2细胞工程理论基础.ppt.ppt
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第二章细胞工程基础第二章细胞工程基础理论基础:
细胞生物学理论基础:
细胞生物学细胞组成:
分子组成、结构组成细胞组成:
分子组成、结构组成细胞分裂与细胞分裂周期细胞分裂与细胞分裂周期细胞凋亡与细胞坏死细胞凋亡与细胞坏死细胞分化细胞分化组织与器官组织与器官生殖与发育生殖与发育一、细胞组成一、细胞组成由英国人罗伯特由英国人罗伯特虎克发现。
虎克发现。
1919世纪世纪3030年代,德国科学家施莱登和施旺,创立了细胞学年代,德国科学家施莱登和施旺,创立了细胞学说。
说。
18581858年,德国魏尔肖提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点年,德国魏尔肖提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点,作为细胞学说的修正和补充。
,作为细胞学说的修正和补充。
细胞学说的内容:
细胞学说的内容:
细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成。
细胞和细胞产物所构成。
细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
细胞共同组成的整体的生命起作用。
新细胞可以从老细胞中产生。
新细胞可以从老细胞中产生。
1.1.细胞的分子组成细胞的分子组成组成细胞的元素组成细胞的元素(含量)(含量)大量元素:
大量元素:
CC、HH、OO、NN、PP、CCaa微量元素:
微量元素:
FeFe、ZnZn、MoMo、CuCu、SiSi等等细胞中的化合细胞中的化合物物无机化合无机化合物物有机化合物有机化合物水:
水:
8080%无机盐:
无机盐:
2-42-4%糖类糖类脂类脂类蛋白质蛋白质核酸核酸分类分类细胞中的无机物细胞中的无机物细胞结构的细胞结构的重要组成成分重要组成成分,维持细胞的,维持细胞的形态。
形态。
约约4.5%4.5%结合水结合水它们可以相它们可以相互转化互转化11、细胞内良、细胞内良好的溶剂,各好的溶剂,各种生化反应的种生化反应的介质介质22、参与化学、参与化学反应反应33、为细胞提、为细胞提供液体环境供液体环境44、运送营养、运送营养物质和代谢废物质和代谢废物物约约95.5%95.5%自由水自由水水水联系联系功能功能含量含量存在形式存在形式无机盐无机盐存在形式:
绝大多数以存在形式:
绝大多数以离子形式离子形式存在存在功能:
功能:
11、是细胞和生物体的重要组成成分是细胞和生物体的重要组成成分,如:
,如:
MgMg2+2+合成叶绿素,合成叶绿素,FeFe2+2+合成血红蛋白合成血红蛋白22、维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动,如:
动物缺,如:
动物缺钙会抽搐钙会抽搐33、维持细胞的渗透压和酸碱平衡维持细胞的渗透压和酸碱平衡如:
如:
HCOHCO33-,PO,PO443-3-,Ca,Ca2+2+,Mg,Mg2+2+细胞中的有机物:
细胞中的有机物:
蛋白质:
结构蛋白、酶、运输、信息传递、免疫等蛋白质:
结构蛋白、酶、运输、信息传递、免疫等核酸:
核酸:
DNADNA和和RNARNA脂类:
脂肪(储能)、磷脂(结构成分)、固醇(调节脂类:
脂肪(储能)、磷脂(结构成分)、固醇(调节代谢)代谢)糖:
组成核酸(五碳糖核糖)、能源物质(葡萄糖)、提供糖:
组成核酸(五碳糖核糖)、能源物质(葡萄糖)、提供能量(果糖、半乳糖、乳糖)、贮存能量(淀粉、糖原)、能量(果糖、半乳糖、乳糖)、贮存能量(淀粉、糖原)、支持细胞(纤维素)支持细胞(纤维素)2.2.细胞的结构组成细胞的结构组成原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较代表生物代表生物细胞核或细胞核或拟核拟核细胞质细胞质细胞膜细胞膜细胞壁细胞壁基基本本结结构构细胞大小细胞大小真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞比较项目比较项目较小较小(1-10m)(1-10m)较大较大(20-30m)(20-30m)主要成分是肽聚糖主要成分是肽聚糖纤维素和果胶纤维素和果胶相似相似只有分散的只有分散的核糖体核糖体,无其他细胞器无其他细胞器有有各种细胞器各种细胞器无核膜无核膜,只有核区只有核区,有有DNA,DNA,称为称为拟核拟核有核膜,具有有核膜,具有真正的真正的细胞核细胞核细菌细菌,放线菌放线菌,蓝蓝藻藻,支原体支原体,衣原衣原体体绝大多数生物绝大多数生物,包括包括动物动物,植物植物,真菌真菌细胞膜结构及功能:
