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1、2023/2/151胚胎工程 胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类大各种需求。2n操作对象：n技术手段：n理论基础：早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律3一、精子和卵子的发生二、受精三、胚胎发育3.1 体内受精和早期胚胎发育4一、精子和卵子的发生(一)精子的发生 (哺乳动物为例)n产生的场所：n产生时期：n过程：.曲细精管睾丸（产生雄性激素和雄配子）睾丸(曲细精管)初情期 生殖机能衰退大体分
2、为三个阶段n阅读P61-621.精子的发生经历哪些阶段2.精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成?5精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 精子 第 二 次 分 裂第 一 次 分 裂6精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子M第一阶段第二阶段第三阶段M精子发生的过程多个精原细胞DNA复制变形2N2N4NNNN7 变为精子头部的主要部分；发育为头部的顶体；演变为精子的尾；聚集在尾的基部形成线粒体鞘；其它物质浓缩成 (球形)，随精子的成熟向尾部移动，最后脱落。细胞核高尔基体中心体线粒体原生质滴精细胞变形成精子的过程8精子形成的过程：多次大量的精原细胞染色体复制线粒体鞘9头颈尾线
3、粒体鞘精子的形态（1）外形似 ，分 、三大部分。（2）不同种动物精子的形态 ，大小略有 ，与动物的体形大小 。相似无关头颈尾蝌蚪不同101.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，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？不是。这一现象是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制。自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，大量的精子途中死亡，最后到达受精部位的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。讨论:（教材P62）112.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的
4、基部？细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是细胞代谢活动的控制中心。线粒体是有氧呼吸产生运动能量的场所。是精子维持生存和运动能量的动力工厂。12（二）卵子的发生2、时间：1、部位：卵巢胚胎性别分化以后(减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程完成的)13 下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1 1探索探索探索探索（1）卵子的发生是在雌性动物的_中完成的，哺乳动物卵子的发生从_开始。胚胎性别分化以后卵巢14 下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1 1探索探索探索探索（2）写出各个标号的名称：_；_；_；_。排出的卵子初级
5、卵母细胞卵泡细胞黄体1516卵原细胞发生时间：胎儿期，地点：卵巢多个卵原细胞初级卵母细胞在雌性动物排卵前后完成次级卵母细胞和第一极体在受精过程中完成 地点：输卵管合子和两个极体有丝分裂17 雌性胎儿卵巢内的 ，通过 分裂增加其数量，演变为 ，被卵泡细胞包围形成 。初级卵母细胞经过 分裂变为成熟的 。减数第一次分裂时间是在雌性动物 完成的，产生1个 和 。减数第二次分裂时间是在 的过程中，结果是产生1个 和3个 。卵原细胞有丝初级卵母细胞卵泡减数卵子排卵前后次级卵母细胞第一极体受精成熟卵子第二极体3、卵子发生过程18放射冠透明带卵黄膜核细胞质卵细胞的发育及结构19卵泡破裂，卵细胞从卵巢排出的过程
6、称为排卵。排卵黄体排卵后，卵泡迅速转变成一个富有血管的腺样结构，即为黄体。可分泌孕激素和雌激素。20卵细胞21 判断卵子受精以观察到两个极体为标志，卵母细胞减数分裂不是形成三个极体吗？人类和大部分哺乳动物：第一极体很少再进行第二次分裂，只有少部分哺乳动物的第一极体才会分裂形成两个第二极体；即使分裂，在实际操作中也不容易三个都同时观察到，但只要能看到两个极体，就足以说明问题。222.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。3.刚排出的卵
7、是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？问题讨论（教材P63）是指卵子从卵泡中排出。1.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。23开始开始时间时间场所场所子细胞子细胞 数目数目变形变形形状形状精精子子卵卵子子重要重要区别区别睾丸 卵巢输卵管初情期以后胎儿时期4个精子细胞1个卵细胞3个极体是否蝌蚪形圆形哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；精子是从初情期开始的核心要点突破卵子和精子发生过程的比较24项项目目精子精子发发生生卵子卵子发发生生区区别别过过程程特特点点M和和M是是连续连续的，需的，需变变形形细细胞胞质质均等分配均等分配
