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1、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 满足人类大各种需求。 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 实例1： 1.下列不属于胚胎工程技术的是（ ） A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植 C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育 专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程 一、精子和卵细胞的发生 （3）过程： （一）精子的发生 (1)场所: (2)时期: 睾
2、 丸 初情期生殖机能衰退 分三个阶段 精原细胞 精子 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 M 第一阶段 第二阶段 第三阶段 M 精 子 发 生 的 过 程 多个精原细胞 染色体复制 变形 精子细胞 精子 精子细胞精子 自主阅读: 1.理清精子细胞变形成精子的过程. 2.注重精子各组成分别由精子细胞 的哪一部分形成? 线粒体 高尔基体 A、顶体的发生 发育中的顶体 发育中的尾 (中心体) B、尾的的发育C、精子头的出现 D、细胞质浓缩E、精子的形成 原生质滴 尾 线粒体鞘 顶体 第阶段：精子细胞变形成精子 提示：不是。其一，在自然繁殖的条件 下，可以说是动物为繁殖后代
3、、延续物种的一 种生理保障机制；其二，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。 1.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？ 提示：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膜，是精子维持生 存和运动能量的“动力工厂”或“发动 机
4、”。 2.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？ 2.卵子的发生 (1)发生部位：卵巢 (2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后 完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过 程完成的。 排卵 卵原细胞 卵细胞 胎儿期 透明带 卵黄膜 卵原细胞初级卵母细胞 有丝分裂 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 第 二 极 体 时间：排卵前后 地点：卵泡 M 生长，透明带生成 第一极体 M 发生时间:受精时 发生地点:输卵管 合子和两个极体 受精 初情期后 卵原细胞 卵子发生过程归纳 有丝分裂 初级
5、卵母细胞 初级卵母细胞 期 时 儿 胎 生长，形成透明带 次级卵母细胞第一极体 M M 卵子第二极体 两个第二极体 退化消失 受精 马、犬 绵羊 、 猪、牛 排卵 合子 M 卵 子 结结 构 图图 资料: 探究展示： 最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖 原细胞的数量；经过两次减数分裂（M 和M）才能形成精子或卵子。 1.相似点： 精子和卵子的发生有何异同? 初情期 后形成 要 变形 不 变形 睾 丸 内完成 2.卵子和精子的发生主要不同点： 1个卵子 和3个极 体 4个精子 卵巢 和输 卵管 胎儿期 (先天 的) 变形 子细胞的 数目 卵 子 精 子 场所发生时 间 形状 蝌蚪 形 球形 卵
6、原细胞 有丝分裂 多个卵原细胞 染色体复制 初级卵母细胞 M 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 M 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 卵子受精的标志： 当在卵黄膜和透明带的间隙可以 观察到两个极体时，说明卵子已经完 成了受精。 注意：1.区分受精的标志和受精完成的标志 2.精子和卵子发生的区别 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，仅完成第一次 减数分裂
7、，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。 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪 些相似点或不同点？ 相似点： 最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细 胞的数量；经过两次减数分裂（M和M） 才能形成精子和卵子。 不同点： 一个精原细胞多个精子；一个卵原细胞一 个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺 乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前 完成的。 巩固练习 1.下列不属于胚胎工程的是： （ ） A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移
8、植 C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育 2.有一个卵原细胞中含有A与A、B与B两对 同源染色体，它形成的含有AB的配子有 （ ） A.1个 B.0或1个 C.2个 D.4个 D B 二、受精 1.概念：是精子和卵子结合形成合 子（即受精卵）的过程。 2.场所：输卵管 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 3.过程： 二)受精阶段: 1)精子穿越放射冠和透明带 顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵 丘细胞 透明带反应是防止
9、多精入卵受精的第一道屏障 2)精子进入卵黄膜 卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障 3)原核形成： 雄原核形成和雌原核形成 4)配子结合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵) 哺乳动物受精过程示意图 穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它 们首先穿放射冠。 几个精子同 时分解透明带， 但只有一个精子 能穿过透明带进 入卵子内，当第 一个精子进入后 ，透明带的穿透 性就立即发生变 化，从而阻止其 他精子穿越透明 带。 穿过透明带： 精子进入卵 子后,其细胞核 变大到和卵子细 胞核相似,精子 细胞核(雄原核) 和卵子细胞核(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
10、受 精卵。 形成受精卵： 4.意义 维持每种生物前后代体细胞中染 色体数目的恒定 ；对于生物的遗 传和变异十分重要。 充满活力的精子 此时经过种种障碍的精子终于与卵子相遇，卵子外膜 成为它们第一道需要攻破的关卡。此时，精子们把头 钻到卵子的外壁上，尾巴不断拍打着，卵子 则随着精子尾部的运动缓慢地逆时针转动。 卵子的外层被 一层透明的薄 膜保护着，这 使它看起来像 一个悬浮在天 体中的漂亮的 星球。 经过种种障碍的精子终于与卵子相遇 精子试图进入卵子 此时, 精子的头已经钻进去了, 我们还可以看 到它的中部和尾部，它就像一个不断旋转的钻头， 在 尾巴拍打的驱动下，努力进入卵子。 受精后8天。胚牙
11、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。 受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎 的心跳每分钟140150下是母亲心跳的两倍。 人类胚胎第8周时在子宫内的照片 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 。 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
