體內受精和早期胚胎發(fā)育

專題3胚胎工程指對動物

所進行的多種顯微操作和處理技術，如

等技術。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要

體內生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需求。操作對象：技術手段：理論基礎：下列不屬于胚胎工程技術的是（）A.體外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干細胞培養(yǎng)D.轉基因鯉魚的培育早期胚胎或配子胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)移植到雌性動物早期胚胎和配子胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律D一、胚胎工程的概念：安哥拉兔比利時兔二、胚胎工程的建立1.胚胎移植技術的研究胚胎移植技術成為

不可缺少的

。2.胚胎移植技術的成功和應用帶動和加速了

的研究。3.胚胎移植和體外受精使

等技術應運而生。許多胚胎工程基礎環(huán)節(jié)體外受精技術胚胎分割、性別鑒定、體細胞克隆、轉基因胚胎、胚胎干細胞培養(yǎng)一.精子和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場所：睪丸（2）時間：初情期——生殖機能衰退1.精子的發(fā)生§3.1體內受精和早期胚胎發(fā)育精原細胞一次有絲分裂初級精母細胞次級精母細胞精子細胞精子MⅠ（減數(shù)第一次分裂）第一階段第二階段第三階段MⅡ（減數(shù)第二次分裂）精子發(fā)生的過程精原細胞染色體復制和其他物質的合成變形減數(shù)第一次分裂

精原細胞聯(lián)會四分體初級精母細胞復制減數(shù)第二次分裂精子細胞精子次級精母細胞變形變形變形變形第３階段：精子細胞變形成精子精子細胞變形中的主要變化1.細胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細胞內其他物質——精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘膜(尾的基部)原生質滴(球狀,最后脫落)4、精子的形態(tài)：（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。（2）不同種動物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動物的體形大小___。頭頸尾相似不同無關2.在精子細胞變成精子的過程中，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(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？答：細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。問題討論:1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？答：不是。第一、是動物繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；第二、精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。

高爾基體（）演變成頭部的主要部分；（）發(fā)育為頭部的頂體，（）演變精子的尾，（）聚集在尾的基部形成線粒體鞘膜,同時其他物質濃縮為球狀，叫做（）隨著精子的成熟過程向后移動，直到最后脫落。對于大多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內形成的時間為（）左右。哺乳動物的精子外形似蝌蚪，分為（）三部分。細胞核中心體線粒體原生質滴兩個月頭、頸、尾2、卵細胞的形成過程卵細胞的發(fā)生：地點:()時間：（）過程：雌性胎兒的（）細胞（）增加其數(shù)量，演變?yōu)椋ǎ宦雅菁毎鼑纬桑ǎ┞殉蔡浩谛詣e分化后卵原有絲分裂卵泡卵母細胞初級動物細胞卵巢、卵泡和卵子的關系卵細胞的形成過程

不同發(fā)育階段的卵泡排卵黃體退化黃體卵泡細胞第一極體卵丘細胞核透明帶卵細胞膜卵巢中有卵泡，每個卵泡中有一個初級卵母細胞。

卵原細胞有絲分裂許多卵原細胞染色體復制成為初級卵母細胞MⅠ第一極體次級卵母細胞兩個第二極體第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過程MⅡ排卵前后完成受精過程完成（被卵泡細胞包圍,形成卵泡）胎兒時期完成馬、犬綿羊、豬、牛排卵減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂即不連續(xù)性卵子結構圖第二極體合子初級卵母細胞2N次級卵母細胞第一極體N受精2N透明帶（MⅠ分裂）（MⅡ分裂）卵原細胞有絲分裂胎兒期初情期后初級卵母細胞2N2、卵子的發(fā)生判斷卵子是否受精的標志：

當在

的間隙可以觀察到

時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。注意：1.區(qū)分受精的標志和受精完成的標志

2.精子和卵子發(fā)生的區(qū)別1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體什么部位與精子受精？答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。答：是指卵子從卵泡中排出。答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。卵黃膜和透明帶兩個極體1.相似點：最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數(shù)量；經(jīng)過減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。精子和卵子的發(fā)生異同2.不同點：發(fā)生時間場所子細胞數(shù)目變形形狀精子卵子重要區(qū)別睪丸曲細精管卵巢輸卵管初情期——生殖機能衰退期性別分化以后即胎兒時期4個精子細胞1個卵細胞2（3）個極體是否蝌蚪形圓形哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內的儲備是在出生前完成的；精子是從初情期開始的1、下列不屬于精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是（）A.初級精母、卵母細胞的形成時間B.減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的時間連續(xù)性C.成熟生殖細胞是否發(fā)生變形D.成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量D2、有一個卵原細胞中含有A與A’、B與B’兩對同源染色體，它形成的含有AB的配子有（）A.1個B.0或1個C.2個D.4個B二、受精1.受精概念：2.場所：