8、M和和M是不是不连续连续的，不的，不需要需要变变形形细细胞胞质质不均等分配不均等分配结结果果形成形成4个精子个精子细细胞胞形成形成1个卵个卵细细胞和胞和3个极体个极体相相同同点点原始生殖原始生殖细细胞的增殖胞的增殖为为有有丝丝分裂分裂生殖生殖细细胞的成熟胞的成熟为为减数分裂减数分裂成熟成熟过过程均程均经经一次复制和两次分裂，子一次复制和两次分裂，子细细胞中染胞中染色体数目减半色体数目减半251下列不是精子、卵细胞发生的区别是 ()A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性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D2关于成熟精子的叙述正确的是
9、()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C26如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题：(1)图中A是_，B是_，E(过程)是指_，阶段C是指个体发育的_(时期)，阶段D是指个体发育的_(时期)。(2)当观察到第二极体时，可以表明_。(3)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是_(填序号)。(4)阶段存在的变异方式是_。(1)第一极体合子受精胎儿期初情期后(2)卵子已经完成了受精(3)(4)基因突变、染色体变异27如图为哺乳动物精子细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答问题：(1)写出各部分的名称：1_，2_，3
10、_，4_，5_，6_，7_，8_。(2)精细胞变形形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？_细胞核是精子遗传物质储存的场所，也是精卵结合的后代遗传特性和代谢活动的控制中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所高尔基体线粒体细胞核中心体 顶体精子头线粒体鞘精子尾282023/2/1529 下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1 1探索探索探索探索（3）从到发生了_，细胞内染色体数目_。减数第一次分裂减半30 下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：1 1探索探索探索探索（4）其实并不是成熟的卵细胞，而且也不是一
11、个细胞，它包括_和_，卵细胞形成的减数第二次分裂过程是在_时完成的。受精次级卵母细胞第一极体31卵子形成的过程：开始M分裂停在M分裂前期完成M分裂M开始M分裂M完成M分裂停在M分裂中期32二、受精1、概念:3、场所:1、概念:2、完成标志:输卵管内指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。当在 和 的间隙可以观察到 时，说明卵子已经完成了受精。卵黄膜透明带两个极体334、过程阶段阶段主要过程主要过程精子获能卵子的准备精子在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力。卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期（M）时，才具备受精能力。准备阶段34阶段阶段主要过程主要过程入卵屏障入卵屏障精子穿
12、越放射冠和透明带进入卵黄膜原核形成配子结合精子通过顶体反应释放的顶体酶溶解卵丘细胞和透明带，进而穿越。受精阶段精子核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。精子被微绒毛抱合，进而精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵。卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。雄、雌原核充分发育后彼此接触，合并，形成二倍体受精卵。精子触及卵黄膜的瞬间，产生透明带反应精子入卵后的卵黄膜封闭作用35放射冠透明带卵黄膜核受精过程透明带反应第一极体卵黄膜封闭作用36精子穿越放射冠和透明带透明带反应：有何意义？防止多精入卵受精的第一道屏障顶体反应37精子进入卵黄膜，原核形成和配子结合卵黄膜封闭作用 有什么意义？防止多精入卵受
13、精的第二道屏障 38受精过程受精过程为：受精前的准备阶段和受精阶段【特别提醒】受精的标志是第二极体的形成，受精完成的标志是雌雄原核融合成含二倍染色体的合子。n受精作用的意义：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。1.准备阶段：精子获能 成熟的精子获得受精能力的过程。2.准备阶段：卵子的准备 卵子达到减数第二次分裂中期，才具备受精能力。3.受精阶段（1）精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜;（2）原核形成；（3）配子结合。39获能后精子、卵子相遇顶体反应顶体酶释放顶体酶溶解透明带接触透明带穿越放射冠溶解卵丘细胞之间的物质穿越透明带接触卵黄膜产生透明带反应形成第一