细胞膜结构及功能:
生物膜:
将细胞所有的膜结构统称为生物膜。
生物膜:
将细胞所有的膜结构统称为生物膜。
细胞(质)膜:
包裹在细胞外的膜细胞(质)膜:
包裹在细胞外的膜包括包括内膜:
真核细胞中细胞器外包裹的膜(胞质膜)内膜:
真核细胞中细胞器外包裹的膜(胞质膜)磷脂双分子层磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架构成了细胞膜的基本骨架蛋白质分子蛋白质分子镶在磷脂双分子层表面镶在磷脂双分子层表面嵌入磷脂双分子层中嵌入磷脂双分子层中横跨磷脂双分子层横跨磷脂双分子层结构特点:
结构特点:
具有流动性具有流动性细胞核功能:
细胞核功能:
细胞核:
细胞核:
控制细胞的遗传(染色体复制和细胞分裂)、生长控制细胞的遗传(染色体复制和细胞分裂)、生长和发育(调节基因的表达)和发育(调节基因的表达)染色质和染色体:
染色质和染色体:
18481848年发现,年发现,18791879年被正式命名;由年被正式命名;由DNADNA和组蛋白构成。
和组蛋白构成。
是同一种物质在细胞周期的不同阶段可以相互转变的形态是同一种物质在细胞周期的不同阶段可以相互转变的形态结构,分裂间期称为染色质(呈丝状),分裂期称为染色体结构,分裂间期称为染色质(呈丝状),分裂期称为染色体(细丝高度螺旋化呈棒状)(细丝高度螺旋化呈棒状)二、细胞周期与细胞分裂二、细胞周期与细胞分裂1.1.细胞周期:
一个细胞经生长、分裂增殖成两个细胞所经细胞周期:
一个细胞经生长、分裂增殖成两个细胞所经历的全过程。
历的全过程。
即:
细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束为止的全过即:
细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束为止的全过程。
程。
典型的细胞周期可分为:
典型的细胞周期可分为:
间期(间期(G1G1、SS、G2G2)和和分裂分裂期(期(MM期)期)细胞周期各期示意图细胞周期各期示意图2.2.细胞分裂细胞分裂无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂无丝分裂:
无丝分裂:
一个细胞直接分裂成两个细胞。
一个细胞直接分裂成两个细胞。
植物细胞的无丝分裂植物细胞的无丝分裂有丝分裂:
有丝分裂:
染色体经过复制变成双份,再平均分配到两个子细胞中去染色体经过复制变成双份,再平均分配到两个子细胞中去。
保证亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定性保证亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定性包括:
前期、中期、后期、末期、胞质分裂等包括:
前期、中期、后期、末期、胞质分裂等前期:
前期:
特特点点两出现两出现两消失两消失出现染色体出现染色体出现纺缍体出现纺缍体核膜消失核膜消失核仁消失核仁消失一散一散中期:
中期:
所有染色体的着丝点排列在所有染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上细胞中央的赤道板上.后期后期:
1.1.点裂点裂2.2.数增数增3.3.均两极均两极:
纺缍丝牵引两纺缍丝牵引两套形态和数目相同的染色套形态和数目相同的染色体移向细胞两极体移向细胞两极.末期末期:
特点特点两出现两出现两消失两消失核仁出现核仁出现核膜出现核膜出现纺缍丝消失纺缍丝消失染色体逐渐解染色体逐渐解旋变成细长而旋变成细长而盘曲的染色质盘曲的染色质减数分裂减数分裂生殖细胞特有的分裂方式生殖细胞特有的分裂方式染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞的染色体数目比染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞的染色体数目比亲代细胞减少一半。
亲代细胞减少一半。
减数第一次分裂的特点减数第一次分裂的特点:
同源染色体分离同源染色体分离同源染色体联会同源染色体联会染色体染色体复制复制间期间期分裂期分裂期2N2NN次级精母细胞染色体数目比初级精母细胞有什么特点次级精母细胞染色体数目比初级精母细胞有什么特点?
原因是什么?
原因是什么?
