體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

專題3胚胎工程指對動(dòng)物

所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如

等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要

體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需求。操作對象：技術(shù)手段：理論基礎(chǔ)：下列不屬于胚胎工程技術(shù)的是（）A.體外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)D.轉(zhuǎn)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(xì)胞培養(yǎng)移植到雌性動(dòng)物早期胚胎和配子胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等哺乳動(dòng)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(shí)兔二、胚胎工程的建立1.胚胎移植技術(shù)的研究胚胎移植技術(shù)成為

不可缺少的

。2.胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用帶動(dòng)和加速了

的研究。3.胚胎移植和體外受精使

等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。許多胚胎工程基礎(chǔ)環(huán)節(jié)體外受精技術(shù)胚胎分割、性別鑒定、體細(xì)胞克隆、轉(zhuǎn)基因胚胎、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)一.精子和卵子的發(fā)生（1）發(fā)生場所：睪丸（2）時(shí)間：初情期——生殖機(jī)能衰退1.精子的發(fā)生§3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育精原細(xì)胞一次有絲分裂初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)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(xì)胞染色體復(fù)制和其他物質(zhì)的合成變形減數(shù)第一次分裂

精原細(xì)胞聯(lián)會(huì)四分體初級(jí)精母細(xì)胞復(fù)制減數(shù)第二次分裂精子細(xì)胞精子次級(jí)精母細(xì)胞變形變形變形變形第３階段：精子細(xì)胞變形成精子精子細(xì)胞變形中的主要變化1.細(xì)胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)——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(zhì)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(dòng)物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動(dòng)物的體形大小___。頭頸尾相似不同無關(guān)2.在精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)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(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。問題討論:1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？答：不是。第一、是動(dòng)物繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；第二、精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，將對精子進(jìn)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(dá)受精部位（輸卵管）的精子只剩百余個(gè)，與卵子完成受精的只有一個(gè)。

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(shí)其他物質(zhì)濃縮為球狀，叫做（）隨著精子的成熟過程向后移動(dòng)，直到最后脫落。對于大多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內(nèi)形成的時(shí)間為（）左右。哺乳動(dòng)物的精子外形似蝌蚪，分為（）三部分。細(xì)胞核中心體線粒體原生質(zhì)滴兩個(gè)月頭、頸、尾2、卵細(xì)胞的形成過程卵細(xì)胞的發(fā)生：地點(diǎn):()時(shí)間：（）過程：雌性胎兒的（）細(xì)胞（）增加其數(shù)量，演變?yōu)椋ǎ宦雅菁?xì)胞包圍形成（）卵巢胎兒期性別分化后卵原有絲分裂卵泡卵母細(xì)胞初級(jí)動(dòng)物細(xì)胞卵巢、卵泡和卵子的關(guān)系卵細(xì)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(xì)胞第一極體卵丘細(xì)胞核透明帶卵細(xì)胞膜卵巢中有卵泡，每個(gè)卵泡中有一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞。

卵原細(xì)胞有絲分裂許多卵原細(xì)胞染色體復(fù)制成為初級(jí)卵母細(xì)胞MⅠ第一極體次級(jí)卵母細(xì)胞兩個(gè)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(xì)胞包圍,形成卵泡）胎兒時(shí)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(jié)構(gòu)圖第二極體合子初級(jí)卵母細(xì)胞2N次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體N受精2N透明帶（MⅠ分裂）（MⅡ分裂）卵原細(xì)胞有絲分裂胎兒期初情期后初級(jí)卵母細(xì)胞2N2、卵子的發(fā)生判斷卵子是否受精的標(biāo)志：

當(dāng)在

的間隙可以觀察到

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

2.精子和卵子發(fā)生的區(qū)別1.一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)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(gè)卵泡只能形成一個(gè)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(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。卵黃膜和透明帶兩個(gè)極體1.相似點(diǎn)：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)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(diǎn)：發(fā)生時(shí)間場所子細(xì)胞數(shù)目變形形狀精子卵子重要區(qū)別睪丸曲細(xì)精管卵巢輸卵管初情期——生殖機(jī)能衰退期性別分化以后即胎兒時(shí)期4個(gè)精子細(xì)胞1個(gè)卵細(xì)胞2（3）個(gè)極體是否蝌蚪形圓形哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)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(jí)精母、卵母細(xì)胞的形成時(shí)間B.減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的時(shí)間連續(xù)性C.成熟生殖細(xì)胞是否發(fā)生變形D.成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量D2、有一個(gè)卵原細(xì)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(gè)B.0或1個(gè)C.2個(gè)D.4個(gè)B二、受精1.受精概念：2.場所：

指精子和卵子結(jié)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(dòng)物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才獲得受精能力的生理現(xiàn)象。準(zhǔn)備階段1——精子獲能：準(zhǔn)備階段2——卵子的準(zhǔn)備：3.準(zhǔn)備階段：（閱讀課本P64-65,練習(xí)冊P30知識(shí)點(diǎn)二）不贊同。因?yàn)椴溉閯?dòng)物具有“（）”現(xiàn)象，在體外必須有使其（）的物質(zhì)，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(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當(dāng)精子獲能獲能抑制

精液進(jìn)入雌性動(dòng)物的生殖道時(shí)，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)（）對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)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(dòng)物的卵子和精子同時(shí)放入水溶液中，自然會(huì)受精融合形成受精卵。你是否贊同？精子在雌性生殖道內(nèi)是如何獲能的？(1)精子穿越放射冠和透明帶頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)4.受精階段:主要包括？使頂體內(nèi)的酶釋放出來,并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)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(yīng)防止多精入卵受精的第一道屏障。(2)精子進(jìn)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(jié)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(jìn)入卵子后，核變得與卵子細(xì)胞核一樣大小。精子細(xì)胞核(雄原核)和卵子細(xì)胞核(雌原核)同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏，并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核，這時(shí)稱受精卵。維持每種生物前后代體細(xì)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(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成和配子結(jié)合。哺乳動(dòng)物受精過程示意圖頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)(第一道)2)精子進(jìn)入卵細(xì)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(jié)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(yīng)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(xì)胞（放射冠）穿越透明帶接觸卵細(xì)胞膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成第一道屏障（作用）精子被微絨毛抱合精子外膜與卵細(xì)胞膜融合精子進(jìn)入卵精子進(jìn)入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)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(dòng)接觸合并形成受精卵1、卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞分裂方式為_______細(xì)胞數(shù)目____每個(gè)細(xì)胞體積_____胚胎總體積_____或略有___DNA數(shù)目_____有機(jī)物總量_____有機(jī)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(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)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(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個(gè)左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細(xì)胞：將發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂外胚層、中胚層、內(nèi)胚層滋養(yǎng)層、原腸腔2、早期胚胎發(fā)育的幾個(gè)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(xì)胞階段進(jìn)入子宮。但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。

胚胎工程的許多技術(shù)都是在了解哺乳動(dòng)物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點(diǎn)和規(guī)律。人們正是在認(rèn)識(shí)了這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進(jìn)行有效的模擬，才使卵母細(xì)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(xì)胞能在試管內(nèi)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(nèi)自然條件下的基礎(chǔ)研究成果。1.哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)，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(shí)，應(yīng)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(dòng)物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，能為胚胎工程提供理論基礎(chǔ)？請結(jié)合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。充滿活力的精子此時(shí)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(guān)卡。此時(shí)，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(yùn)動(dòng)緩慢地逆時(shí)針動(dòng)。

卵子的外層被一層透明