胚胎工程 1. 胚胎发育的基本过程和机制2. 体外受精3. 胚胎移植技术4. 早期胚胎的体外培养1. 胚胎发育的基本过程2. 胚胎发育的机制1. 生殖细胞的发生 7. 胚层分化2. 受精3. 卵裂4. 囊胚的形成5. 原肠胚的形成6. 中胚层及体腔的形成动物细胞的分类体细胞生殖细胞细胞生长、分裂和细胞周期无丝分裂有丝分裂细胞分化细胞衰老、死亡精子卵子精子发生1、发生部位：雄性生殖腺（睾丸）精原细胞初级精母细胞 精子细胞 精子(增殖期)(生长期)(成熟期,减数分裂)（细胞分化，同源群现象）2. 发生过程A1型A1型A2型A3型A4型中间型B型初级精母细胞初级精母细胞两次成熟分裂 结果：1个细胞变成4个细胞子细胞染色体数目减半精子的形成 细胞核的变化 细胞器的变化顶体的形成轴丝的形成线粒体的形成细胞质的变化顶体的形成高尔基体细胞核细胞膜精子大约有3亿精子可能会进入阴道 由同一精原细胞分裂而来的细胞群同步发育和成熟的现象叫同源群现象。同源群现象1、发生部位：雌性生殖腺（卵巢） 卵原细胞的增殖初级卵母细胞两次成熟分裂初级卵母细胞卵细胞与极体2、发生过程初级卵母细胞两次成熟分裂生长初级卵母细胞次级卵母细胞第一极体卵细胞 第 二 极 体卵 原 细 胞卵母细胞的发育A、原始滤泡B-D、初级滤泡（透明带形成）E、F、次级滤泡G、H、成熟滤泡透明带形成人的卵巢排卵排卵卵子卵子经过大约15厘米长的输卵管 精卵发生的异同：减数分裂的异同胚胎期的异同发育连续性的异同形态变化的有无同源群现象的有无二.受精过程1. 精子的成熟与获能 2. 精子穿过透明带（顶体反应） 3. 精卵融合 4. 卵子的激活与皮层反应一.受精的目的 ：恢复染色体倍数激活发育（精卵核的融合 ）（激活卵子，启动细胞周期 ）精子穿过放射冠精子用尾部拍打驱动进入卵子透明带诱发顶体反应顶体反应精卵融合、皮层反应及雌雄原核的结合皮 层 反 应受精卵第一天雌雄原核靠近二核融合开始分裂(卵裂) 2细胞期 4细胞期 （第2天） 桑椹胚 (第3天） 囊胚 (第4天） 受精后8天。胚牙完成“着陆“,微微嵌入子 宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。 生 命 孕 育 第 1 周 原肠腔外胚层外胚层原肠腔原肠腔内胚层内胚层原肠腔原肠腔中胚层中胚层原原 肠肠 胚胚脊索原肠内胚层中胚层 外胚层原肠腔胚孔预定脊索2周大的人类胚胎胚胎发育第三周 早期胚胎(第三星 期，已具备各器 官原基）新生命的第五周新生命第六周，人形已隐约可见。这时，胚胎 的心跳每分钟140150下是母亲心跳的两倍 。 8、9周大的人类胚胎人类胚胎第8周 时在子宫内的 照片。 9周大的人类胚胎胚胎第三月这是长到11个星期的胎儿。进入妊娠的第四 个月后，胎儿从5厘米长到10厘米。 第5个月受精后第9个月 分娩过程 1. 细胞行为细胞分裂增殖细胞迁移细胞黏着细胞凋亡神 经 细 胞结 缔 组 织 细 胞上 皮 细 胞肌 肉 细 胞2. 细胞分化 基因的差异表达促使细胞分化：诱导细胞产生分化个体发育中，细胞分化的去向与不同胚层的相互作用有关，表现为一部分细胞对另一部分细胞产生影响并决定其分化方向。信号传导诱导细胞分化诱导细胞可以分泌一些生长因子和分化因子 ：信号扩散跨膜蛋白直接互作间隙连接动物极植物极受精卵（模式图）（颜色深，比重小，卵黄少。）（颜色浅，比重大，卵黄多。） 胚胎细胞命运的决定：3. 模式形成体轴的形成胚层的形成1、背化基因：（10个）如背部基因（dl）。决定背腹轴极性的形成。编码转录因子DL 。其突变造成腹 部结构背部化。DL浓 度下 降无DL，细胞在这个梯度 中找到自己的位置，不 能正常分化腹部结构， 从而形成背部结构。2、前端形态发生素（BCD）：转录因子，锚定于卵子前 端，控制胚胎前端结构的生成，激活并调控合子基因的表达，抑制caudal基因的表达。 bcd突变的果蝇胚胎不再是头-胸-腹-尾部结构，而 是尾部-腹部-尾部。3、后端形态发生素（NOS）：翻译抑制因子，锚定于卵子后端，与母源hunchback(hb-m)的mRNA结合来抑制其翻译。无nos基因的果蝇胚胎不能形成腹部。BCD抑制caudal基因的表达。NOS抑制hunchback的mRNA。BCD抑制caudal基因的表达。导致CAUDAL浓度由前而后递增。 NOS抑制hunchback的mRNA。导致浓度由前而后递减。 胚胎中均匀分布。HUNCHBACK和BCD调 控胚胎前部分化基 因的表达。CAUDAL调控 后部分化基 因的表达1、背化基因：决定背腹轴极性的形成。 2、前端形态发生素（BCD） 3、后端形态发生素（NOS）决定前后轴极性的形成。 母体效应基因mRNA的不均一分布，使卵子在受精前就已经具有前后轴和背腹轴的取向。细胞的早期命运在此时已经决定（细胞特化）。 细胞特化取决于环境，所以不稳定。细胞特化到定型的转变发生在体节形成期，早期胚胎 沿前后轴划分为许多体节原基。4. 形态的发生5. 生长细胞数量增加、体积增 加、胞外物质积累。细胞分化在什么时候达到最大限度？细胞分化的结果（意义）是什么？胚胎时期形成各种不同细胞和组织