减少了一半减少了一半同源染色体分离同源染色体分离精原精原细胞细胞初级初级精母细胞精母细胞22个次级精个次级精母细胞母细胞减数第二次分裂的特点减数第二次分裂的特点:
(:
(分裂期基本同有丝分裂分裂期基本同有丝分裂)次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞22个次个次级级精母细胞精母细胞44个精细个精细胞胞无染色体复制无染色体复制着丝点分裂,染色单体分离着丝点分裂,染色单体分离NN三、细胞全能性与细胞分化三、细胞全能性与细胞分化多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成的,而这些细多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成的,而这些细胞来源于同一个细胞。
胞来源于同一个细胞。
(一)细胞分化
(一)细胞分化细胞分化:
同一来源的细胞在细胞分化:
同一来源的细胞在形态、结构和功能形态、结构和功能上发生差上发生差异的过程,包括时间和空间上的分化。
异的过程,包括时间和空间上的分化。
时间上的分化:
一个细胞在不同的发育阶段可以形成不同时间上的分化:
一个细胞在不同的发育阶段可以形成不同的形态和功能;的形态和功能;空间上的分化:
同一种细胞由于所处的环境不同可以形成空间上的分化:
同一种细胞由于所处的环境不同可以形成不同的形态和功能。
不同的形态和功能。
胚胎干细胞的诱导分化:
胚胎干细胞的诱导分化:
胎牛血清,骨髓基质细胞共培养胎牛血清,骨髓基质细胞共培养胚胎干细胞胚胎干细胞-造血细胞造血细胞RA胚胎干细胞胚胎干细胞-神经细胞神经细胞DMSO胚胎干细胞胚胎干细胞-肌肉细胞肌肉细胞TGF-B1,VEGF,bFGF胚胎干细胞胚胎干细胞-血管和内皮细胞血管和内皮细胞RA+胰岛素胰岛素+T3胚胎干细胞胚胎干细胞-脂肪细胞脂肪细胞BMP-2,BMP-4胚胎干细胞胚胎干细胞-软骨细胞软骨细胞地塞米松,磷酸甘油地塞米松,磷酸甘油胚胎干细胞胚胎干细胞-骨细胞骨细胞基因转染基因转染胚胎干细胞胚胎干细胞-胰岛素分泌细胞胰岛素分泌细胞视黄酸二甲基亚砜分化潜能:
细胞分化能力的强弱。
分化潜能:
细胞分化能力的强弱。
细胞分化不仅发生在胚胎时期,而且一直都进行着,补充细胞分化不仅发生在胚胎时期,而且一直都进行着,补充因衰老和死亡而减少的细胞。
因衰老和死亡而减少的细胞。
细胞分化的特点:
细胞分化的特点:
持久性:
贯穿生物体生命的整个过程,胚胎期达到最大程持久性:
贯穿生物体生命的整个过程,胚胎期达到最大程度;度;稳定性和不可逆性:
一般来说,分化了的细胞将一直保持稳定性和不可逆性:
一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡;分化后的状态,直至死亡;普遍性:
生物界普遍存在,是生物个体发育的基础。
普遍性:
生物界普遍存在,是生物个体发育的基础。
但大量科学实验证明,在植物细胞中高度分化的植物细胞仍具有发但大量科学实验证明,在植物细胞中高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,即植物细胞的全能性。
在动物细胞中,部分细育成完整植株的能力,即植物细胞的全能性。
在动物细胞中,部分细胞(有细胞核)也有此能力。
胞(有细胞核)也有此能力。
细胞分裂与分化的关系:
细胞分裂与分化的关系:
分裂:
细胞数目的增多(生长、发育、繁殖、遗传的基础)。
分裂:
细胞数目的增多(生长、发育、繁殖、遗传的基础)。
单细胞生物:
产生新的个体;多细胞生物:
产生新细胞单细胞生物:
产生新的个体;多细胞生物:
产生新细胞,使使生物体由小长大。
生物体由小长大。
细胞分裂是分化的基础,分化必须建立在分裂的基础上,细胞分裂是分化的基础,分化必须建立在分裂的基础上,即分化必然伴随着分裂。
(分裂是否必然伴随着分化?
)即分化必然伴随着分裂。
(分裂是否必然伴随着分化?
)分化程度越高,分裂能力越差。
分化程度越高,分裂能力越差。
为什么?
为什么?
