高中生物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育liyunhui

關(guān)于高中生物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育liyunhui第1頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日

英國人W·希普于1890年在劍橋大學(xué)將純種安哥拉兔的兩個4細(xì)胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利時兔的輸卵管內(nèi)。結(jié)果生出兩只純種的安哥拉子免。這是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技術(shù)由此創(chuàng)始。比利時兔安哥拉兔第2頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日胚胎工程

胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。第3頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日操作對象：早期胚胎和配子技術(shù)手段：體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ)：哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律第4頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育第5頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日

1、精子的發(fā)生(1)場所:精子的發(fā)生是在

內(nèi)的

中完成的。(2)時期:(雄性動物)從

到

。一、精子和卵細(xì)胞的發(fā)生哺乳動物睪丸示意圖睪丸初情期曲細(xì)精管生殖機(jī)能衰退第6頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日初級精母細(xì)胞精原細(xì)胞(3)精子發(fā)生的過程第一階段第二階段第三階段有絲分裂MⅡ精子細(xì)胞次級精母細(xì)胞MⅠ變形精子第7頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日精子細(xì)胞精子？第8頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日線粒體高爾基體A、頂體的發(fā)生發(fā)育中的頂體發(fā)育中的尾（中心體）B、尾的的發(fā)育C、精子頭的出現(xiàn)D、細(xì)胞質(zhì)濃縮E、精子的形成原生質(zhì)滴尾線粒體鞘頂體①精子細(xì)胞變形成精子的過程第9頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日發(fā)育為演變?yōu)樾纬蓾饪s成變?yōu)榫宇^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)細(xì)胞核高爾基體中心體線粒體細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)精子細(xì)胞變形中的主要變化第10頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日精子細(xì)胞精子1.理清精子細(xì)胞變形成精子的過程。

2.注重精子各組成分別由精子細(xì)胞的哪一部分形成?第11頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日②精子的形態(tài)：外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。不同種動物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動物的體型大小____

。頭頸尾相似不同無關(guān)第12頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？提示：不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，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，與卵子完成受精的只有一個。討論:（教材P62）第13頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，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？提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)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(yùn)動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機(jī)”。討論:（教材P62）第14頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日充滿活力的精子第15頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日

2、卵子的發(fā)生(1)場所:卵子的發(fā)生是在

內(nèi)中完成的。(2)時期:（動物胚胎）在

以后，即

。動物細(xì)胞卵巢、卵泡和卵子的關(guān)系圖卵巢性別分化胎兒期第16頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日在完成被包圍，形成卵泡一般不進(jìn)行MⅡ有絲分裂MⅠ卵原細(xì)胞（3）卵子發(fā)生過程胎兒時期第一極體MⅡ卵子第二極體退化消失受精初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞合子卵泡細(xì)胞受精過程排卵前后在中，場所為。輸卵管第17頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日不同發(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，每個卵泡中有一個初級卵母細(xì)胞。

第18頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日卵子結(jié)構(gòu)圖第19頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日卵子受精的標(biāo)志：

當(dāng)在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精。第20頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？提示：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？提示：是指卵子從卵泡中排出。討論:（教材P63）第21頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？提示：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。討論:（教材P63）第22頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日

