1、3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,萬州沙河中學(xué)：冉素清,專題3 胚胎工程,人的一生,胚后發(fā)育,胚胎發(fā)育,起點,減數(shù)分裂,受精作用,生命的誕生從精子與卵子結(jié)合成受精卵開始。 當(dāng)數(shù)以億計的精子爭先恐后地試圖與卵子結(jié)合時，通常只有一個精子能夠進(jìn)入卵細(xì)胞。你看此時，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，它就像一個不斷旋轉(zhuǎn)的鉆頭，在尾巴拍打的驅(qū)動下，努力進(jìn)入卵子…… 生命的發(fā)生是如此奇妙，讓我們領(lǐng)略神奇的生命發(fā)生吧！,情景導(dǎo)航,

2、卵細(xì)胞膜表面的微絨毛,(1)操作對象：動物 或配子 (2)處理技術(shù)：如體外受精、 、 、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)(3)實質(zhì)：實際是在體外條件下，對動物 和早 期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作,早期胚胎,胚胎移植,胚胎分割,自然受精,胚胎工程的概念,例如：“多莉羊”的克隆、轉(zhuǎn)基因動物的培養(yǎng)、畜牧業(yè)生產(chǎn)等過程中都需要胚胎工程技術(shù),胚胎工程的建立,胚胎工程建立的百年史：,見教材

3、P60,科學(xué)探索的過程：,發(fā)現(xiàn)問題--提出問題—設(shè)計實驗--進(jìn)行實驗—得出結(jié)論,一、減數(shù)分裂和配子的發(fā)生,（一）精子的發(fā)生,（二）卵子的發(fā)生,二、哺乳動物受精的過程,（一）準(zhǔn)備階段1----精子獲能,（二）準(zhǔn)備階段2----卵子的準(zhǔn)備,（三）受精階段,三、早期胚胎發(fā)育,---桑椹胚,---原腸胚,---囊胚,3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,卵裂,復(fù)習(xí)減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程,精原細(xì)胞,有絲分裂,精原細(xì)胞,初級精母細(xì)胞,次級精母細(xì)胞,精子細(xì)

4、胞,精子,一、減數(shù)分裂和配子的發(fā)生,（一）精子的發(fā)生：,1、概念：指精原細(xì)胞經(jīng)一系列的增殖和分化形成精子的過程,2、場所：在 內(nèi)完成,睪丸或稱精巢（的曲細(xì)精管）,3、時期：從 開始到 衰退,初情期,生殖機(jī)能,曲細(xì)精管,精子的發(fā)生過程,精子發(fā)生進(jìn)程,曲細(xì)精管壁,曲細(xì)精管腔,第二階段：初級精母細(xì)胞經(jīng)

5、 分裂，產(chǎn)生4 個含 的精子細(xì)胞。,有絲分裂,初級精母細(xì)胞,連續(xù)兩次（即減數(shù)）,單倍染色體,4、精子形成的過程：大體可分為三個階段,第一階段：精原細(xì)胞經(jīng)過 產(chǎn)生多個精原細(xì)胞；其中部分細(xì)胞可經(jīng)過染色體復(fù)制和其他物質(zhì)合成，進(jìn)一步形成 。,第三階段：精子細(xì)胞變形成精子,細(xì)胞核 精子頭部的主要部分高爾基體 頭部的頂體（囊殼）中心體

6、 精子的尾線粒體 線粒體鞘其他物質(zhì) 原生質(zhì)滴，最后脫落,第三階段：精子細(xì)胞變形成精子,頭部,精子的結(jié)構(gòu),線粒體鞘,中心粒,細(xì)胞核,頂體,尾,中段,[思維激活],不同動物精子大小是否相同？動物精子大小與動物體型大小呈正相關(guān)嗎？,提示　不相同，動物精子的大小與動物的體型大小無 關(guān)，如大鼠的精子為190 μm，而大象的精子只有50 μm,P62“討論”1：,不是，可以從兩方面說明這一問題：,①在自然

7、條件下，為了使母畜排出的一個或幾個卵子完成受精，公畜一次射出幾億到幾十億的精子到發(fā)情母畜的生殖道內(nèi)，可以說是動物為繁殖后代，延續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制,②在自然條件下，精子人射精部位動行到受精部位，在通過母畜生殖道的過程中，復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境對精子進(jìn)行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排出，造成精子大量損耗，最后到達(dá)受精部位的精子只有幾百個，與卵子受精的只有一個,P 62“討論”2：,細(xì)胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中的重要部分；