分化细胞。
分化细胞。
(二)细胞全能性:
(二)细胞全能性:
分化细胞保留着全部的核基因组,具有生物个体生长、分化细胞保留着全部的核基因组,具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息,具有发育成完整个体的潜发育所需要的全部遗传信息,具有发育成完整个体的潜能。
能。
理论上说,每个细胞都具有全能性(例外:
成熟哺乳动理论上说,每个细胞都具有全能性(例外:
成熟哺乳动物的红细胞)。
物的红细胞)。
特点:
特点:
高度分化的植物细胞具有全能性,植物细胞在高度分化的植物细胞具有全能性,植物细胞在离体离体的情况的情况下,在一定营养的物质,激素和其他适宜的下,在一定营养的物质,激素和其他适宜的外界条件外界条件下,下,才能表现其全能性。
(植物组织培养的理论基础)才能表现其全能性。
(植物组织培养的理论基础)动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性。
(动物克隆)性。
(动物克隆)(三)细胞的脱分化和再分化:
(三)细胞的脱分化和再分化:
脱分化:
脱分化:
指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程性的过程已经分化的植物器官、组织或细胞,进行离体培养时,已停已经分化的植物器官、组织或细胞,进行离体培养时,已停止分裂的细胞又重新恢复分裂,细胞改变原有的分化状态,止分裂的细胞又重新恢复分裂,细胞改变原有的分化状态,失去原有结构和功能,成为具有未分化特性的细胞。
失去原有结构和功能,成为具有未分化特性的细胞。
只有在只有在离体离体的情况下才可完成。
的情况下才可完成。
再分化:
在离体条件下,已经脱分化的细胞在一定条件下再分化:
在离体条件下,已经脱分化的细胞在一定条件下,重新进入有序生长和分化状态的过程。
,重新进入有序生长和分化状态的过程。
植物组织培养就是通过细胞脱分化和再分化实现的。
植物组织培养就是通过细胞脱分化和再分化实现的。
(四)组织与器官(四)组织与器官组织:
相同来源的细胞群组成的结构功能单位。
组织:
相同来源的细胞群组成的结构功能单位。
动物组织:
上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组动物组织:
上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织织植物组织:
分生组织、永久组织植物组织:
分生组织、永久组织分生组织:
成长的植物体内总保留一部分不分化的细胞,分生组织:
成长的植物体内总保留一部分不分化的细胞,它们能继续分裂、分化以补充新的细胞。
由这些细胞构成它们能继续分裂、分化以补充新的细胞。
由这些细胞构成的组织即分生组织。
的组织即分生组织。
根尖、茎尖根尖、茎尖(经常处于活跃状态经常处于活跃状态),分裂使根、茎,分裂使根、茎伸长生长。
伸长生长。
腋芽、居间分生组织腋芽、居间分生组织(单子叶单子叶)经常处于潜伏状态经常处于潜伏状态,条件适宜才分裂。
,条件适宜才分裂。
形成层:
根、茎内,环状,分裂使根、茎加粗。
形成层:
根、茎内,环状,分裂使根、茎加粗。
永久组织:
在生长发育过程中,细胞陆续分化而失去分裂永久组织:
在生长发育过程中,细胞陆续分化而失去分裂能力,成为有特定功能的细胞组织。
能力,成为有特定功能的细胞组织。
如表皮组织、薄壁组织、机械组织、维管组织等如表皮组织、薄壁组织、机械组织、维管组织等气孔气孔表皮表皮细胞细胞薄壁组织薄壁组织表皮组织表皮组织机械组织机械组织维管组织维管组织器官:
不同的组织按照一定的规律和空间布局形成的生物器官:
不同的组织按照一定的规律和空间布局形成的生物体局部的特定形态结构。
体局部的特定形态结构。
具有一定形状,能行使一定功能的机构单位具有一定形状,能行使一定功能的机构单位不同类型的组织一定方式组合不同类型的组织一定方式组合器官器官如:
根、茎、叶、花、果实;如:
根、茎、叶、花、果实;眼、鼻、胃、肠、心等眼、鼻、胃、肠、心等思考:
细胞全能性与细胞分化、脱分化在组织器官、个体再思考:
细胞全能性与细胞分化、脱分化在组织器官、个体再生中有怎样的意义?
生中有怎样的意义?
