生物选修三体内受精和早期胚胎发育

3.3.1体内受精和早期胚胎发育胚胎工程：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：早期胚胎和配子技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律产生的场所睾丸(曲细精管)产生时期：初情期——生殖机能衰退精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第一阶段第二阶段第三阶段MⅡ精子发生的过程多个精原细胞染色体复制变形精子细胞变形中的主要变化：1.细胞核——2.高尔基体——3.中心体——4.线粒体——5.细胞内其他物质——精子头的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘(尾的基部)原生质滴(球状,最后脱落)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细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。1.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？

在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。2.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？卵原细胞有丝分裂多个卵原细胞染色体复制初级卵母细胞MⅠ第一极体次级卵母细胞两个第二极体第二极体卵子退化消失（3）卵子发生过程MⅡ排卵前后完成在受精过程完成被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成讨论：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？正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。是指卵子从卵泡中排出。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。受精的概念：受精的场所：受精完成的标志：受精包括的阶段：指精子和卵子结合形成合子

(即受精卵)的过程。受精是在输卵管内完成的①受精前的准备阶段②受精阶段在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时一)受精前的准备阶段:1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力受精阶段包括哪些过程？1)精子穿越放射冠3)精子进入卵细胞膜4)原核形成5)配子结合2)精子穿越透明带（二）受精阶段1)精子穿越放射冠在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先需穿越放射冠。1、放射冠是什么？2、精子穿越放射冠时发生什么反应？是如何进行的？2)精子穿越透明带1、精子穿越透明带时形成孔道时需要什么酶？2、精子穿越透明带后并接触卵细胞膜时发生什么反应？3)精子进入卵细胞膜1、精子是如何进入卵细胞膜的？2、精子入卵后卵细胞膜会发生什么反应？3、精子入卵后，精子有什么变化？脱去无用的尾巴（左图），完全融入卵子体内

4)原核形成1、什么是雄原核？什么是雌原核？2、卵子完成减数第二次分裂是在精子入卵前还是入卵后？细胞核5)配子结合配子结合是指什么过程？精子穿越放射冠精子穿越透明带精子进入卵细胞膜

原核形成

配子结合顶体反应透明带反应（第一道屏障）卵细胞膜反应（第二道屏障）雄原核形成和雌原核形成雌雄原核融合形成合子(受精卵)受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成：在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，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂三.胚胎发育滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？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？P67资料分析<讨论>答：马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。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。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。1、精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（）①顶体反应②透明带反应③卵细胞膜封闭作用④精子穿越放射冠

A．①②B．②③

C．③④D．②④B3、当卵细胞达到（）时期时，才具备与精子受精的能力A.减数第二次分裂后期B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期D.减数第二次分裂结束成熟C2．在受精过程中（）①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜③卵细胞恢复并很快完成了第一次减数分裂④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生

A．①②⑤B．①④⑤C．②③④D．②④⑤B5、精子入卵后，发生的变化是（多选）（）

A、精子完成第二次减数分裂，形成雄原核

B、精子发生顶体反应

C、激发透明带反应

D、卵子完成第二次减数分裂，形成雌