體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育教學(xué)設(shè)計教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上   教學(xué)準(zhǔn)備 1.   教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能:簡述哺乳動物精子和卵子的發(fā)生及哺乳動物的受精過程2.過程與方法:簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及主要特點3.情感態(tài)度與價值觀:認同胚胎工程建立及發(fā)展的意義2.   教學(xué)重點/難點 【教學(xué)重點】哺乳動物精子和卵子的發(fā)生。哺乳動物的受精過程。哺乳動物的胚胎發(fā)育?！窘虒W(xué)難點】哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。哺乳動物胚胎發(fā)育各階段的主要特點。3.   教學(xué)用具 4.   標(biāo)簽 &

2、#160;  教學(xué)過程 【導(dǎo)入】通常情況下一只母羊一胎一胎只生1-2只羔羊,畜牧業(yè)生產(chǎn)上需要快速增加高產(chǎn)肉羊和奶羊的數(shù)量,現(xiàn)在可用生物工程技術(shù)之一的胚胎工程來實現(xiàn)這一目標(biāo)。一、胚胎工程胚胎工程指對動物早期胚胎或配子所進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,以滿足人類大各種需求。操作對象:早期胚胎和配子技術(shù)手段:胚胎移植、體外受精、  胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ):哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律二、精子和卵子的發(fā)生1.精子的發(fā)生(1)場所:精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的

3、。(2)時期:從初情期開始直到生殖機能衰退。(3)過程:發(fā)生的過程大體可分三個階段。第一階段:初級精母細胞的形成:精原細胞經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生多個初級精母細胞第二階段:精細胞的形成:初級精母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成含有染色體減半的精子細胞第三階段:變形: 細胞核變?yōu)榫宇^部的主要部分,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈?線粒體形成線粒體鞘膜,其他物質(zhì)濃縮成原生質(zhì)滴。          (4)精子的形態(tài).外形似蝌蚪,分頭、頸、尾三大部分?！居懻揚62】(1)家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計,但是通

4、常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合,這能說是一種浪費嗎?怎樣理解著一現(xiàn)象?不是?？梢詮膬煞矫嬲f明這一問題;其一,是動物為繁殖后代,延續(xù)物種的一種生理保障機制;其二,在自然條件下,精子從射精部位運行到受精部位,復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境將對精子進行篩選,造成精子大量損耗。最后到達受精部位(輸卵管)的精子只剩百余個,與卵子完成受精的只有一個。(2)精子細胞變成精子的過程中,細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失,而細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?細胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中的重要部分。其中,細胞核是精子遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的場所,也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細胞代謝活動

5、的控制中心。而線粒體則是精子分解營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生運動能量的場所。線粒體在精子形成過程中,集中于尾的基部形成線粒體鞘膜,是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”。2.卵子的發(fā)生(1)場所:卵子的發(fā)生是在卵巢內(nèi)完成的。(2)過程:雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細胞,通過有絲分裂增加其數(shù)量,演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?被卵泡包圍形成卵泡。初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂變?yōu)槌墒斓穆炎?。減數(shù)第一次分裂時間是在雌性動物排卵前后完成的,結(jié)果是產(chǎn)生一個次級卵母細胞和第一極體。減數(shù)第二次分裂時間是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的,結(jié)果是產(chǎn)生一個成熟的卵子和第二極體。(3)卵子受精的標(biāo)志:當(dāng)在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時,說明卵子已

6、經(jīng)完成了受精?！居懻揚63】(1)一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子?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?是指卵子從卵泡中排出。(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?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)進一步成熟,直到第二次減數(shù)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。三、受精1、概念:是精子和卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。2、場所:受精是在輸卵管內(nèi)完成的。3、時期:在胚胎性別分化后到生長機能衰退;4、過程:(1)精子獲能:剛排出的精子,不能立即