14、道屏障（意义 ）精子外膜与卵黄膜融合精子进入卵40精子进入卵后变化变化变化产生卵黄膜封闭作用（意义？）尾部脱离核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体发育 移动 接触 合并形成受精卵受精标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时形成第二道屏障 41 合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育三、胚 胎 发 育42三、胚胎发育1、卵裂期的特点：有丝分裂增加减小减少增加细胞分裂方式：细胞数目：胚胎总体积：每个细胞体积：每个细胞DNA含量：有机物总量：有机物种类：不增加或略有缩小不变432、早期胚胎发育的几个阶段桑椹胚 胚胎细胞数目 个左右，该阶段由于细胞 ，属于
15、 细胞，细胞间排列紧密，形似桑椹。32未分化全能性44囊胚囊胚腔细胞开始 ，并出现 ；内细胞团将来发育成 ；滋养层将来发育成 ；体积扩大会导致 ，称为 。分化囊胚腔各种组织胎膜、胎盘透明带破裂孵化滋养层内细胞团45内细胞团 形成外胚层，原肠胚囊胚腔原肠腔中胚层内胚层外胚层表皮的细胞 细胞形成内胚层，出现 。下方的原肠腔46受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚胎儿形成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：发育成胎膜和胎盘在输卵管，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。三.胚胎发育囊胚腔滋养层外、中、内胚层原
16、肠腔47受精卵二细胞桑椹胚四细胞八细胞十六细胞卵裂期各个时期48491.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。503.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基
17、础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。512 2 如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：探索探索探索探索（1）写出各个阶段的名称：A:_,B:_,C:_。桑椹胚囊胚原肠胚（2）写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层522 2 如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段
18、，请据图回答问题：探索探索探索探索（3）A时期的细胞具有发育上的_性，B时期开始出现_，C时期开始出现_。（4）2将来发育成_。全能胚层分化细胞分化胎儿的各种组织532 2 如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：探索探索探索探索（5）动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是_、_。透明带反应卵黄膜封闭作用54不同动物受精卵的发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表回答问题：动动物种物种类类受精卵受精卵发发育育/h进进入子入子宫时发宫时发育天数育天数和和发发育育阶阶段段2细细胞胞4细细胞胞8细细胞胞16细细胞桑椹胚胞桑椹胚天天 发发育育阶阶
19、段段小鼠小鼠2438 3850 5060 6070 68803 桑椹胚桑椹胚绵绵羊羊3638 42 48 6772 9624 16细细胞胞猪猪2151 5166 6672 90110 11011422.5 46 细细胞胞马马24 3036 5060 72 981066 囊胚囊胚牛牛2742 4465 4690 96120 12014445 816细细胞胞(1)哺乳动物胚胎进入子宫前的发育场所是 。(2)表中 的胚胎在进入子宫时发育程度最高。(3)1951年张明觉等发现：在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，精子才能与卵子受精。此生理现象被称为 。(4)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择
20、 阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎最早可在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 阶段的胚胎进行移植。桑棋胚或囊胚输卵管马精子获能囊胚551.判断卵子是否受精的重要标志是（）A卵黄膜和透明带的间隙出现两个极体 B精子接触透明带C精卵相遇发生顶体反应D雌、雄原核的形成2.关于哺乳动物桑椹胚和囊胚的叙述，不正确的是（）A桑椹胚的各细胞结构功能基本相同B囊胚期细胞出现分化C桑椹胚的每个细胞都具有全能性D从桑椹胚到囊胚，细胞数目增加、体积增大3精子的变形过程中演变为精子的尾部的结构是（）A高尔基体 B细胞核 C内质网 D中心体ADD564具备与精子受精能力的卵母细胞处于（）A减数第二次分裂后期 B减数第二次分裂中期C减数第一次分裂末期 D减数第二次分裂结束5关于受精过程的叙述，错误的是（）A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带B卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的第一道屏障C精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂BB572023/2/1558