体内受精和早期胚胎发育

看以下几组对比数据：国产普能奶牛年产奶3000kg，国外良种奶牛年产奶10000kg国产成年肉牛体重约300kg国外良种肉牛养殖2年体重可达800kg通过进口引进？3-5万元/头引进后的繁殖情况每头成年母牛每年产仔一头，一生只繁殖4-5次繁殖率低？如何解决此问题？专题3:胚胎工程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。操作对象：操作技术：技术种类：早期胚胎或配子显微操作和处理胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养理论基础哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律本节内容专题3:胚胎工程思考如下问题：1.在自然条件下，哺乳动物个体生命的起点是什么？哺乳动物个体受精卵2.形成受精卵的过程叫什么？？受精作用精子卵子3.精子与卵子是如何发生的？胚胎发育4.受精作用是如何完成的？？？5.受精卵是如何发育成个体的？？本节主要内容学习目标1.能说出精子与卵子的发生过程，并比较其异同2.能完整说出受精作用的过程，分析防止多精入卵的机理3.能完整说出哺乳动物受精卵的发育过程及早期胚胎各时期的特点一.精子和卵子的发生（1）发生场所：睾丸（2）时间：初情期——生殖机能衰老1.精子的发生精子的形成过程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MⅠ第一阶段第二阶段第三阶段MⅡ精子发生的过程多个精原细胞染色体复制变形过程？ （5）其他物质 → 原生质滴（最后脱落）精细胞变形成精子的过程（2）高尔基体 → 头部的顶体（3）中心体 → 精子的尾（4）线粒体 → 精子尾基部的线粒体鞘膜（1）细胞核变为精子头的主要部分3.精子的形态：（1）外形似蝌蚪，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___。头颈尾相似不同无关提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位（输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。1.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？提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。2.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基部？2.卵子的发生(1)发生部位：卵巢(2)时间：胚胎期：卵原细胞初级卵母细胞（被卵泡包围）初情期后:(MⅠ分裂)初级卵母细胞次级卵母细胞+第一极体(排卵前完成)(MⅡ分裂)在精子和卵子结合的过程完成（如何判断卵子是否受精？）卵子从卵泡中排出卵原细胞有丝分裂多个卵原细胞染色体复制初级卵母细胞MⅠ第一极体次级卵母细胞两个第二极体第二极体卵子退化消失（3）卵子发生过程MⅡ排卵前后完成在受精过程完成被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成卵子受精的标志：当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？3.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？答：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。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。答：是指卵子从卵泡中排出。哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点？相似点：最初阶段均进行有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（MⅠ和MⅡ）才能形成精子和卵子。不同点：一个精原细胞——多个精子；一个卵原细胞——一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。巩固练习1.下列不属于胚胎工程的是：（）A.体外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干细胞培养D.转基因鲤鱼的培育2.有一个卵原细胞中含有A与A’、B与B’两对同源染色体，它形成的含有AB的配子有（）A.1个B.0或1个C.2个D.4个DB3.请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：(1)精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的__________，它含有的_____能协助精子穿过卵母细胞的______和______。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于____卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂___期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到_______，则表明受精过程已完成。(3)下列不是同种哺乳动物精子与卵子发生的区别的是（）A.初级精母、卵母细胞的形成时间B.减数分裂中两次分裂的时间的连续性C.成熟生殖细胞是否经过变形D.成熟生殖细胞中染色体数量头部的顶体顶体酶放射冠透明带初级中2个极体作业：预习并完成《阳光课堂》（大）P39-40专题3:胚胎工程复习哺乳动物个体受精卵？受精作用精子卵子精子与卵子是如何发生的？胚胎发育？精子在_______（场所）的发生过程：第一阶段：_____细胞经_____分裂形成________细胞第二阶段：_______细胞经_____次分裂产生___个___倍染色体的_____细胞第三阶段：精细胞_____成精子，其中_______成头部的主要部分，__________成头部的顶体，______成精子的尾，________成线粒体鞘，其他物质成原生质滴，最后脱落卵子的发生过程：在胎儿期，____细胞在____（场所）经____分裂形成__________细胞，该细胞在初情期后在____（场所）经____分裂形成_________细胞和_______，通过____作用,再在______（场所）完成____分裂，若在卵细胞膜和透明带之间看到_______，则表明受精过程已完成睾丸精原有丝初级精母初级精母24单精变形细胞核高尔基体中心体线粒体卵原卵巢有丝初级卵母卵巢减Ⅰ次级卵母第一极体受精输卵管减Ⅱ2个极体？？二、受精1.概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。2.场所：输卵管3.过程：一)受精前的准备阶段:1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力二)受精阶段:1)精子穿越放射冠和透明带精卵相遇后，精子发生顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障穿越放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一个精子接触到卵细胞膜时，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。2)精子进入卵细胞膜精子入卵细胞后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子入卵——卵细胞膜反应卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障3)原核形成精子入卵后，尾部脱离、核膜破裂形成雄原核；激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核4)原核融合成受精卵雄、雌原核充分发育后，相向移动、彼此接触，两者体积缩小、合并，两个染色体组合为一组，形成一个含两倍染色体组的受精卵再次阅读课本P64-66页相关内容，并认真总结受精阶段过程精、卵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（放射冠）穿越透明带接触卵细胞膜产生透明带反应形成第一道屏障（作用）精子被微绒毛抱合精子外膜与卵细胞膜融合精子进入卵精子进入卵后变化①变化②变化③产生卵细胞膜封闭作用形成第二道屏障（作用？）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五、胚胎发育（一）卵裂期的特点：细胞分裂方式为_______细胞数目____胚胎总体积_____或略有___每个细胞体积_____DNA数目_____有机物总量_____位置_______有丝分裂增加不增加缩小减小增加增加开始受精卵时期早期也叫卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚透明带内包括（二）早期胚胎发育的几个阶段桑椹胚：囊胚：原肠胚：1.桑椹胚：细胞数目达32个左右，该阶段及之前的胚胎细胞属于全能细胞。（二）早期胚胎发育的几个阶段桑椹胚：囊胚：2.囊胚:特点：（1）细胞开始分化;（2）内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；（3）滋养层将来发育成胎膜、胎盘;（4）出现囊胚腔（含液体的囊腔）后，胚胎进一步扩大导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来（孵化）（二）早期胚胎发育的几个阶段桑椹胚：囊胚：3.原肠胚（细胞分化最关键时期）:特点：（1）在囊胚基础上进一步发育;（2）内细胞团表层细胞形成外胚层；下方的细胞形成内胚层；（3）滋养层将来发育成胎膜、胎盘;（4）内胚层包括原肠腔早期胚胎在输卵管发育到一定程度后将进入子宫内发育（着床）不同动物受精卵发育及进入子宫时间有差异1.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？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8~16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。精卵结合后8天。早期胚胎完成“着床人的胚胎在母体子宫内的发育过程6周，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟140—150次．人类胚胎第8周时在子宫内的照片20周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映。40周左右分娩复习1.哺乳动物的受精作用的场所是______2.受精作用的准备阶段包括_______和____的准备（即达到______期才具备受精能力）3.受精作用过程重要的生理作用及过程包括：_____反应、______反应、_______反应、_____形成和_____结合4.胚胎发育的早期（____期）包括_____胚、______胚和_____胚5.在胚胎发育的早期中，_____胚及以前的细胞是全能细胞，____胚开始出现细胞分化。输卵管精子获能卵子MⅡ中顶体透明带卵细胞膜原核配子卵裂桑椹囊原肠桑椹囊练习如图为某女性在一次生殖过程中生出男孩A和B的示意图：（1）图中产生精子的器官是_______；过程X发生的场所是________；过程X的发生对后代遗传物质的意义是___________________。（2）过程Y的细胞分裂方式是________（3）人胚胎发育经历时期（用文字与箭头表示为）________________________________其中细胞分化最关键的时期是________（4）已知个体A控制某性状的基因型为Aa，而B为AA，其最有可能的原因是_________________________________________________________睾丸输卵管后代具有两个亲本性状，维持遗传物质的稳定有丝分裂受精卵->桑椹胚->囊胚->原肠胚->组织器官系统形成->胎儿原肠胚受精卵第一次有丝分裂发生基因突变作业预习后完成《阳光课堂》P40-41