四、细胞凋亡与细胞坏死四、细胞凋亡与细胞坏死细胞凋亡:
细胞凋亡:
为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
有序的死亡。
细胞坏死:
细胞坏死:
细胞受到强烈理化或生物因素作用,引起细胞细胞受到强烈理化或生物因素作用,引起细胞无序变化的死亡过程。
无序变化的死亡过程。
细胞凋亡通常是生理性变化细胞凋亡通常是生理性变化,而细胞坏死是病理性变化。
,而细胞坏死是病理性变化。
细胞凋亡和细胞坏死有明显区别细胞凋亡和细胞坏死有明显区别细胞变圆细胞变圆,与周围细胞脱开细胞外形不规则变化与周围细胞脱开细胞外形不规则变化核染色质凝聚溶酶体破坏核染色质凝聚溶酶体破坏细胞膜内陷细胞膜破裂细胞膜内陷细胞膜破裂细胞分为一个个小体胞浆外溢细胞分为一个个小体胞浆外溢被周围细胞吞噬引起周围炎症反应被周围细胞吞噬引起周围炎症反应细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死坏死细胞凋亡细胞五、生殖与发育五、生殖与发育生命在生物圈中的延续和发展,最基本的环节是生命在生物圈中的延续和发展,最基本的环节是生物通过生物通过生殖生殖和和发育发育。
生殖的方式:
生殖的方式:
无性生殖:
无性生殖:
没有配子参与,没有受精过程的生殖。
如植物没有配子参与,没有受精过程的生殖。
如植物的营养生殖(植物体的根、叶、茎产生出新个体,如马铃的营养生殖(植物体的根、叶、茎产生出新个体,如马铃薯的块茎、草莓匍匐枝、秋海棠的叶,都能生芽,这些芽薯的块茎、草莓匍匐枝、秋海棠的叶,都能生芽,这些芽都能够形成新的个体)都能够形成新的个体)有性生殖:
有性生殖:
通过两个配子的结合,成为合子或受精卵,再通过两个配子的结合,成为合子或受精卵,再发育成新一代个体的生殖方式。
发育成新一代个体的生殖方式。
(一)植物的有性生殖
(一)植物的有性生殖过程:
过程:
开花开花传粉传粉受精受精果实和种子的形成果实和种子的形成花柄花萼花瓣子房花柱柱头雌蕊花被花药花丝雄蕊花托花的结构花的结构开花开花纵切放大纵切放大子房子房胚珠胚珠卵细胞卵细胞子房壁子房壁柱头柱头传粉:
植物开花后,雄蕊花药中的花粉通过不同途径传送传粉:
植物开花后,雄蕊花药中的花粉通过不同途径传送到雌蕊柱头上的过程。
到雌蕊柱头上的过程。
自花传粉自花传粉异花传粉异花传粉受精:
当花粉管从珠孔进入胚珠后,末端破裂,精子释放受精:
当花粉管从珠孔进入胚珠后,末端破裂,精子释放出来,与卵细胞结合,成为受精卵。
出来,与卵细胞结合,成为受精卵。
受精的过程受精的过程受精作用完成后,花萼、花冠、雄蕊以及雌蕊的柱头和花受精作用完成后,花萼、花冠、雄蕊以及雌蕊的柱头和花柱一般都会逐渐凋落,只有雌蕊的子房发育成果实。
柱一般都会逐渐凋落,只有雌蕊的子房发育成果实。
受精后:
受精后:
胚珠胚珠种子子房壁子房壁果皮果皮子房子房果实果实
(二)动物的有性生殖
(二)动物的有性生殖分为两个阶段:
分为两个阶段:
第一阶段:
配子的发生第一阶段:
配子的发生第二阶段:
受精第二阶段:
受精2n2nnn配子的形成配子的形成精子与卵子的发生比较精子与卵子的发生比较不变形不变形11个卵细个卵细胞胞,3,3个个极体极体先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂性别性别分化分化以后以后卵巢卵巢输卵管输卵管卵卵子子哺乳动物卵泡哺乳动物卵泡的形成和在卵的形成和在卵巢内的储备是巢内的储备是在出生前完成在出生前完成的;而精子是的;而精子是从初情期开始从初情期开始的的变形变形44个精子个精子细胞细胞先有丝分裂先有丝分裂后减数分裂后减数分裂初情初情期以期以后后睾丸睾丸精精子子重要区别重要区别是否变是否变形形子细胞数子细胞数目目细胞增殖方式细胞增殖方式开始开始时间时间场所场所相似点:
相似点:
最初阶段均进行有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;最初阶段均进行有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经过两次减数分裂才能形成精子和卵子。
经过两次减数分裂才能形成精子和卵子。
不同点:
不同点:
一个精原细胞多个精子;一个卵原细胞一个卵一个精原细胞多个精子;一个卵原细胞一个卵子;精子形状为蝌蚪状;卵子为球形。
子;精子形状为蝌蚪状;卵子为球形。
受精:
指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程受精:
指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
场所:
在输卵管内完成场所:
在输卵管内完成受精前的准备受精前的准备阶段阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段11:
精子获能:
