先体反応 ヒアルロニダーゼアクロシンなど 先体 糖タンパク質 受精能獲得 先体反応顆粒膜細胞 除去 反応 受精での性質が変化し他精子の侵入が不可能になる 両者の細胞膜が融合 の性状が変化囲卵腔が拡大多精拒否 卵減数分裂の再開 囲卵腔 雌性前核の形成 には ZP1 ZP2 ZP3 の糖タンパク質がある

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1 精子と卵子の役割 精子 ヒト 60 μm ニタリクジラ 56 μm 父方の遺伝情報 鞭毛による運動性 中心体 ( 分裂装置 ) ヒトのオスの生殖器 精管恥骨尿道 膀胱 直腸 精嚢腺 卵子 マウス 70 μm ヒト 140 μm クロミンククジラ 200 μm 母方の遺伝情報 発生に必要なタンパク質 発生に必要なエネルギー ミトコンドリアなどの細胞小器官 リボソームと trna mrna など 海綿体 包皮 陰茎 尿道口 精巣 陰嚢 生殖腺 精巣上体 前立腺 カウパー腺 ( 尿道球腺 ) 副生殖腺 筋海綿体型 : 海綿体への血液供給で陰茎の硬さが変化する 精子 精液の成分 受精に必要なもの以外はセルトリ細胞に吸収されている ( 中心体は受精卵の卵割に必要 ) 精子被覆抗原があると受精できない 精液 精子 ( 細胞 約 1%): 酸に弱い 精漿 ( 液体 ムチンなどタンパク質が多い ) 先体 精子被覆抗原 ( 精漿由来 ) 核中心体ミトコンドリア 鞭毛 精嚢分泌液精嚢で生産 ( 精漿の 70%) 精子のエネルギー源として果糖を含む 前立腺液前立腺で生産 ( 精漿の 30%) クエン酸を含み 精液の ph を弱アルカリ性に保つセリンプロテアーゼを含む ( 精漿の性状を変える?) 尿道球腺液尿道球腺液で生産 頭部中間部鞭毛部 弱アルカリ性で精子を保護性交時の摩擦軽減 ウシの精漿と血漿成分の比較 成分など 精漿 血漿 Na(mg/100 ml) K(mg/100 ml) 172 精子の運動を調節 17 Ca(mg/100 ml) 37 8 タンパク質 (mg/100 ml) 受精能抑制因子 各種酵素など グリセロリン酸コリン (mg/100 ml) グルコース (mg/100 ml) 精子のエネルギー源 フルクトース (mg/100 ml) 乳酸 (mg/100 ml) 浸透圧 (mosm/kg) ヒトの受精と着床 10~80 分で卵管膨大部へ 1~3 時間で受精能獲得 精子精子の寿命は 2~3 日 4 日桑実胚 6~7 日着床 5 日胚盤胞 6~24 時間受精 排卵卵子の寿命は 12~24 時間数字は排卵からの時間 受精卵は卵管の繊毛の運動で移動する 1

2 先体反応 ヒアルロニダーゼアクロシンなど 先体 糖タンパク質 受精能獲得 先体反応顆粒膜細胞 除去 反応 受精での性質が変化し他精子の侵入が不可能になる 両者の細胞膜が融合 の性状が変化囲卵腔が拡大多精拒否 卵減数分裂の再開 囲卵腔 雌性前核の形成 には ZP1 ZP2 ZP3 の糖タンパク質がある精子が ZP3 と結合すると先体反応が始まる ZP3 は動物によって違うため異種間受精を防止できる 表層顆粒 小胞体から Ca 2+ が放出 細胞内の Ca2+ 濃度は細胞外や小胞体の 分の 1 雄性前核の形成 雄性前核 雌性前核 ヒト初期胚の発生 卵に細胞分裂に必要な物質が蓄えられている卵割には G1 期がない 前核の形成 DNA の複製 卵管や子宮の分泌液の乳酸やピルビン酸をエネルギー源に ブドウ糖は 8 日目以降 4 日桑実胚 卵割約 12 時間周期体細胞分裂は 20~30 時間周期 先体反応卵の減数分裂再開 雌性前核 融合 雄性前核 2 細胞期 ( 極体は後に退化 消失 ) 6~7 日着床 卵管や卵自体から成長因子が分泌 上皮成長因子 (EGF) TGFα( トランスフォーミング成長因子 ) インスリン様成長因子 -1(IGF-1) 5 日胚盤胞 6~24 時間受精 受精卵は卵管の繊毛の運動で移動する 第一卵割 ブタとウシの着床 ウシ ( 両分子宮 ) ブタ ( 二角子宮 ) 中心着床 ( ウシやブタ ) 胚子の成長とともに子宮腔が拡張し 栄養膜の全面が子宮内膜に付着 壁内着床 ( ヒトや高等霊長類 ) 胚の栄養膜から出す酵素によって子宮内膜上皮を破壊し 子宮壁に胚が侵入 胚が分泌したホルモンなどによって誘発された子宮運動により均等に配置 主な妊娠の確認の方法 ブタ ノンリターン法 :21 日以降の発情の有無で確認直腸検査法 :28 日以降に直腸から子宮動脈の拍動を触診で調べる超音波妊娠診断法 : 約 24 日以降に超音波で胎児拍動や羊水の有無を確認ホルモン濃度による判別 : 約 17 日以降に血中プロジェステロン濃度を測定 ウシ ノンリターン法 :21 日後の発情の有無で確認直腸検査法 : 約 40 日以降に直腸から黄体と子宮胎膜の有無を触診で確認超音波妊娠診断法 : 約 30 日以降に直腸から探子を入れ胎児の有無を確認子宮粘膜の調査 : 約 35 日以降に子宮頸管粘膜を調べる ( 妊娠後に子宮頸管が閉じ 粘膜が固くなる ) 繁殖メスブタが妊娠していない期間は飼料代がかかる性周期が正常で 生殖器に異常がないのに受胎しない個体がいる ( リピートブリーダー ) 2

