体内受精和早期胚胎发育

胚胎工程

胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。操作对象：技术手段：理论基础：早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律一、精子和卵子的发生二、受精

三、胚胎发育3.1体内受精和早期胚胎发育一、精子和卵子的发生[一]精子的发生

(哺乳动物为例)产生的场所：产生时期：过程：

.曲细精管睾丸（产生雄性激素和雄配子）睾丸(曲细精管)初情期生殖机能衰退大体分为三个阶段阅读P61-621.精子的发生经历哪些阶段2.精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成?精原细胞初级精母细胞

次级精母细胞精子细胞精子第二次分裂第一次分裂精子形成的过程：多次大量的精原细胞染色体复制线粒体鞘不同动物精子的形态相似大小略有不同，与动物体型无关各种动物的射精量、精子数差别较大，

与体型无关.比较如图为哺乳动物精子细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答问题：(1)写出各部分的名称：[1]__________，[2]__________，[3]__________，[4]__________，[5]__________，[6]__________，[7]__________，[8]__________。(2)精细胞变形形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？_________________________________________________二者均是精子结构中的重要部分，其中细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精卵结合和后代遗传特性与代谢活动的控制中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生运动能量的场所。高尔基体线粒体细胞核中心体

顶体精子头线粒体鞘精子尾[二]卵子的发生发生的场所：卵巢发生的时间：胚胎性别分化以后发生的过程：阅读课本P62—63

思考回答课本P63的讨论题雌性主要生殖器官

（以人为例）女性的原始卵泡是与生俱来的,新生儿两侧卵巢就有70万～200万个原始卵泡，到青春期约有4万个原始卵泡。1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。答：是指卵子从卵泡中排出。讨论：卵原细胞发生时间：胎儿期，地点：卵巢多个卵原细胞初级卵母细胞ＭⅠ在雌性动物排卵前后完成次级卵母细胞和第一极体ＭⅡ在受精过程中完成地点：输卵管合子和两个极体有丝分裂比较：精子的发生和卵子的发生的异同点.比较内容精子卵子不同点发生场所睾丸卵巢成熟场所睾丸输卵管生殖细胞数1→41→1排出时是否成熟是否是否变形是否开始时间初情期胎儿期

（初情期后才有排卵）分裂连续性连续间断相同点(1)原始生殖细胞的增殖为有丝分裂。(2)生殖细胞的成熟通过减数分裂。 (3)成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半(4)染色体的行为和数目变化的过程是一样的1．下列不是精子、卵细胞发生的区别是(

)A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性C．成熟生殖细胞是否经过变形D．成熟生殖细胞中染色体的数量D2．关于成熟精子的叙述正确的是(

)A．不同种动物精子的形态不同B．不同种动物精子的大小差别很大C．动物的体型大小与精子的大小无关D．体型较大的动物的精子较大C下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1探索（1）卵子的发生是在雌性动物的_______中进行，哺乳动物卵子的发生从__________________开始。胚胎性别分化以后卵巢下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1探索（2）写出各个标号的名称：①_____________；②_____________；③_____________；④_____________。排出的卵子初级卵母细胞卵泡细胞黄体下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1探索（3）从①到③发生了_____________，细胞内染色体数目_________。减数第一次分裂减半下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1探索（4）③其实并不是成熟的卵细胞，而且也不是一个细胞，它包括______________和_________，卵细胞形成的减数第二次分裂过程是在______时完成的。受精次级卵母细胞第一极体卵子形成的过程：开始MⅠ分裂停在MⅠ分裂前期完成MⅡ分裂MⅠ开始MⅡ分裂MⅡ完成MⅠ分裂停在MⅡ分裂中期如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题：(1)图中A是_____，B是____，E(过程)是指_____，阶段C是指个体发育的_____(时期)，阶段D是指个体发育的_____(时期)。(2)当观察到第二极体时，可以表明____________。第一极体合子受精胎儿期初情期后卵子已经完成了受精三、受精指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。受精场所：受精是在输卵管内完成的。生殖生物学家张明觉早年进行过兔的体外受精研究。发现取自附睾的精子，无法使精子与卵子在体外受精；还发现，刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，是什么原因？受精前的准备阶段受精阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备