精子获能准备阶段准备阶段22:
卵子的准备:
卵子的准备即精子必须在雌性动物生殖道内发生即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力相应生理变化后,才能获得受精能力的现象。
的现象。
即卵子在输卵管内达到减数第二分裂即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期(中期(MM)时,才具备受精能力。
)时,才具备受精能力。
包括精子穿越放射冠包括精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄和透明带,进入卵黄膜,原核形成和配子膜,原核形成和配子结合。
结合。
顶体蛋白:
一种水解酶,能够分解卵子表面的膜,使精子顶体蛋白:
一种水解酶,能够分解卵子表面的膜,使精子进入卵子。
进入卵子。
精子获能:
刚排出的精子虽然有运动能力,但它不能穿过精子获能:
刚排出的精子虽然有运动能力,但它不能穿过卵子的放射冠和透明带,只有经雌性生殖道的分泌物作用卵子的放射冠和透明带,只有经雌性生殖道的分泌物作用后才具有受精能力,这种作用称为精子获能。
后才具有受精能力,这种作用称为精子获能。
精液由精子和精清两部分组成精液由精子和精清两部分组成。
精清中含有一种能抑制精子获精清中含有一种能抑制精子获能的物质,因此,在一般情况能的物质,因此,在一般情况下,精液中的精子无法获能。
下,精液中的精子无法获能。
只有当交配后精液进入雌性动只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时,由生殖道分泌物的生殖道时,由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能产生一种物质解除对精子获能的抑制,才能引起精子获能。
的抑制,才能引起精子获能。
精子与卵子相遇精子与卵子相遇精子与卵子相遇,卵子外膜成为它们第一道需要攻破的关卡。
精子与卵子相遇,卵子外膜成为它们第一道需要攻破的关卡。
此时,精子们把头钻到卵子的外壁上,尾巴不断拍打着,卵此时,精子们把头钻到卵子的外壁上,尾巴不断拍打着,卵子则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。
子则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。
卵子的外层被一层卵子的外层被一层透明的薄膜保护着透明的薄膜保护着。
穿过放射冠:
在卵子外围集聚有几十个精子,它们首先穿穿过放射冠:
在卵子外围集聚有几十个精子,它们首先穿放射冠。
放射冠。
几个精子同时分解透明带几个精子同时分解透明带,但只有一个精子能穿过透明带进,但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内,当第一个精子进入后,入卵子内,当第一个精子进入后,透明带的穿透性就立即发生变化,透明带的穿透性就立即发生变化,从而阻止其他精子穿越透明带。
从而阻止其他精子穿越透明带。
穿过透明带:
穿过透明带:
(11)精子穿越放射冠和透明带:
顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放)精子穿越放射冠和透明带:
顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞;透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
射冠内的卵丘细胞;透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
(22)精子进入卵黄膜:
卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。
)精子进入卵黄膜:
卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。
精子进入精子进入卵子后卵子后,其细胞核变大其细胞核变大到和卵子细胞核相似到和卵子细胞核相似,精子细胞核精子细胞核(雄原核雄原核)和卵子细胞核和卵子细胞核(雌原雌原核核)同时向细胞中部靠同时向细胞中部靠拢拢,并相互融合成一个并相互融合成一个细胞核细胞核,这时称受精卵这时称受精卵。
形成受精卵:
形成受精卵:
受精卵的分裂受精卵的分裂称为卵裂称为卵裂新生命的第四天胚泡新生命的第四天胚泡新生命的第四天胚泡新生命的第四天胚泡新生命的第三天桑葚新生命的第三天桑葚新生命的第三天桑葚新生命的第三天桑葚胚胚胚胚受精后受精后88天。
胚天。
胚芽完成芽完成着陆着陆,微微嵌入子宫内微微嵌入子宫内膜。
此时它分裂膜。
此时它分裂发育为几百个细发育为几百个细胞胞。
桑椹胚:
细桑椹胚
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