3 ヒトの発生 は胚の形状維持や白血球からの防御に必要 2 細胞期 4 細胞期 8 細胞期 16 細胞期 32 細胞期桑実胚 胚盤胞 栄養膜細胞 後の胎盤 ( 胚側 ) 神経板 コンパクション割球が密着 を破って着床 胚盤胞腔 神経胚 原腸胚 胚盤胞 ( 胞胚 ) 内細胞塊 ( 胚性幹細胞 ) 後の胎児 着床 哺乳類の受精卵の 45% が着床せずに死ぬといわれている 三層性胚盤 子宮内膜 脱落膜 神経板 子宮腺毛細血管栄養膜合胞体層子宮内膜への接着 浸潤 初期胎盤の形成 右 脊索 左 胚性外胚葉胚性中胚葉胚性内胚葉 胚外体腔膜 胚外中胚葉 上層下層胚盤 栄養膜細胞由来胚性幹細胞由来 卵黄のう ヒトの外胚葉 中胚葉 内肺葉 それぞれの胚葉からできるもの 脊髄 脊索 体節 体腔 原腸胚 神経胚 成体 外胚葉 表皮 表皮 神経管 脳 脊髄 神経 感覚器 神経系 感覚系 表皮 外胚葉 中胚葉 骨格 筋肉 真皮 生殖器官 側板腸内胚葉呼吸系消化器系 脊索 消失 中胚葉 体節 骨格 筋肉 結合組織 腎節 腎臓 側板 心臓 血管 平滑筋 腹膜 内胚葉 腸管 消化管 呼吸系 3

4 ホルモンの分泌量 胎児側の胎盤の形成 胎盤 前 後 絨毛脱落膜 ( 母体の子宮由来 ) 腔 尿膜腔 卵黄膜卵黄嚢 血管 ( 造血 ) 卵黄嚢 尿膜 絨毛膜 羊水 子宮内膜 ( 母体の子宮 ) 絨毛膜 絨毛膜 - 卵黄膜 ( 初期の胎児側胎盤 ) 卵黄嚢 ( 委縮する ) 尿膜腔 : 胚を包んで腔を形成するとともに 羊水を分泌し 胚を取り巻く環境を一定にする 卵黄膜 : 造血を行い 原腸の一部に 尿膜 : 絨毛膜とともに胎児側胎盤を作る 絨毛膜 - 尿膜 ( 胎児側胎盤 ) 胎盤の機能栄養素 老廃物の交換酸素 二酸化炭素の交換ホルモンの分泌免疫抗体の移行など 胎盤 母体の子宮血管 ブタとウシの発生 あぶらブタの繁殖障害 ウシでも過肥になると子宮内膜が脂肪で覆われるため着床しづらくなる ブタの発生 日齢 主な変化 21 日 眼と前肢 後肢の原基 28 日 前肢 後肢の伸長 耳窩 35 日 骨格形成 交尾器の発生 42 日 眼瞼閉鎖 耳介 70 日 歯の出現 84 日 外鼻孔の貫通 98 日 体表面に軟毛 114 日分娩 ウシの発生日齢主な変化 21 日心臓の鼓動開始 22 日脳 脊髄の形成 25 日前肢 後肢の原基 45 日眼と鼻孔が明らかに 70 日化骨開始 110 日歯の発達開始 230 日体表面に発毛 280 日分娩 母ブタが太りすぎだと胎児の発育低下 死産 難産 子ブタの発育不良が起きやすくなる 脂肪が沈着するので生殖器が圧迫される 乳房 脂肪が沈着し乳量低下し子ブタが発育不良に 子宮 血流低下により胎児の成長が低下 陣痛が弱く難産に 卵巣 発育不全になり排卵数が低下 子宮頚部 産道が狭くなり難産に 窒息子豚が増える 外陰部 分娩に際して裂傷しやすくなる ( 子宮内膜炎にもなりがちに ) 分娩豚房 単位は mm 妊娠 分娩とホルモン分泌 400 分娩 1 週間前には分娩豚房に移す分娩柵 ウォーターカップ 下垂体前葉プロラクチン 卵巣エストロジェンプロジェステロン スノコ床 分娩豚房 飼槽 950 胎盤ヒト絨毛性ゴナドトロピンヒト胎盤性ラクトゲン 乳腺の発育促進乳汁の合成促進 プロジェステロンも乳腺を発達させるプロスタグランジン パンチング鉄板 ヒーター埋設 保温箱 分娩 週 4

