生物選修三體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

3.3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育胚胎工程：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，以滿足人類的各種需求。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)律產(chǎn)生的場所睪丸(曲細精管)產(chǎn)生時期：初情期——生殖機能衰退精原細胞有絲分裂初級精母細胞次級精母細胞精子細胞精子MⅠ第一階段第二階段第三階段MⅡ精子發(fā)生的過程多個精原細胞染色體復(fù)制變形精子細胞變形中的主要變化：1.細胞核——2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細胞內(nèi)其他物質(zhì)——精子頭的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落)細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(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的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。1.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？

在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，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.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？卵原細胞有絲分裂多個卵原細胞染色體復(fù)制初級卵母細胞MⅠ第一極體次級卵母細胞兩個第二極體第二極體卵子退化消失（3）卵子發(fā)生過程MⅡ排卵前后完成在受精過程完成被卵泡細胞包圍,形成卵泡胎兒時期完成討論：1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？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？正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。是指卵子從卵泡中排出。剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)第二次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。受精的概念：受精的場所：受精完成的標(biāo)志：受精包括的階段：指精子和卵子結(jié)合形成合子

(即受精卵)的過程。受精是在輸卵管內(nèi)完成的①受精前的準(zhǔn)備階段②受精階段在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時一)受精前的準(zhǔn)備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才獲得受精能力的生理現(xiàn)象.2)卵子的準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期,才具有與精子受精的能力受精階段包括哪些過程？1)精子穿越放射冠3)精子進入卵細胞膜4)原核形成5)配子結(jié)合2)精子穿越透明帶（二）受精階段1)精子穿越放射冠在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先需穿越放射冠。1、放射冠是什么？2、精子穿越放射冠時發(fā)生什么反應(yīng)？是如何進行的？2)精子穿越透明帶1、精子穿越透明帶時形成孔道時需要什么酶？2、精子穿越透明帶后并接觸卵細胞膜時發(fā)生什么反應(yīng)？3)精子進入卵細胞膜1、精子是如何進入卵細胞膜的？2、精子入卵后卵細胞膜會發(fā)生什么反應(yīng)？3、精子入卵后，精子有什么變化？脫去無用的尾巴（左圖），完全融入卵子體內(nèi)

4)原核形成1、什么是雄原核？什么是雌原核？2、卵子完成減數(shù)第二次分裂是在精子入卵前還是入卵后？細胞核5)配子結(jié)合配子結(jié)合是指什么過程？精子穿越放射冠精子穿越透明帶精子進入卵細胞膜

原核形成

配子結(jié)合頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)（第一道屏障）卵細胞膜反應(yīng)（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（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤：最初發(fā)育在輸卵管進行有絲分裂三.胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔1.表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高？2.將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？P67資料分析<討論>答：馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。答：馬應(yīng)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。

提示：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)涉及的哺乳動物體內(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(rèn)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細胞能在試管內(nèi)完成受精；體外受精卵能在人工培養(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。1、精子與卵子結(jié)合過程中穿越的兩道屏障是（）①頂體反應(yīng)②透明帶反應(yīng)③卵細胞膜封閉作用④精子穿越放射冠

A．①②B．②③

C．③④D．②④B3、當(dāng)卵細胞達到（）時期時，才具備與精子受精的能力A.減數(shù)第二次分裂后期B.減數(shù)第一次分裂末期C.減數(shù)第二次分裂中期D.減數(shù)第二次分裂結(jié)束成熟C2．在受精過程中（）①精子必須發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶②頂體酶可使精子穿過放射冠、透明帶、卵細胞膜③卵細胞恢復(fù)并很快完成了第一次減數(shù)分裂④精子和卵細胞的細胞核分別形成雄原核和雌原核⑤透明帶反應(yīng)防止了多精入卵和多精受精的發(fā)生

A．①②⑤B．①④⑤C．②③④D．②④⑤B5、精子入卵后，發(fā)生的變化是（多選）（）

A、精子完成第二次減數(shù)分裂，形成雄原核

B、精子發(fā)生頂體反應(yīng)

C、激發(fā)透明帶反應(yīng)

D、卵子完成第二次減數(shù)分裂，形成雌