（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。

3.精子和卵子的發(fā)生異同第23頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日

（2）.不同點(diǎn)：發(fā)生時間場所子細(xì)胞數(shù)目變形形狀精子卵子重要區(qū)別兩次分裂連續(xù)，在睪丸曲細(xì)精管兩次分裂不連續(xù)，在卵巢和輸卵管初情期以后胎兒時期4個精子細(xì)胞1個卵細(xì)胞2個極體是否蝌蚪形圓形哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的；精子是從初情期開始的第24頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日1.以下說法不正確的是A.雄性動物從初情期開始產(chǎn)生精子B.1個精原細(xì)胞可以形成4個精子C.對多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內(nèi)形成的時間為兩個月左右D.動物體型大的產(chǎn)生的精子多且大2.一個卵泡可以形成的卵子數(shù)目是A.1個B.2個C.3個D.4個練習(xí)：第25頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日3.以下說法正確的是A.哺乳動物卵泡的形成是在初情期B.排卵是指排出成熟的卵泡C.排卵實(shí)際上是排出初級卵母細(xì)胞D.排卵實(shí)際上是排出次級卵母細(xì)胞4.下例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(xì)胞的形成時間B.MⅠ和MⅡ的時間連續(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)量第26頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日1、概念:指和結(jié)合形成(即)的過程。2、標(biāo)志:在和的間隙可以觀察到兩個極體時。3、場所:受精是在內(nèi)完成的。二、受精精子受精卵卵細(xì)胞膜透明帶輸卵管卵子合子第27頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日準(zhǔn)備階段1：精子獲能即精子必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備即卵子在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟達(dá)到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。（1）受精前準(zhǔn)備階段：4、過程第28頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日（2）受精階段①精子穿越放射冠和透明帶；第29頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日放射冠（卵丘細(xì)胞）透明帶卵細(xì)胞膜細(xì)胞核第一極體發(fā)生頂體反應(yīng)穿越放射冠第30頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日透明帶反應(yīng)：當(dāng)精子越過放射冠，進(jìn)入透明帶并接觸卵細(xì)胞膜時，卵子發(fā)出指令，阻止后續(xù)的精子進(jìn)入透明帶。他是防止多精入卵的第一道屏障第31頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日卵子的外層被一層透明的薄膜保護(hù)著，這使它看起來像一個懸浮在天體中的漂亮的星球。精子觸及卵黃膜的瞬間，產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，防止多精進(jìn)入卵的第一道屏障。第32頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日②進(jìn)入卵細(xì)胞膜；（2）受精階段卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障第33頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日（2）受精階段③雌雄原核形成和融合。精子入卵后，發(fā)生了哪些變化？第34頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日精子注入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)形成第二道屏障尾部脫離核膜破裂形成雄原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體形成雌原核發(fā)育移動接觸合并形成受精卵第35頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日形成受精卵：精子進(jìn)入卵子后，其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)胞核相似，精子細(xì)胞核（雄原核）和卵子細(xì)胞核（雌原核）同時向細(xì)胞中部靠攏，并相互融合成一個細(xì)胞核，這時稱受精卵。第36頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日精子穿越和受精過程小結(jié)：受精前的準(zhǔn)備階段受精階段受精過程精子獲能準(zhǔn)備階段1：卵子的準(zhǔn)備準(zhǔn)備階段2：放射冠雌雄原核形成和透明帶融合精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜第37頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日1.什么叫頂體反應(yīng)？2.什么叫透明帶反應(yīng)？3.什么叫卵細(xì)胞膜反應(yīng)？4.防止多精入卵受精有哪些生理反應(yīng)？第38頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日根據(jù)胚胎形態(tài)的變化，分幾個階段：受精卵卵裂（包括2細(xì)胞期、4細(xì)胞期、8細(xì)胞、16細(xì)胞期、32細(xì)胞期）桑椹胚囊胚期原腸胚期（包括內(nèi)、中、外三胚層和原腸腔）幼體1、胚胎發(fā)育的過程：三、胚胎發(fā)育第39頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日2、卵裂（1）、卵裂過程第40頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日細(xì)胞分裂方式為_______細(xì)胞數(shù)目____胚胎總體積______或略有____每個細(xì)胞體積_____DNA數(shù)目_____有機(jī)物總量_____有機(jī)物種類_____減少（2）、卵裂期的特點(diǎn)：有絲分裂增加不增加縮小減小增加增加第41頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日3、桑椹胚當(dāng)胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個左右時，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中的每個細(xì)胞都屬于全能細(xì)胞。第42頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日滋養(yǎng)層：發(fā)育成胎膜和胎盤，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞：即胚胎干細(xì)胞，是一種未分化的細(xì)胞，具有全能性，能發(fā)育成完整的胎兒的各種組織滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔4、囊胚細(xì)胞開始分化囊胚腔：孵化：胚胎從透明帶中伸展出來的過程第43頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日5、原腸胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞外胚層內(nèi)胚層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下方的細(xì)胞中胚層原腸腔內(nèi)胚層包圍的囊腔第44頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日歸納：早期胚胎發(fā)育的幾個階段桑椹胚：細(xì)胞屬于。囊胚：細(xì)胞開始；將來發(fā)育成

，將來發(fā)育成胎膜、胎盤，出現(xiàn)后，進(jìn)一步擴(kuò)大會導(dǎo)致。原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成，細(xì)胞形成，出現(xiàn)。全能細(xì)胞分化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)各種組織滋養(yǎng)層囊胚腔孵化表皮的細(xì)胞外胚層下方的內(nèi)胚層原腸腔第45頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日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：發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲分裂胚胎發(fā)育小結(jié)：滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔第46頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日原腸胚3胚層的發(fā)育外表神經(jīng)和感官；內(nèi)呼消化胰與肝；其余都為中胚層外胚層：表皮及其附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官內(nèi)胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)第47頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日第48頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日1.表中哪種動物的胚胎在進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高？提示：馬的胚胎進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？提示：馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在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。資料分析:（教材P67）第49頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日3.為什么說關(guān)于動物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會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。提示：胚胎工程的許多技術(shù)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(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。第50頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日P68思考與探究1哺乳動物的受精過程主要包括精子穿越放射冠、透明帶、進(jìn)入卵黃膜、原核形成和配子融合等步驟（詳見教材中的受精過程）。2相似之處：（1）細(xì)胞分裂的最初階段為有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；（2）經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。第51頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日

不同之處：（1）由一個精原細(xì)胞分裂最后可產(chǎn)生4個精子；一個卵原細(xì)胞最后只能生成一個卵子。（2）精子的形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。（3）多數(shù)哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是在胎兒出生前完成。第52頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日3、精液由精子和精清（精漿）兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當(dāng)交配后精液進(jìn)入雌性動物的生殖道時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內(nèi)獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管。第53頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日防止多精入卵主要通過透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用兩道屏障。在受精過程中，當(dāng)精子穿越透明帶觸及卵細(xì)胞膜時，透明帶會立即封閉，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵細(xì)胞膜會立即拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化機(jī)制，請參閱有關(guān)專著。第54頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日第55頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日受精后8天。胚芽完成"著陸",微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細(xì)胞。

第56頁，共71頁，2023年，2月20日，星期日受精卵第一次卵裂