31体内受精和早期胚胎发育

专题3 胚胎工程

3．1 体内受精和早期胚胎发育

学习目标

1、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

2、简述哺乳动物的胚胎发育过程及其各阶段主要特点。

3、熟记哺乳动物受精过程精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。知识巩固

1.减数分裂的概念：（对象、时期、特点、结果）

2.描述精子形成过程：1个精原细胞

3.描述卵细胞形成过程：1个卵原细胞

自主学习

（一）胚胎工程的概念

胚胎工程是指对动物或所进行的多种显微操作和处理技术，如、、、等技术，经过处理过的胚胎，还需移植到动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。（二）精子的发生

1．发生的场所和时期

（1）场所。

（2）时期。

2．过程

（1）第一阶段：→（分裂）

（2）第二阶段：→→（分裂）（3）第三阶段：→。

3．精子的形状

外形：。

（三）卵子的发生

1．发生的场所。

2．过程

卵原细胞————→初级卵母细胞————→次级卵母细胞+第一极体———→合子+第二极体胎儿时期初情期后

3．精子和卵子在发生上的重要区别是。（三）受精

1．准备阶段

（1）准备阶段1——精子获能

刚刚排出的精子，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。

（2）准备阶段2——卵子的准备

动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是，如猪、羊等；有的可能是

，如马、犬等。但它们都要在内进一步成熟，当达到

时，才具备与精子受精的能力。

2．受精阶段

（1）受精场所：。

（2）受精过程：精子穿越放射冠→穿过透明带接触卵黄膜→精子入卵→精子头膨胀，形成精原核，同时完成减数第二次分裂，释放第二极体→核膜消失，两个原核融会→第一次卵裂开始。

（3）受精的标志是。

合作探究

1. 胚胎工程的概念：

2. 1、精子的发生：

（1）阅读P61，观察图3－2，哺乳动物精子的发生场所及各种家畜精子发生的过程归纳

（2）观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？

精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？为何精子中的线粒体集中在尾的基部？

3、卵子的发生阅读P62－63，观察图3－5，（1）哺乳动物卵子的发生场所。（2）哺乳动物卵子的发生过程。（3）精子和卵子在发生上的重要区别是什么？（4）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？（5）精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同点？

4.受精仔细阅读P64－65，图3－6，（1）什么是受精？包括哪几个阶段？（2）受精的过程怎样受精的场所如何？（3）以精子的运行途径为线索，设计简图说明哺乳动物的受精过程。

5.阅读P66－67，1、卵裂期特点如何？2、早期发育的胚胎分为哪几个阶段？各有哪些变化？

6.几个概念：顶体反应、放射冠、透明带、雄原核、雌原核

自我检测

例1：在细胞正常分裂的情况下，雄性果蝇精巢中一定含有两个Y染色体的是

A．减数第一次分裂的初级精母细胞 B．有丝分裂中期的精原细胞

C．减数第一次分裂的次级精母细胞 D．有丝分裂后期的精原细胞

例2：基因型为AaBB(两对基因分别位于非同源染色体上)的个体，在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为AB，则在形成该卵细胞时随之产生的极体的基因型为

A．aB、AB、aB B．ab、AB、ab C．AB、aB、AB D．aB、Ab、aB

例3：下列不是精子、卵子发生的区别的是

A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．MI和MII的时间连续性

C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数量

例4：我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎和雌狮卵细胞体外受精而产生，完成这一过程需要解决的问题是

A．精子在体外用获能物质处理 B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入

C．抽取精子、卵子的细胞核融合 D．精子入卵后进行人工处理后防止多精如卵

例5：下图为蛙的受精卵发育至桑椹胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标是发育时间），其中正确的是

Ａ．①②Ｂ．①③Ｃ．②④Ｄ．③④

五知识归纳总结

（1）精子和卵子发生的比较

（2）受精作用要注意的问题

(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。

(2)动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。

(3)为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带生理反应，第二道屏障为卵黄膜的封闭作用。

(4)受精卵的遗传物质中，核物质(染色体上DNA)一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵子)，细胞质中遗传物质几乎全来自卵子。

(5)雄原核为精子细胞核进入卵子后，原核膜被新核膜替代后形成的新核，雌原核为次级卵母细胞核继续减数分裂释放第二极体后形成的卵细胞的细胞核，两核中染色体数均为体细胞的一半，且雌原核一般略小于雄原核。

（3）胚胎发育注意的问题

(1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始，直至发育成为成熟的胎儿。

(2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。

(3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。

(4)桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。

(5)原肠胚的特点：个体发育中分化能力最强阶段，细胞已分化形成外、中、内三个胚层。

(6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之一后的原肠胚阶段细胞分化最高，但仍有全能细胞。

（4）知识迁移

(1)胚后发育

① 直接发育：幼体 殖器官成熟生

身体长大−−−−→−、成体 ② 变态发育：幼体短时间内发生显著变化形态结构和生活习性在

−−−−−−→−成体(蛙、昆虫等) (2)影响发育的因素 ①内因：遗传信息。 ②外因：环境(温度、水、氧气、营养等)。

当堂检测

1．4个精原细胞经过减数分裂形成( )

A ．4个二倍体的精细胞

B ．8个单倍体的精细胞

C ．16个单倍体的精细胞

D ．4个单倍体的精细胞

2．关于精子变形的叙述错误的是( )

A ．细胞核变为精子头部的主要部分

B ．高尔基体发育为头部的顶体

C ．中心体演变为精子的尾

D ．线粒体退化消失

3．关于成熟精子的叙述正确的是( )

A ．不同种动物精子的形态不同

B ．不同种动物精子的大小差别很大

C ．动物的体型大小与精子的大小无关

D ．体型较大的动物的精子较大

4．下列不是精子、卵子发生的区别的是（ ）

A 、初级精母、卵母细胞的形成时间

B 、MI 和MII 的时间连续性

C 、成熟生殖细胞是否经过变形

D 、成熟生殖细胞中染色体的数量

5．1个卵泡可以形成的卵子数目是（ ） A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个

6．卵子的成熟部位和受精部位正确的是（ ）

A 、卵巢 卵巢

B 、卵巢 输卵管

C 、输卵管 输卵管

D 、输卵管 子宫