高中生物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育liyunhui

關(guān)于高中生物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育liyunhui

英國人W·希普于1890年在劍橋大學(xué)將純種安哥拉兔的兩個(gè)4細(xì)胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利時(shí)兔的輸卵管內(nèi)。結(jié)果生出兩只純種的安哥拉子免。這是世界上第一例胚胎移植，胚胎移植技術(shù)由此創(chuàng)始。比利時(shí)兔安哥拉兔第2頁,共71頁，2024年2月25日，星期天胚胎工程

胚胎工程指對動(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，以滿足人類的各種需求。第3頁,共71頁，2024年2月25日，星期天操作對象：早期胚胎和配子技術(shù)手段：體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律第4頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育第5頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

1、精子的發(fā)生(1)場所:精子的發(fā)生是在

內(nèi)的

中完成的。(2)時(shí)期:(雄性動(dòng)物)從

到

。一、精子和卵細(xì)胞的發(fā)生哺乳動(dòng)物睪丸示意圖睪丸初情期曲細(xì)精管生殖機(jī)能衰退第6頁,共71頁，2024年2月25日，星期天初級精母細(xì)胞精原細(xì)胞(3)精子發(fā)生的過程第一階段第二階段第三階段有絲分裂MⅡ精子細(xì)胞次級精母細(xì)胞MⅠ變形精子第7頁,共71頁，2024年2月25日，星期天精子細(xì)胞精子？第8頁,共71頁，2024年2月25日，星期天線粒體高爾基體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)滴尾線粒體鞘頂體①精子細(xì)胞變形成精子的過程第9頁,共71頁，2024年2月25日，星期天發(fā)育為演變?yōu)樾纬蓾饪s成變?yōu)榫宇^的主要部分頭部的頂體精子的尾線粒體鞘膜(尾的基部)原生質(zhì)滴(球狀)細(xì)胞核高爾基體中心體線粒體細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)精子細(xì)胞變形中的主要變化第10頁,共71頁，2024年2月25日，星期天精子細(xì)胞精子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?第11頁,共71頁，2024年2月25日，星期天②精子的形態(tài)：外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。不同種動(dòng)物精子的形態(tài)____，大小略有____，與動(dòng)物的體型大小____

。頭頸尾相似不同無關(guān)第12頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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？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)。討論:（教材P62）第13頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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，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？提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)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(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)”。討論:（教材P62）第14頁,共71頁，2024年2月25日，星期天充滿活力的精子第15頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

2、卵子的發(fā)生(1)場所:卵子的發(fā)生是在

內(nèi)中完成的。(2)時(shí)期:（動(dòng)物胚胎）在

以后，即

。動(dòng)物細(xì)胞卵巢、卵泡和卵子的關(guān)系圖卵巢性別分化胎兒期第16頁,共71頁，2024年2月25日，星期天在完成被包圍，形成卵泡一般不進(jìn)行MⅡ有絲分裂MⅠ卵原細(xì)胞（3）卵子發(fā)生過程胎兒時(shí)期第一極體MⅡ卵子第二極體退化消失受精初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞合子卵泡細(xì)胞受精過程排卵前后在中，場所為。輸卵管第17頁,共71頁，2024年2月25日，星期天不同發(fā)育階段的卵泡排卵黃體退化黃體卵泡細(xì)胞第一極體卵丘細(xì)胞核透明帶卵細(xì)胞膜卵巢中有卵泡，每個(gè)卵泡中有一個(gè)初級卵母細(xì)胞。

第18頁,共71頁，2024年2月25日，星期天卵子結(jié)構(gòu)圖第19頁,共71頁，2024年2月25日，星期天卵子受精的標(biāo)志：

當(dāng)在卵細(xì)胞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。第20頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1.一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟的卵子？提示：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(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？提示：是指卵子從卵泡中排出。討論:（教材P63）第21頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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？提示：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。討論:（教材P63）第22頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

（1）.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)過減數(shù)分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子或卵子。

3.精子和卵子的發(fā)生異同第23頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

（2）.不同點(diǎn)：發(fā)生時(shí)間場所子細(xì)胞數(shù)目變形形狀精子卵子重要區(qū)別兩次分裂連續(xù)，在睪丸曲細(xì)精管兩次分裂不連續(xù)，在卵巢和輸卵管初情期以后胎兒時(shí)期4個(gè)精子細(xì)胞1個(gè)卵細(xì)胞2個(gè)極體是否蝌蚪形圓形哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備是在出生前完成的；精子是從初情期開始的第24頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1.以下說法不正確的是A.雄性動(dòng)物從初情期開始產(chǎn)生精子B.1個(gè)精原細(xì)胞可以形成4個(gè)精子C.對多數(shù)家畜來說，精子在睪丸內(nèi)形成的時(shí)間為兩個(gè)月左右D.動(dòng)物體型大的產(chǎn)生的精子多且大2.一個(gè)卵泡可以形成的卵子數(shù)目是A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)練習(xí)：第25頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3.以下說法正確的是A.哺乳動(dòng)物卵泡的形成是在初情期B.排卵是指排出成熟的卵泡C.排卵實(shí)際上是排出初級卵母細(xì)胞D.排卵實(shí)際上是排出次級卵母細(xì)胞4.下例不屬于精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是A.初級精母、卵母細(xì)胞的形成時(shí)間B.MⅠ和MⅡ的時(shí)間連續(xù)性C.成熟生殖細(xì)胞是否發(fā)生變形D.成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量第26頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1、概念:指和結(jié)合形成(即)的過程。2、標(biāo)志:在和的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)。3、場所:受精是在內(nèi)完成的。二、受精精子受精卵卵細(xì)胞膜透明帶輸卵管卵子合子第27頁,共71頁，2024年2月25日，星期天準(zhǔn)備階段1：精子獲能即精子必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備即卵子在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟達(dá)到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時(shí)，才具備受精能力。（1）受精前準(zhǔn)備階段：4、過程第28頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（2）受精階段①精子穿越放射冠和透明帶；第29頁,共71頁，2024年2月25日，星期天放射冠（卵丘細(xì)胞）透明帶卵細(xì)胞膜細(xì)胞核第一極體發(fā)生頂體反應(yīng)穿越放射冠第30頁,共71頁，2024年2月25日，星期天透明帶反應(yīng)：當(dāng)精子越過放射冠，進(jìn)入透明帶并接觸卵細(xì)胞膜時(shí)，卵子發(fā)出指令，阻止后續(xù)的精子進(jìn)入透明帶。他是防止多精入卵的第一道屏障第31頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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。精子觸及卵黃膜的瞬間，產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，防止多精進(jìn)入卵的第一道屏障。第32頁,共71頁，2024年2月25日，星期天②進(jìn)入卵細(xì)胞膜；（2）受精階段卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障第33頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（2）受精階段③雌雄原核形成和融合。精子入卵后，發(fā)生了哪些變化？第34頁,共71頁，2024年2月25日，星期天精子注入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)形成第二道屏障尾部脫離核膜破裂形成雄原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體形成雌原核發(fā)育移動(dòng)接觸合并形成受精卵第35頁,共71頁，2024年2月25日，星期天形成受精卵：精子進(jìn)入卵子后，其細(xì)胞核變大到和卵子細(xì)胞核相似，精子細(xì)胞核（雄原核）和卵子細(xì)胞核（雌原核）同時(shí)向細(xì)胞中部靠攏，并相互融合成一個(gè)細(xì)胞核，這時(shí)稱受精卵。第36頁,共71頁，2024年2月25日，星期天精子穿越和受精過程小結(jié)：受精前的準(zhǔn)備階段受精階段受精過程精子獲能準(zhǔn)備階段1：卵子的準(zhǔn)備準(zhǔn)備階段2：放射冠雌雄原核形成和透明帶融合精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜第37頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1.什么叫頂體反應(yīng)？2.什么叫透明帶反應(yīng)？3.什么叫卵細(xì)胞膜反應(yīng)？4.防止多精入卵受精有哪些生理反應(yīng)？第38頁,共71頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)胚胎形態(tài)的變化，分幾個(gè)階段：受精卵卵裂（包括2細(xì)胞期、4細(xì)胞期、8細(xì)胞、16細(xì)胞期、32細(xì)胞期）桑椹胚囊胚期原腸胚期（包括內(nèi)、中、外三胚層和原腸腔）幼體1、胚胎發(fā)育的過程：三、胚胎發(fā)育第39頁,共71頁，2024年2月25日，星期天2、卵裂（1）、卵裂過程第40頁,共71頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞分裂方式為_______細(xì)胞數(shù)目____胚胎總體積______或略有____每個(gè)細(xì)胞體積_____DNA數(shù)目_____有機(jī)物總量_____有機(jī)物種類_____減少（2）、卵裂期的特點(diǎn)：有絲分裂增加不增加縮小減小增加增加第41頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3、桑椹胚當(dāng)胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹，叫做桑椹胚。桑椹胚中的每個(gè)細(xì)胞都屬于全能細(xì)胞。第42頁,共71頁，2024年2月25日，星期天滋養(yǎng)層：發(fā)育成胎膜和胎盤，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞：即胚胎干細(xì)胞，是一種未分化的細(xì)胞，具有全能性，能發(fā)育成完整的胎兒的各種組織滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔4、囊胚細(xì)胞開始分化囊胚腔：孵化：胚胎從透明帶中伸展出來的過程第43頁,共71頁，2024年2月25日，星期天5、原腸胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞外胚層內(nèi)胚層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下方的細(xì)胞中胚層原腸腔內(nèi)胚層包圍的囊腔第44頁,共71頁，2024年2月25日，星期天歸納：早期胚胎發(fā)育的幾個(gè)階段桑椹胚：細(xì)胞屬于。囊胚：細(xì)胞開始；將來發(fā)育成