什么是精子获能？在哪儿获能？

排出的卵子能马上受精吗？为什么？

受精作用场所在哪里？简述受精过程。受精过程阅读P64-65精子获能

即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。卵子的准备

卵子的成熟：在输卵管内

即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。

排出的卵子处于什么时期？能马上受精吗？受精阶段卵丘细胞卵黄膜①精子穿越放射冠和透明带穿过放射冠穿过透明带精子穿越放射冠和透明带透明带反应：有何意义？防止多精入卵受精的第一道屏障顶体反应②精子进入卵黄膜，原核形成和配子结合卵细胞膜反应有什么意义？防止多精入卵受精的第二道屏障精子入卵后，其细胞核变大到和卵子细胞核相似，雄原核和雌原核同时向细胞中部靠拢，并相互融合成一个细胞核，这时称受精卵。获能后精子、卵子相遇顶体反应顶体酶释放顶体酶溶解透明带接触透明带穿越放射冠溶解卵丘细胞之间的物质穿越透明带接触卵黄膜产生透明带反应形成第一道屏障（意义）精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵小结：受精过程受精标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时受精完成的标志：是雌雄原核融合成含二倍染色体的合子。精子进入卵后变化①变化②变化③产生卵细胞膜反应（意义？）尾部脱离核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体发育移动接触合并形成受精卵形成第二道屏障

四、胚胎发育合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育1、卵裂期的特点：（在透明带内进行）细胞分裂方式为_________细胞数目_____每个细胞体积_____DNA数目_____胚胎总体积_____或略有______有丝分裂增加不增加缩小减小不变早期胚胎发育透明带桑椹胚：32个细胞左右，致密细胞团，形似桑椹；细胞属于全能细胞。囊胚：细胞开始分化原肠胚：内细胞团表皮的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现原肠腔。滋养层则发育为胎儿胎膜和胎盘出现囊胚腔后，进一步扩大会导致孵化（透明带破裂）。内细胞团：将来发育成各种组织滋养层：将来发育成胎膜、胎盘桑椹胚内细胞团小结：早期胚胎发育几个阶段受精卵桑椹胚卵裂期囊胚原肠胚最初发育在输卵管进行有丝分裂：透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹细胞开始分化，出现囊胚腔出现原肠腔，外胚层、内胚层形成中胚层受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚胎儿形成…幼体生长发育成体雄性个体雌性个体精子卵子受精作用个体发育的全过程图解2如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：探索（1）写出各个阶段的名称：

A:________,B:__________,C:________。桑椹胚囊胚原肠胚（2）写出图中各标号的名称：［2］________，［4］______，［5］_____，［7］______，［8］______。内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层2如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：探索（3）A时期的细胞具有发育上的_____性，B时期开始出现________，C时期开始出现_______。（4）［2］将来发育成______。全能胚层分化细胞分化胎儿的各种组织2如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：探索（5）动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是___________、_____________。透明带反应卵细胞膜反应不同动物受精卵的发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表回答问题：动物种类受精卵发育/h进入子宫时发育天数和发育阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑椹胚天发育阶段小鼠24~3838~5050~6060~7068~803桑椹胚绵羊36~38424867~72962~416细胞猪21~5151~6666~7290~110110~1142~2.54~6细胞马2430~3650~607298~1066囊胚牛27~4244~6546~9096~120120~1444~58~16细胞(1)哺乳动物胚胎进入子宫前的发育场所是

。(2)表中

的胚胎在进入子宫时发育程度最高。(3)1951年张明觉等发现：在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，精子才能与卵子受精。此生理现象被称为

。(4)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择

阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到

阶段的胚胎进行移植。(1)输卵管(2)马(3)精子获能(4)囊胚桑棋胚或囊胚ab2。答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。1.判断卵子是否受精的重要标志是（）A．卵黄膜和透明带的间隙出现两个极体B．精子接触透明带C．精卵相遇发生顶体反应D．雌、雄原核的形成2.．关于哺乳动物桑椹胚和囊胚的叙述，不正确的是（） A．桑椹胚的各细胞结构功能基本相同B．囊胚期细胞出现分化C．桑椹胚的每个细胞都具有全能性D．从桑椹胚到囊胚，细胞数目增加、体积增大3．精子的变形过程中演变为精子的尾部的结构是（） A．高尔基体 B．细胞核 C．内质网 D．中心体ADD4．具备与精子受精能力的卵母细胞处于（）A．减数第二次分裂后期B．减数第二次分裂中期C．减数第一次分裂末期 D．减数第二次分裂结束5．关于受精过程的叙述，错误的是（） A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带B．卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障C．精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂BB受精后8天。胚芽完成"着陆",微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞。

受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原肠腔原肠胚外胚层中胚层内胚层———————内胚层——中胚层——原肠胚胚的发育：按照一定的次序向内运动受精卵——卵裂——桑椹胚——囊胚原肠胚的形成受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟140—150下．是母亲心跳的两倍。

人类胚胎第8周时在子宫内的照片人类胚胎2个月左右在子宫内的照片此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映。3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。今天作业：导与练P401、3、4、5、7、81.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？答：是指卵子从卵泡中排出。3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？答：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。【资料分析】1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？答：比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。2.将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？答：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可