7、與卵子結(jié)合,而必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生一定的生理反應(yīng),而獲得受精能力的生理現(xiàn)象。(2)卵子的準(zhǔn)備:動物排除的卵子,有的可能是初級卵母細胞,有的可能是次級卵母細胞,它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟達到減數(shù)第二次分裂的中期時,才具備受精的能力。(3)受精階段:主要包括精子穿越放射冠和透明帶,進入卵黃膜,原核形成和融合。      精子穿越放射冠和透明帶:頂體反應(yīng):精子獲能后與卵子相遇時,精子頂體釋放頂體酶,溶解卵丘細胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通道的過程。透明帶反應(yīng):頂體酶將透明帶溶出一條孔道,穿過放射冠的精子經(jīng)孔道穿越透明帶,接觸卵細胞膜,隨

8、即產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應(yīng)。     精子進入卵黃膜:卵黃膜封閉作用:當(dāng)精子與卵黃膜接觸后,立即被卵黃膜表面的微絨毛抱合,并發(fā)生精子外膜和卵細胞膜融合,精子入卵。此時卵黃膜立即發(fā)生一種生理反應(yīng)拒絕其他精子再進入卵內(nèi)的生理反應(yīng)。原核形成及配子結(jié)合:精子入卵后,尾部脫落,原有核膜破裂,隨后形成一個新的核膜,最后形成雄原核;與此同時,被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,排出第二極體后,形成雌原核。兩核充分發(fā)育后,相向移動,彼此接觸,體積縮小、合并,形成一個含二倍染色體的合子,也就是受精卵,受精過程到此結(jié)束。四、胚胎發(fā)育1.卵裂期的特點:細胞進行有絲分

9、裂,細胞數(shù)目不斷增加,胚胎總體積并不增加或略有縮小。2.早期胚胎發(fā)育的幾個階段(1)桑椹胚:當(dāng)胚細胞達到32個左右時,胚胎形成致密的細胞團,形似桑葚;該時期細胞屬于全能細胞。(2)囊胚:細胞開始出現(xiàn)分化,內(nèi)細胞團將來發(fā)育成各種組織;滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜、胎盤;胚胎內(nèi)出現(xiàn)了含有液體的囊腔囊胚腔孵化:囊胚進一步擴大會導(dǎo)致透明帶的破裂,胚胎從其中伸展出來的過程;(3)原腸胚:內(nèi)細胞團表層的細胞形成外胚層,下方的細胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。【討論P67】(1)表中那種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高?比較而言,馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高,其次是小鼠。(2)將體外培養(yǎng)的馬胚胎移

10、植到母馬子宮時,應(yīng)選擇什么樣的胚胎?如果換成牛又該怎么樣處理?馬應(yīng)該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細胞階段進入子宮,但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率,在 實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。(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。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)上實現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動物內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點和規(guī)律,人們正是在認識了這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上,在體外進行有效的模擬,才使卵母細胞能在體外成熟;精子能在體外完成獲能;獲能精子和成熟卵母

11、細胞能在試管內(nèi)完成受精;體外受精精子能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等,這些都有賴于體內(nèi)自然條件下的基礎(chǔ)研究成果?！井?dāng)堂訓(xùn)練】   課后習(xí)題 【思考與探究】    1.以精子的運行途徑為線索,設(shè)計一幅簡圖,來說明哺乳動物的受精過程。    哺乳動物的受精過程主要包括精子穿越放射冠、透明帶、進入卵黃膜、原核形成和配子融合等步驟(詳見教材中的受精過程)。    2.哺乳動物精子和卵子的發(fā)生主要有哪些相似點或不同點?    相似之處:細胞分裂的1最初階段為有絲分裂,不

12、斷增加生殖原細胞的數(shù)量;經(jīng)過兩次減數(shù)分裂(MI和M II)才能形成精子或卵子。    不同之處:由一個精原細胞分裂最后可產(chǎn)生多個精子;一個卵原細胞最后只能生成一個卵子。精子的形狀為蝌蚪狀;卵子為球形。多數(shù)哺乳動物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是在胎兒出生前完成。    3.當(dāng)你了解到精子需要獲能,受精過程中有防止多精人卵的現(xiàn)象時,你是否提出過這樣的問題:精子在雌性生殖道內(nèi)是如何獲能的?防止多精入卵的兩道防線的形成機制究竟是什么?    答: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