5 分娩とホルモン 分娩 30~60 日後に発情が再開する 黄体 ( 妊娠中期以降の胎盤も ) 子宮プロジェステロン子宮平滑筋収縮抑制分娩胎盤および子宮プロスタグランジンF2α 黄体退行 子宮平滑筋収縮下垂体後葉 黄体黄体オキシトシンエストロジェン子宮平滑筋収縮 乳汁分泌黄体 子宮 胎盤リラキシン骨盤結合の弛緩 子宮頸管拡張 分娩と産道 寛骨 尾骨 骨部産道寛骨 仙骨 尾骨 仙骨 腸骨 坐骨 腰椎 恥骨 軟部産道子宮頚 膣 陰門 仙腸関節 恥骨結合 胎盤などから分泌されるリラキシンの作用でこれらの結合部分が緩む ブタの分娩 開口期 陣痛開始子宮が収縮し 子宮口が開く 破水 ウシの分娩 開口期 陣痛開始落ち着きがなく 背を曲げ尾を上げる 一次破水 ( 陣痛開始 3~6 時間後 ) 膣内 ( 膣口 ) で尿膜が破れる 娩出期 胎児娩出 ( 破水 1~4 時間後 ) 10~20 分間隔で胎児が娩出 3 時間以内で終了する 後産期 胎盤娩出 ( 胎児娩出 0.5~2 時間後 ) 後産が少ない場合は胎児が残っている可能性がある 娩出期 二次破水 ( 一次破水 0.5~40 時間後 ) 足胞 ( ) が見える陰門でが破れ羊水が流出する 胎児娩出 ( 二次破水 0.5 時間後 ) 後産期 胎盤娩出 ( 胎児娩出 3~6 時間後 ) 24 時間以上かかると後産停滞 うつぶせであれば 向きが逆でも良い 難産の例産道が狭小胎児が大きい片方の足だけ出ている胎児が見えてこない胎児が仰向け血液の入ったおりものが出てくる 5

体細胞 体細胞 各段階で正常に進行しているかがチェックされている 前期 中期 後期 細胞質 中心体 中心体 染色質 核膜 染色質 染色体 染色体ができ 2 本になる 核膜の崩壊 中心体が分離して移動し 微小管が伸びて星状体に 赤道板ができる染色体が赤道面に集まる 微小管が染色体の動原体に付着 ( 装

体細胞 体細胞 各段階で正常に進行しているかがチェックされている 前期 中期 後期 細胞質 中心体 中心体 染色質 核膜 染色質 染色体 染色体ができ 2 本になる 核膜の崩壊 中心体が分離して移動し 微小管が伸びて星状体に 赤道板ができる染色体が赤道面に集まる 微小管が染色体の動原体に付着 ( 装 細胞 1 個の細胞 ( 母細胞 ) が 2 個以上の細胞 ( 娘細胞 ) に分かれる現象で生物の基本的な増殖方法 体細胞 1 個の母細胞から母細胞と同じ DNA を持つ 2 個の娘細胞ができる細胞核と細胞質の 2 段階からなる 配偶子を形成する際に行われ 娘細胞の DNA が母細胞の半分になる中間で DNA を複製せずに 2 回連続して細胞がおきる 体細胞の間に : 間期 G1 期 S 期 G2 期

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