高二生物選修3-體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1-

1、專題3 胚胎工程,專題3:胚胎工程,胚胎工程,胚胎工程指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)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(xì)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(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類大各種需求。,操作對(duì)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(xì)胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物的受精卵和早期胚胎 的發(fā)育

2、規(guī)律,實(shí)例1：,1.下列不屬于胚胎工程技術(shù)的是（ ）A.體外受精 B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) D.轉(zhuǎn)基因鯉魚的培育,專題3:胚胎工程,§3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,一、精子和卵細(xì)胞的發(fā)生,（3）過程：,（一）精子的發(fā)生,(1)場(chǎng)所:(2)時(shí)期:,睪 丸,,,初情期,生殖機(jī)能衰退,分三個(gè)階段,,精原細(xì)胞,精子,精原細(xì)胞,,有絲分裂,初級(jí)精母細(xì)胞,,次級(jí)精母細(xì)胞,精子細(xì)胞

3、,,,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(gè)精原細(xì)胞,染色體復(fù)制,變形,,精子細(xì)胞,精子,精子細(xì)胞,精子,自主閱讀: 1.理清精子細(xì)胞變形成精子的過程. 2.注重精子各組成分別由精子細(xì)胞　　　的哪一部分形成?,,,,,,,線粒體,高爾基體,A、頂體的發(fā)生,,發(fā)育中的頂體,,發(fā)育中的尾 (中心體),B、尾的的發(fā)育,C、精子頭的出現(xiàn),D、細(xì)胞質(zhì)濃縮,E、精子的形成,,原生質(zhì)滴,,尾,,線

4、粒體鞘,,頂體,第３階段：精子細(xì)胞變形成精子,提示：不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動(dòng)物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，將對(duì)精子進(jìn)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(dá)受精部位 （輸卵管）的精子只剩百余個(gè)，與卵子 完成受精的只有一個(gè)。,1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但是通常只有一個(gè)精子

5、能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？,問題討論:,提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場(chǎng)所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生 存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng) 機(jī)”。,2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來

6、，對(duì)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？,2.卵子的發(fā)生,(1)發(fā)生部位：卵巢(2)時(shí)間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程完成的。,排卵,,卵原細(xì)胞,卵細(xì)胞,,,胎兒期,,,,,透明帶,卵黃膜,卵原細(xì)胞,,初級(jí)卵母細(xì)胞,有絲分裂,,初級(jí)卵母細(xì)胞,次級(jí)卵母細(xì)胞 第一極體,,,第二極體,時(shí)間：排卵前后地點(diǎn)：卵泡,M Ⅰ,生長，透明帶生成,,,第一極體,MⅡ,發(fā)生時(shí)

7、間:受精時(shí)發(fā)生地點(diǎn):輸卵管,合子和兩個(gè)極體,,受精,,,初情期后,卵原細(xì)胞,,卵子發(fā)生過程歸納,有絲分裂,初級(jí)卵母細(xì)胞,,初級(jí)卵母細(xì)胞,期時(shí)兒胎,生長，形成透明帶,,,次級(jí)卵母細(xì)胞,第一極體,MⅠ,,,MⅡ,卵子,第二極體,,兩個(gè)第二極體,,退化消失,受精,,,馬、犬,綿羊 、 豬、牛,,排卵,,,合子,MⅡ,卵子結(jié)構(gòu)圖,資料:,,探究展示：,最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或

8、卵子。,1.相似點(diǎn)：,精子和卵子的發(fā)生有何異同?,初情期后形成,要變形,不變形,睪 丸 內(nèi)完成,,,,,2.卵子和精子的發(fā)生主要不同點(diǎn)：,1個(gè)卵子和3個(gè)極體,4個(gè)精子,卵巢和輸卵管,胎兒期(先天的),,蝌蚪 形,球形,,,卵原細(xì)胞,有絲分裂,多個(gè)卵原細(xì)胞,染色體復(fù)制,初級(jí)卵母細(xì)胞,MⅠ,第一極體,次級(jí)卵母細(xì)胞,,,兩個(gè)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(xì)胞包

9、圍,形成卵泡,胎兒時(shí)期完成,,,,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(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精。,注意：1.區(qū)分受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志 2.精子和卵子發(fā)生的區(qū)別,1.一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)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？,答：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

10、在輸卵管內(nèi)進(jìn)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。,答：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。,答：是指卵子從卵泡中排出。,哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生主要有哪些相似點(diǎn)或不同點(diǎn)？,相似點(diǎn)：最初階段均進(jìn)行有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。,不同點(diǎn)：一個(gè)精原細(xì)胞——多個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞——一個(gè)卵子；精子形狀

11、為蝌蚪狀；卵子為球形。多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前 完成的。,鞏固練習(xí),1.下列不屬于胚胎工程的是： （ ）,A.體外受精 B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) D.轉(zhuǎn)基因鯉魚的培育,2.有一個(gè)卵原細(xì)胞中含有A與A’、B與B’兩對(duì)同源染色體，它形成的含有AB的配子有 （ ）,A.1個(gè)

12、 B.0或1個(gè) C.2個(gè) D.4個(gè),D,B,二、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(chǎng)所：輸卵管,一)受精前的準(zhǔn)備階段:1)精子獲能:精子必須在雌性動(dòng)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,3.過程：,二)受精階段:1)精子穿

13、越放射冠和透明帶 頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞 透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障2)精子進(jìn)入卵黃膜 卵黃膜封閉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)配子結(jié)合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵),哺乳動(dòng)物受精過程示意圖,穿過透明帶：,形成受精卵：,4.意義,維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要。,充滿活力的精子,此時(shí)經(jīng)過

14、種種障礙的精子終于與卵子相遇，卵子外膜成為它們第一道需要攻破的關(guān)卡。此時(shí)，精子們把頭 鉆到卵子的外壁上，尾巴不斷拍打著，卵子 則隨著精子尾部的運(yùn)動(dòng)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。,卵子的外層被一層透明的薄膜保護(hù)著，這使它看起來像一個(gè)懸浮在天體中的漂亮的星球。,經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇,,精子試圖進(jìn)入卵子,此時(shí), 精子的頭已經(jīng)鉆進(jìn)去了, 我們還可以看到它的中部和尾部，它就像一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的鉆頭

15、， 在尾巴拍打的驅(qū)動(dòng)下，努力進(jìn)入卵子。,受精后8天。胚牙完成"著陸",微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時(shí)它分裂發(fā)育為幾百個(gè)細(xì)胞。,受精后6星期，人形已隱約可見。這時(shí)，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。,人類胚胎第8周時(shí)在子宮內(nèi)的照片,此時(shí)胎兒已長到20周，他移動(dòng)手臂，把手指 放在唇邊，這可以促進(jìn)它對(duì)吮吸的反映 。,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,,,,

16、,,：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)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(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個(gè)左右，排列緊密，形似桑椹,,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤,：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)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(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)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(shí)，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？,資

17、料分析,答：馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)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(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。,3.為什么說關(guān)于動(dòng)物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會(huì)為胚胎工程提供理論基礎(chǔ)？請(qǐng)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(dòng)物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精