生物选修三胚胎工程整理.pdf

胚胎工程 第 1 节 体内受精和早期胚胎发育 一、概念 1. 胚胎工程：指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、 胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。 （经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性 动物体内生产后代，以满足人类的各种需求） 二、知识结构 精子发生→精子获能 受精 → 胚胎发育 卵子发生→卵子准备 （一） 精子的发生 1. 发生时间：雄性动物从初情期（相当于人的青春期） ，直到生殖机能衰退，生殖细胞不断 增殖，精子不断产生。 发生部位：睾丸曲精管内 2. 发生过程： （各种家畜，大体分为三个阶段） ： 第一阶段： （曲细精管管壁的）精原细胞有丝分裂→大量精原细胞→部分形成初级精母细胞 第二阶段：初级精母细胞连续两次分裂（减数分裂的 MI 和 MII ） 1 个初级精母细胞→ 2 个次级精母细胞→ 4 个精子细胞（含单倍染色体） 第三阶段：精子细胞变形→精子 ① 细胞核→头的主要部分 ② 高尔基体→头部的顶体 ③ 中心体→尾 ④ 线粒体（聚集在尾的基部）→线粒体鞘 ⑤ 细胞内其他物质浓缩→球状原生质滴 （二）卵子的发生 1. 发生时间：动物的胚胎性别分化后 发生部位：卵巢内 2. 发生过程： 第一阶段： 【动物的胚胎性别分化后】雌性胎儿卵巢内的卵原细胞有丝分裂→增加数量→演 变为初级卵母细胞→被卵泡细胞包围，形成卵泡 第二阶段： 【排卵前后】减数第一次分裂→ 1 个次级卵母细胞和第一极体→进入输卵管，准 备受精 第三阶段： 【精子和卵子结合过程中】减数第二次分裂，次级卵母细胞→ 1 个成熟的卵子和 第二极体 △判断是否受精的标志：卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 ☆ 精子和卵子在发生上的重要区别： 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的（即胎儿时期） 注：多数不如动物的第一极体不进行减数第二次分裂形成两个第二极体。 卵子发生成熟示意图 （三）受精 一、概念 1. 受精：精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。包括会搜经前的准备阶段和受精 阶段。自然条件下是在雌性的输卵管内完成。 2. 放射冠：包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。 3. 透明带反应：在精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。 它是防止多个精子进入透明带，引起多个精子入卵受精的第一道屏障。 4. 卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入 卵内，这是防止多精如卵受精的第二道屏障。 二、过程 1. 准备阶段 1-精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合，必须在此行动物【生殖 道】发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 2. 准备阶段 2-卵子的准备：卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，动物排出卵子的 成熟程度不同（初级卵母细胞 -如马、犬等；次级卵母细胞 -如猪、羊等） ，但都要在【输卵 3. 受精阶段： 主要包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成配子结合 ① 顶体反应，释放顶体内的酶，额直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿过放射冠 的通路。 ② 透明带反应：穿过放射冠的精子立即与透明带接触，穿过顶体酶溶出通道后，接触卵 黄膜，发生透明带反应。 ③ 卵黄膜封闭作用：精子与卵黄膜接触后，立即被卵黄膜表面的微绒毛抱合→精子外膜 与卵黄膜融合→精子入卵→卵黄膜封闭作用 ④ 入卵后的变化： 精子：尾部脱离，核膜破裂→形成新的核膜→ 雄原核 形成（比原来精子核还大） 卵子：精子入卵后即被激活，完成减数第二次分裂，排出第二极体→ 雌原核 形成（略 小于雄原核） ⑤ 配子几何 雌原核