8、其中，細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也參與精、卵結(jié)合，也是后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心；線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生運動能量的場所。 精子的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”或“發(fā)動機(jī)”。,,2、場所：在雌性動物的 內(nèi)完成的3、時期：動物的胚胎在 以后,卵巢,性別分化,（二）卵子的發(fā)生,1、概念：,注：性

9、別分化在胎兒時期,4、卵泡的發(fā)育與卵子的發(fā)生,什么叫做卵泡？,由一個卵母細(xì)胞和包繞其周圍的一些小型卵泡細(xì)胞所組成,雌性動物的卵原細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生卵子的過程,⑴ 卵子的發(fā)生（圖示）,,⑵ 卵子發(fā)生的過程（文字描述）：,卵原細(xì)胞,有絲分裂,初級卵母細(xì)胞,胎兒期：,初級卵母細(xì)胞發(fā)育的同時，開始減數(shù)第一次分裂 MⅠ前期 卵泡細(xì)胞+ MⅠ前期初級卵母細(xì)胞 原始卵泡（共生、制約） 初級卵母細(xì)胞休眠（第一次休眠）,初級

10、卵母細(xì)胞休眠時間短的：從形成后到初情期結(jié)止,初級卵母細(xì)胞休眠時間長的：從形成后一直到生殖機(jī)能退化,B、初級卵母細(xì)胞的發(fā)育和減數(shù)分裂的休眠,A、卵原細(xì)胞的增殖和初級卵母細(xì)胞的形成：胎兒期,性別分化后,,卵泡的發(fā)育：,原始卵泡---初級卵泡---次級卵泡---成熟卵泡—排出卵子 （生長卵泡）,女性的原始卵泡是與生俱來的且數(shù)量很多，但在女性一生中只有400—500個卵泡發(fā)育成熟，其余卵泡發(fā)育到一定程度即自行退化稱為

11、卵泡閉鎖。一生卵泡數(shù)量變化見下表：,,C、初級卵母細(xì)胞的兩次分裂,初情期（首次排卵）：,初級卵母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂的恢復(fù)（由激素引起） 完成第一次分裂 次級卵母細(xì)胞+第一極體（種間有差異） 輸卵管 減數(shù)第二次分裂 中期休眠（第二次休眠） 等待精子入卵,當(dāng)精子入卵 恢復(fù)減數(shù)第二次分裂 卵子 + 第二極體,排出的卵母細(xì)胞,（3）成熟卵泡的結(jié)構(gòu),卵泡外膜,卵泡內(nèi)膜,透明帶

12、,卵丘,卵母細(xì)胞,卵泡液,放射冠,卵泡細(xì)胞,卵丘和卵丘細(xì)胞,卵丘：在成熟卵泡中，初級卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞（卵丘細(xì)胞）包圍并伸入卵泡腔的半島狀結(jié)構(gòu),卵丘細(xì)胞：卵泡細(xì)胞發(fā)育至卵丘出現(xiàn)時，包繞初級卵母細(xì)胞的卵泡細(xì)胞,排卵時在卵丘基部斷裂，與卵子同時排出,排卵后與卵子一同排出的外圍卵泡細(xì)胞（卵丘細(xì)胞）形成放射冠,卵泡發(fā)育中，隨著卵泡液增多，卵泡腔擴(kuò)大，初級卵母細(xì)胞、透明帶、放射冠及部分卵泡細(xì)胞突入卵泡腔內(nèi)而形成卵丘,卵丘對于卵母細(xì)胞成熟有極其重要

13、的作用.主要表現(xiàn)在卵丘參與維持卵母細(xì)胞減數(shù)分裂阻滯,誘導(dǎo)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂恢復(fù)、支持卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的成熟.卵丘形態(tài)和卵丘擴(kuò)展影響卵母細(xì)胞成熟.,卵丘,,小結(jié)：,卵原細(xì)胞 時期 ； 有絲分裂 場所 ；初級卵母細(xì)胞 時間 ； 第一次分裂 場所 ；次級卵母細(xì)胞和第一極體

14、 時間 ； 第二次分裂 場所 ；卵細(xì)胞和第二極體,,,,胎兒期,卵巢內(nèi),排卵前后,卵巢內(nèi),精子和卵子結(jié)合,輸卵管,精子的發(fā)生與卵子發(fā)生的比較：,,精子的發(fā)生過程,卵子的發(fā)生過程,,P 63“討論”：,討論1：,討論2：,正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟卵子,指卵子從卵泡中排出,討論3：,剛排出的卵子尚

15、未成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(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,【鞏固練習(xí)1】 下列不是精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是(　　)A．初級精母細(xì)胞和初級卵母細(xì)胞在個體發(fā)育過程中的形 成時間B．MⅠ和 MⅡ的時間連續(xù)性C．成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過變形D．成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量,D,二、哺乳動物的受精過程：,1、概念：受精是 和

