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1、专题专题3 3 胚胎工程胚胎工程1 有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生的（携带他们的遗传信息）一直想有一个亲生的（携带他们的遗传信息）的孩子，你能从理论上想个办法帮他们完成的孩子，你能从理论上想个办法帮他们完成这个愿望吗？这个愿望吗？试管婴儿！试管婴儿！2试管婴儿是不是在试管中试管婴儿是不是在试管中长出一个胎儿呢？长出一个胎儿呢？3 胚胎工程胚胎工程 胚胎工程指对动物胚胎工程指对动物早期胚胎早期胚胎或或配子配子所进所进行的多种显微操作和处理技术，如行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养体外受
2、精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。需求。4抢答抢答1 1、胚胎工程操作的对象胚胎工程操作的对象是什么？是什么？2 2、胚胎工程、胚胎工程包括哪些技术包括哪些技术？3 3、试管婴儿可能用到哪些技术？、试管婴儿可能用到哪些技术？早期胚胎和配子早期胚胎和配子胚胎移植胚胎移植、体外受精、体外受精、 胚胎分割、胚胎干细胞培养等胚胎分割、胚胎干细胞培养等5专题专题3:3:胚胎工程胚胎工程3.1 体内受精和早期胚胎发育61 1、精子发生的场所精子发生
3、的场所? ?3 3、精子发生的过程分几个阶段？这几个阶段连续吗？精子发生的过程分几个阶段？这几个阶段连续吗？2 2、精子发生的时间？、精子发生的时间？（一）精子的发生（一）精子的发生 一一. .精子和卵子的发生精子和卵子的发生7一、精子和卵细胞的发生一、精子和卵细胞的发生（一）精子的发生（一）精子的发生(1)(1)场所场所: :(2)(2)时期时期: :（3 3）过程：）过程：睾 丸的曲细精管初情期（青春期） 生殖机能衰退三个阶段8讨论讨论11 1、精子的发生第一阶段的变化？、精子的发生第一阶段的变化？2 2、精子的发生第二阶段的变化？、精子的发生第二阶段的变化？3 3、精子的发生第三阶段的变
4、化？如何变形？、精子的发生第三阶段的变化？如何变形？9第阶段初级精母细胞的形成精原细胞精原细胞多个多个初级初级精母细胞精母细胞 有丝分裂有丝分裂多个精原多个精原细胞细胞染色体染色体复制复制10初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞MMM减数分裂减数分裂第 2 阶段精子细胞的生成111213精子细胞精子细胞精子精子第阶段：精子细胞变形成精子14线粒体鞘线粒体鞘阅读精子细胞变形成精子的具体过程，讨论：精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成?精子结构图精子结构图15线粒体线粒体高尔基体高尔基体A、顶体的发生发育中的顶体发育中的顶体发育中的尾发育中的尾 (中心体中心体)B、尾
5、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原生质滴尾尾线粒体鞘线粒体鞘顶体顶体第阶段：精子细胞变形成精子16精子细胞变形小结1.1.细胞核细胞核2.2.高尔基体高尔基体3.3.中心体中心体4.4.线粒体线粒体5.5.细胞内其他物质细胞内其他物质精子头部的主要部分精子头部的主要部分头部的顶体头部的顶体精子的尾精子的尾线粒体鞘膜线粒体鞘膜(尾的基部)原生质滴原生质滴(球状,最后脱落)17精子的形态：精子的形态：（1 1）外形似）外形似蝌蚪蝌蚪，分分_、_、_、三、三大部分。大部分。（2 2）不同种动物精子的形态）不同种动物精子的形态_，大，大小略有小略有_，与动物的体形大小，与动物
6、的体形大小_。头头 颈颈 尾尾相似相似不同不同无关无关18精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精精 子子M第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段减数分裂减数分裂第三阶段第三阶段细胞变形细胞变形M多个精原细胞多个精原细胞染色体复制染色体复制变形（ 3 ）精子发生的过程19 提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障生理保障机制机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行；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
7、子进行筛选，并致使大量的精到受精部位，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。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（输卵管）的精子只剩百余个，最后到达受精部（输卵管）的精子只剩百余个，与与卵子卵子 完成受精的只有一个。完成受精的只有一个。 1. 1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，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？能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？问题讨论问题讨论: :20 提示：提示：细胞核细胞核是精子遗传物质储存和复制的场
8、所，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也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的的控制中心控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的。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，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是精子维持生存和运动能量的“动力工厂动力工厂”2.2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而构会消失，而细胞核和线粒体细胞核和线粒体都保留下来，对都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集这一现象
9、怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？中在尾的基部？21( (二二) )卵子的发生卵子的发生1 1、卵子的发生及成熟的场所？、卵子的发生及成熟的场所？2 2、卵子发生的时间？是连续的吗？、卵子发生的时间？是连续的吗？22(1)(1)发生部位：发生部位：_ 成熟部位：成熟部位：_(2)(2)时时 间：间：性别分化后（_ 以及 _ ） 卵巢卵巢输卵管输卵管胎儿期初情期后(二)卵子的发生MI 是在雌性动物排卵前后完成；MII 是在精子和卵子结合的过程完成的。23卵泡卵泡细胞初级卵母细胞2425胎胎儿儿期期卵原细卵原细胞胞初级卵初级卵母细胞母细胞有丝分裂有丝分裂染色体复制染色体复制场所：卵场所
10、：卵 巢巢储存于_ _ _ _中卵泡26初初情情期期后后初级卵母细胞生长初级卵母细胞生长透明带形成透明带形成初级卵母初级卵母细胞细胞卵黄膜卵黄膜透明带透明带次级卵母细胞次级卵母细胞+ +第一极体第一极体合合 子子+第二极体第二极体MM 马、犬马、犬排卵排卵受精受精绵羊绵羊牛牛猪猪指卵子从卵泡中排出进入输卵管中期中期透明带与卵黄膜透明带与卵黄膜之间有之间有_极体极体受精完成受精完成的标志的标志2 2个个27 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。卵子受精的标志：28卵原细胞卵原细胞有丝分裂多个卵原细胞多个卵原细胞染色体复制初级卵母细胞初级卵母细胞M第一极体第一极体
11、次级卵母细胞次级卵母细胞两个第二极体两个第二极体第二极体第二极体卵子卵子退化消失退化消失卵卵子子发发生生过过程程M排卵前后完成在受精过程完成被卵泡细胞包围被卵泡细胞包围, ,形形成卵泡成卵泡胎儿时期完成291.一个卵泡中能形成几个卵子？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？它在什么部位成熟？ 不是 正常情况下，一个卵泡只能形成一个卵子。是指卵子从卵泡中排出。讨论讨论P63输卵管30在卵黄膜和透明带之间有两个极体在卵黄膜和透明带之间有两个极体 2.2.卵子是否受精的重要标志是什么？卵子是否受精的重要标志是什么？卵巢和输卵管卵巢和输卵管4. .排出的卵
12、子是指卵细胞吗？排出的卵子是指卵细胞吗？3.3.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？瞬时巩固瞬时巩固看看谁最快！看看谁最快！ 1.1.排卵发生在什么时期？排卵发生在什么时期？ M1M1前后前后5 5、受精发生在什么场所？、受精发生在什么场所？ 输卵管输卵管31精子和卵子的发生有何异同精子和卵子的发生有何异同? ?讨论讨论332对比：精子的发生和卵子的发生对比：精子的发生和卵子的发生P43.精子精子卵子卵子不不同同点点发生场所发生场所睾丸睾丸卵巢卵巢成熟场所成熟场所睾丸睾丸输卵管输卵管生殖细胞数生殖细胞数1411排出时是否成熟排出时是否成熟是是否否是否变形是否变形
13、是是否否开始时间开始时间初情期初情期胎儿期胎儿期（初情期后才有排卵）（初情期后才有排卵）分裂连续性分裂连续性连续连续间断间断相相同同点点有丝分裂产生性原细胞、初级性母细胞有丝分裂产生性原细胞、初级性母细胞都经过减数分裂才形成性细胞都经过减数分裂才形成性细胞332.2.各家畜的精原细胞是通过何种细胞分裂方式各家畜的精原细胞是通过何种细胞分裂方式产生的（产生的（ ） A A、有丝分裂有丝分裂 B B、减数分裂减数分裂 C C、二分裂二分裂 D D 、有丝分裂和减数分裂、有丝分裂和减数分裂A1.1.下列不属于胚胎工程的是：下列不属于胚胎工程的是： （ ）A.A.体外受精体外受精 B.B.胚胎分割、胚
14、胎移植胚胎分割、胚胎移植C.C.胚胎干细胞培养胚胎干细胞培养 D.D.转基因鲤鱼的培育转基因鲤鱼的培育D34三、受精1、概念:指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。2、标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。3、场所:输卵管35一)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。4、过程2)卵子的准备: 卵子有些是初级卵母细胞，有些是次级卵母细胞，排出后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。36精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠精子接触并穿过透明带，并接触卵黄膜 精子头部膨胀，同时卵子完成
15、第二次成熟分裂，释放第二极体雌雄原核形成核膜消失，两个原核融合第一次卵裂即将开始透明带反应卵黄膜封闭作用释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间物质雄原核雌原核卵子是否受精的重要标志37二）受精阶段 包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。3)原核形成雄原核和雌原核形成4)配子结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38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。39 几个精子同时分解透明带
16、，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：40 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,这时称受精卵。形成受精卵：受精作用的标志：在透明带和卵黄膜间隙看到两个极体受精作用的实质：精子和卵子核物质融合41精、卵相遇精、卵相遇顶体反应顶体酶释放顶体酶释放顶体酶溶解透明带接触透明带接触透明带穿越放射冠溶解卵丘细胞溶解卵丘细胞 （放射冠）（放射冠）穿越透明带穿越透明带接触卵黄膜接触卵黄膜产生透明带反应形成第一道屏障（形成第
17、一道屏障（作用 ）精子被微绒毛抱合精子被微绒毛抱合精子外膜与卵黄膜融合精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵42精精子子进进入入卵卵后后变化变化变化产生卵黄膜封闭作用形成第二道屏障形成第二道屏障 （作用？）尾部脱离尾部脱离核膜破裂核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完激活卵子完成减数第二成减数第二次分裂，排次分裂，排出第二极体出第二极体发育 移动 接触 合并形成受精卵435、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。44卵裂阅读教材回答下列问题：哺乳动物受精卵的发育分为哪几个阶段？各阶段有什么特点？桑椹胚囊胚原肠胚分裂、不生长32，桑椹，全能分化、囊胚腔三胚层原肠
18、腔划分阶段特点四、胚胎发育451、卵裂期的特点：细胞分裂方式为_细胞数目_每个细胞体积_胚胎总体积_ _ _ _或略有_ _ _DNA总数目_有机物总量_有机物种类_有丝分裂增加不增加缩小减小增加减少增加卵裂：合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。这段时间是在透明带内进行的。卵裂46桑桑 椹椹 桑桑椹椹胚胚47新生命的第三天桑椹胚 特点：每个细胞都为全能细胞 发育成完整胚胎。 胚胎细胞数达到32个左右时，形成致密细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。48囊胚期囊胚期滋养层：发育成胚胎的附属结构或胚外结构，胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质。内细胞团细胞：即胚胎干细胞，是
19、一种未分化的细胞，具有全能性，能发育成完整的胚胎。滋养层滋养层内细胞团内细胞团囊囊胚胚腔腔囊胚的形成囊胚的形成49发育为各种组织发育为胎盘和胎膜细胞开始出现分化50第三周末形成原肠胚第三周末形成原肠胚滋养层滋养层内胚层内胚层原肠腔原肠腔外胚层外胚层51原肠胚3胚层的发育外胚层 : 表皮及其附属结构; 神经系统、感觉器官.内胚层：消化道、呼吸道上皮 ； 肝脏、胰腺等腺体。中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼 内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统52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。:
20、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：将发育成胎膜和胎盘:最初发育在输卵管进行有丝分裂滋养层外胚层、中胚层、内胚层原肠腔个体发育的几个阶段个体发育的几个阶段成体胚后发育胚胎发育53注意：个体发育的起点是受精卵，终点是性成熟的个体受精卵全能性最高，细胞的全性随发育的深化而降低细胞分化贯穿整个个体发育过程中，原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段发育的细胞进行的都是有丝分裂，产生的是体细胞54 一、精子和卵子的发生： 1、精子的发生； 2、卵子的发生。 二、受精： 1、准备阶段1精子获能； 2、准备阶段2卵子的准备； 3、受精阶段。
21、三、胚胎发育： 受精卵桑椹胚囊胚原肠胚总总 结结551.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？资料分析答：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816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。5611如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。关问题。(1)图中图中A是是_，B是是_，E(过过程程)是指是指_，阶段，阶段C是指个体
22、发育的是指个体发育的_(时时期期)，阶段，阶段D是指个体发育的是指个体发育的_(时期时期)。(2)当观察到第二极体时，可以表明当观察到第二极体时，可以表明_。(3)图中的图中的分别表示的过程是分别表示的过程是_、_ _、_ _、_ _，其中有染色体着丝点分裂的是，其中有染色体着丝点分裂的是_(填序号填序号)。(4)排卵是指排卵是指_从从_中排出，刚排出的卵中排出，刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在子尚未完全成熟，需要在_内进一步成熟。内进一步成熟。第一极体第一极体合子合子受精受精胎儿期胎儿期初情期后初情期后卵子已经受精卵子已经受精有丝分裂有丝分裂初级卵母细胞生长初级卵母细胞生长减数第一次分裂减数
23、第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂卵泡卵泡卵子卵子输卵管输卵管5714下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟示意图。请据图回答下列问题。和成熟示意图。请据图回答下列问题。（1）请写出）请写出表示的过程：表示的过程： ； ； ； 。 （2）雄性动物精子产生的时期是从）雄性动物精子产生的时期是从 到到 。雌性动物卵泡的形成是。雌性动物卵泡的形成是在在 时期完成的，这是精子和卵时期完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。子在发生上的重要区别。（3）初级卵母细胞进行）初级卵母细胞进行过程是在雌性过程是在雌性动物动物 时期完成的，时期完成的，过程是过程是在在 过程中完成的，这也是精过程中完成的，这也是精子和卵子在发生上的重要区别。子和卵子在发生上的重要区别。（4）过程在过程在 内完成，条件是内完成，条件是精子必须发生精子必须发生 现象，卵子必须现象，卵子必须达到达到 时期。时期。 有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂精子变形精子变形受精作用受精作用初情期初情期生理机能衰退生理机能衰退胎儿胎儿 排卵前后排卵前后 受精作用受精作用输卵管输卵管精子获能精子获能减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期58