指精子和卵子結合形成合子（即受精卵）的過程。輸卵管在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期，才具有與精子受精的能力。精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才獲得受精能力的生理現(xiàn)象。準備階段1——精子獲能：準備階段2——卵子的準備：3.準備階段：（閱讀課本P64-65,練習冊P30知識點二）不贊同。因為哺乳動物具有“（）”現(xiàn)象，在體外必須有使其（）的物質，才能使其與卵子受精。精液由精子和精清（精漿）兩部分組成。精清中含有一種能（）精子獲能的物質，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當精子獲能獲能抑制

精液進入雌性動物的生殖道時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質（）對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管。

解除思考2：陸生生物起源于水生生物，只要將哺乳動物的卵子和精子同時放入水溶液中，自然會受精融合形成受精卵。你是否贊同？精子在雌性生殖道內是如何獲能的？(1)精子穿越放射冠和透明帶頂體反應透明帶反應4.受精階段:主要包括？使頂體內的酶釋放出來,并溶解放射冠內的卵丘細胞。當?shù)谝粋€精子進入后，透明帶的穿透性就立即發(fā)生變化，從而阻止其他精子穿越透明帶。透明帶反應防止多精入卵受精的第一道屏障。(2)精子進入卵黃膜是防止多精入卵受精的第二道屏障卵黃膜封閉作用:(4)配子結合

5.受精的意義(3)原核形成雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)精子進入卵子后，核變得與卵子細胞核一樣大小。精子細胞核(雄原核)和卵子細胞核(雌原核)同時向細胞中部靠攏，并相互融合成一個細胞核，這時稱受精卵。維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定；對于生物的遺傳和變異十分重要。三）受精階段

包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜，原核形成和配子結合。哺乳動物受精過程示意圖頂體反應透明帶反應(第一道)2)精子進入卵細胞膜卵黃膜封閉作用（第二道）3)原核形成雄原核和雌原核形成4)配子結合：雌雄原核融合形成合子(受精卵)1)精子穿越放射冠和透明帶精、卵相遇頂體反應頂體酶釋放頂體酶溶解透明帶接觸透明帶穿越放射冠溶解卵丘細胞（放射冠）穿越透明帶接觸卵細胞膜產(chǎn)生透明帶反應形成第一道屏障（作用）精子被微絨毛抱合精子外膜與卵細胞膜融合精子進入卵精子進入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵細胞膜反應形成第二道屏障（作用）尾部脫離核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體發(fā)育移動接觸合并形成受精卵1、卵裂期的特點：細胞分裂方式為_______細胞數(shù)目____每個細胞體積_____胚胎總體積_____或略有___DNA數(shù)目_____有機物總量_____有機物種類_____有絲分裂增加不增加縮小減小增加減少增加四.胚胎發(fā)育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：在透明帶內進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：將發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂外胚層、中胚層、內胚層滋養(yǎng)層、原腸腔2、早期胚胎發(fā)育的幾個階段Back討論：馬，其次小鼠馬：囊胚階段的胚胎。牛：最早可在8~16細胞階段進入子宮。但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。

胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物體內受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點和規(guī)律。人們正是在認識了這些自然規(guī)律的基礎上，在體外進行有效的模擬，才使卵母細胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細胞能在試管內完成受精；體外受精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等，這些都有賴于體內自然條件下的基礎研究成果。1.哪種動物的胚胎在進入子宮時，發(fā)育程度最高？2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？3.為什么動物體內受精和胚胎發(fā)育的研究，能為胚胎工程提供理論基礎？請結合本節(jié)內容舉例說明。充滿活力的精子此時經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇，卵子外膜成為它們第一道需要攻破的關卡。此時，精子們把頭鉆到卵子的外壁上，尾巴不斷拍打著，卵子則隨著精子尾部的運動緩慢地逆時針動。

卵子的外層被一層透明