16、 結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程；2、場所：雌性的 ；3、受精過程完成標(biāo)志：雌、雄原核融合形成合子,精子,卵子,輸卵管,4、受精的過程： 哺乳動物受精過程主要包括：精子穿越 ， 進(jìn)入卵細(xì)胞膜， 形成和 結(jié)合；,放射冠和透明帶,原核,配子,準(zhǔn)備階段1----精子獲能,準(zhǔn)備階段,,準(zhǔn)備階段2----卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減Ⅱ中期,受精階段,精子穿越放射冠和透

17、明帶,精子穿越卵細(xì)胞膜（精子外膜和卵細(xì)胞膜融合）,雌雄原核形成,雌雄原核融合，完成受精作用，形成受精卵,,受精的過程,,⑴ 準(zhǔn)備階段1----精子獲能,精子在雌性生殖道內(nèi)停留幾個小時后就獲得了受精的能力，稱為精子的獲能,P68思考：精子在雌性生殖道內(nèi)是怎樣獲能的？,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(jìn)入雌性動物的生殖道時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種

18、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)獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管,,⑵ 準(zhǔn)備階段2----卵子的準(zhǔn)備,卵子在要輸卵管內(nèi)達(dá)到減Ⅱ中期才具有受精的能力,⑶ 受精階段,①精子穿越放射冠和透明帶,頂體反應(yīng):頂體溶解并釋放其中藏有的頂體酶，去溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)（卵細(xì)胞的外層覆蓋物，包括顆粒細(xì)胞和透明帶）并將透明帶溶出一條通道（利于精子穿越），形成精子穿越放射冠的通道，從而精子能先后穿過放射冠和透明帶

19、,②精子穿越卵細(xì)胞膜（精子外膜和卵細(xì)胞膜融合）,③雌雄原核形成,④雌雄原核融合，完成受精作用，形成受精卵（合子）,精子在觸及卵細(xì)胞膜的瞬間卵細(xì)胞發(fā)出信號，透明帶封閉發(fā)生透明帶反應(yīng)，這是防止多個精子進(jìn)入卵子的第一道屏障,精子入卵后，卵細(xì)胞膜立即發(fā)生拒絕其他精子進(jìn)入卵的生理反應(yīng)叫卵細(xì)胞膜反應(yīng)，這是防止多精入卵的第二道屏障,精子進(jìn)入卵子后的變化a．精子尾部脫離，原核膜解體形成比原細(xì)胞核大的雄原核b．次級卵母細(xì)胞完成減數(shù)第二次分裂，排出第二

20、極體后形成雌原核,放射冠,第一極體,透明帶,次級卵母細(xì)胞,,【鞏固練習(xí)2】下列哪些過程發(fā)生在受精過程中(　　) 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、細(xì)胞膜 ③卵子恢復(fù)并很快完成了減數(shù)第一次分裂 ④精子和卵子的細(xì)胞核分別形成雄原核和雌原核 ⑤透明帶反應(yīng)可以防止多精入卵的發(fā)生 A．①②⑤　　　　B．①④⑤ C．②③④ D．②④⑤,B,【探規(guī)尋律】,(1

21、)成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力 (2)動物排出的卵子并未成熟且成熟程度因動物種類不同而異，但只有達(dá)到減Ⅱ中期時，才具備與精子受精的能力 (3)為防止其他精子進(jìn)入，受精過程中一共形成兩道屏障，第一道屏障為透明帶生理反應(yīng)，第二道屏障為卵細(xì)胞膜反應(yīng),受精過程中有防止多精入卵的兩道屏障，其意義是什么？,提示　保證子代細(xì)胞中染色體數(shù)目正常,[思維激活],【鞏固練習(xí)3】下圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程，請據(jù)圖回

22、答有關(guān)問題：,(1)圖中A是________，B是________，E(過程)是指________，階段C是指個體發(fā)育的________(時期)，階段D是指個體發(fā)育的________(時期)。(2)精子開始形成的時期是________，精子形成過程中不同于卵子形成過程的最主要區(qū)別是________，該過程保留下來的主要結(jié)構(gòu)是________和________。(3)當(dāng)觀察到第二極體時，可以表明____________________

23、。(4)能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是________。(填序號)(5)①階段存在的變異方式是_________________________。,第一極體,合子,受精,胎兒期,初情期后,初情期,需要變形,細(xì)胞核,線粒體,卵子已經(jīng)完成了受精,①、④,基因突變、染色體變異,,人的個體發(fā)育階段的劃分：,胚胎發(fā)育：,胚后發(fā)育：,從受精卵到成熟胎兒（分娩前）,從（分娩后 ）嬰兒到性成熟,,三、早期胚胎的發(fā)育,受精卵經(jīng)歷了3－4次分裂，此時

24、細(xì)胞的分裂生長依賴于卵子內(nèi)的營養(yǎng),懷孕第6－7天：受精卵粘附在你的子宮粘膜上準(zhǔn)備著床,受精卵,卵裂,桑椹胚,囊胚,原腸胚,（在透明帶內(nèi)進(jìn)行）,① 卵裂期的特點：細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積不增加，或略有縮小，營養(yǎng)靠自己,② 桑椹胚前的每一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞。營養(yǎng)靠自己、子宮和輸卵管液,孵化,早期胚胎的發(fā)育過程,1、早期胚胎的概念：指從受精卵到原腸胚時期的胚胎,2、早期胚胎階段的劃分：,③ 囊胚

25、時期細(xì)胞開始出現(xiàn)分化，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤；出現(xiàn)囊胚腔,④ 原腸胚時期的細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)育，內(nèi)出現(xiàn)原腸腔，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層細(xì)胞形成外胚層，發(fā)育成神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官、表皮及其附屬結(jié)構(gòu)。下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚層，發(fā)育成肝、胰等腺體，以及呼吸道、消化道上皮。滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤,歸納總結(jié)（表格形式）,歸納總結(jié)（圖片形式）,特別提醒,(1)受精卵是胚胎發(fā)育的起點，其全能性最高； (2)胚胎發(fā)育初期在

26、輸卵管，以后移向子宮，并在子宮內(nèi)發(fā)育成為成熟的胎兒，直至分娩； (3)不能將雌、雄原核理解成卵子、精子原來的核，而是在原來細(xì)胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。,(1)寫出各個階段的名稱：A_____ ___B____ ____C____ ____(2)寫出圖中各標(biāo)號的名稱：[1]________[2]________[3]________[4]________ [5]________[6]________

27、[7]________[8]________,【鞏固練習(xí)4】 如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答問題：,桑椹胚,囊胚,滋養(yǎng)層,原腸胚,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),透明帶,囊胚腔,外胚層,原腸腔,滋養(yǎng)層,內(nèi)胚層,(3)A時期的細(xì)胞具有發(fā)育上的_________性，B時期開始出現(xiàn)_________ ，C時期開始出現(xiàn)_______________;(4)[2]將來發(fā)育成________________;(5)動物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的

28、，合子只由一個精子和卵子結(jié)合的生理基礎(chǔ)是____________________。,全能,細(xì)胞分化,胚層分化,胎兒的各種組織,透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用,A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育B．受精卵卵裂過程中，每個細(xì)胞的體積不斷增大C．兩棲類、爬行類等在胚胎發(fā)育過程中會出現(xiàn)羊膜D．①過程的細(xì)胞分裂方式是有絲分裂,【鞏固練習(xí)5】 下圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，判斷下列說法中正確的是（ ）,D,思維深化,(1)個體

29、發(fā)育的起點是受精卵，終點是性成熟的個體。(2)胚胎發(fā)育過程中的細(xì)胞分裂方式均為有絲分裂，產(chǎn)生的是體細(xì)胞；原腸胚階段是個體發(fā)育過程中分化程度的最大階段。(3)早期胚胎發(fā)育從受精卵開始到原腸胚(如下圖所示)：,,課程標(biāo)準(zhǔn)：概述體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育過程課標(biāo)解讀：1.比較精子和卵子的形成過程，列表說出它們有哪些相同點和不同點2.結(jié)合受精過程，分析精子是如何獲能的，理解防止多精子進(jìn)入卵子的兩道屏障的形成機(jī)制3.結(jié)合哺乳動物受精卵的發(fā)

30、育過程，根據(jù)教材中圖形概述桑椹胚、囊胚、原腸胚時期的特點,3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,P67“資料分析”,討論1：,比較而言，馬的胚胎進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高，其次是小鼠,討論2：,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，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植,討論3：,胚胎工程的許多技術(shù)都是在了解了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

31、。 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)識這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進(jìn)行有效模擬，才使卵母細(xì)胞能在體外成熟，精子能在體外獲能；獲能精子和成熟卵母細(xì)胞能在試管內(nèi)完成受精，體外受精卵能在人工培養(yǎng)下繼續(xù)發(fā)育；這些都有賴于體內(nèi)自然條件下的基礎(chǔ)研究成果。,P68“思考與探究”,1：見教材P65哺乳動物受精過程圖3-6,2：相似之處：細(xì)胞分裂的最初都為有絲分裂；不斷增加原始生殖細(xì)胞；減數(shù)分裂經(jīng)過兩次分裂（