，將來發(fā)育成胎膜、胎盤，出現(xiàn)后，進(jìn)一步擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致。原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成，細(xì)胞形成，出現(xiàn)。全能細(xì)胞分化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)各種組織滋養(yǎng)層囊胚腔孵化表皮的細(xì)胞外胚層下方的內(nèi)胚層原腸腔第45頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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(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)行有絲分裂胚胎發(fā)育小結(jié)：滋養(yǎng)層外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔第46頁,共71頁，2024年2月25日，星期天原腸胚3胚層的發(fā)育外表神經(jīng)和感官；內(nèi)呼消化胰與肝；其余都為中胚層外胚層：表皮及其附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官內(nèi)胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)第47頁,共71頁，2024年2月25日，星期天第48頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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？提示：馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高，其次為小鼠。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？提示：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。資料分析:（教材P67）第49頁,共71頁，2024年2月25日，星期天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。第50頁,共71頁，2024年2月25日，星期天P68思考與探究1哺乳動(dòng)物的受精過程主要包括精子穿越放射冠、透明帶、進(jìn)入卵黃膜、原核形成和配子融合等步驟（詳見教材中的受精過程）。2相似之處：（1）細(xì)胞分裂的最初階段為有絲分裂，不斷增加生殖原細(xì)胞的數(shù)量；（2）經(jīng)過兩次減數(shù)分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。第51頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

不同之處：（1）由一個(gè)精原細(xì)胞分裂最后可產(chǎn)生4個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞最后只能生成一個(gè)卵子。（2）精子的形狀為蝌蚪狀；卵子為球形。（3）多數(shù)哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是在胎兒出生前完成。第52頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3、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(dòng)物的生殖道時(shí)，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(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(dòng)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。第53頁,共71頁，2024年2月25日，星期天防止多精入卵主要通過透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用兩道屏障。在受精過程中，當(dāng)精子穿越透明帶觸及卵細(xì)胞膜時(shí)，透明帶會(huì)立即封閉，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶，可看作是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立即拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，可看作是防止多精受精的第二道屏障。其生理、生化機(jī)制，請參閱有關(guān)專著。第54頁,共71頁，2024年2月25日，星期天第55頁,共71頁，2024年2月25日，星期天受精后8天。胚芽完成"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。

第56頁,共71頁，2024年2月25日，星期天受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原腸腔原腸胚外胚層中胚層內(nèi)胚層———————內(nèi)胚層——中胚層——原腸胚胚的發(fā)育：按照一定的次序向內(nèi)運(yùn)動(dòng)受精卵