成中胚層原腸腔內胚層包圍得囊腔內細胞團細胞經過變化插到內外胚層形成原腸三個胚層進一步分化,逐步形成各種器官和系統原腸胚3胚層得發育外表、附、感、神;內呼、消、肝、胰;其余中胚層。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)胎兒形成滋養層外胚層