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1、资料,1、通常情况下，一只母羊一胎只生12只羔羊。畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊或奶羊的数量。怎样才能提高羊的繁殖速率呢？,2、一位妇女不能怀孕，但是这对夫妇想要一个自己的小孩，有什么办法吗？,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。,一、胚胎工程的概念1.操作对象：动物_或配子。2.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。3.实质：实际是在体外条件下,对_和早期胚胎发育条件进行的模拟操作
2、。,早期胚胎,动物自然受精,4.理论基础：,哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律,实例1：,1.下列不属于胚胎工程技术的是（）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,3.1 体内受精和早期胚胎发育,一、精子的发生,3、过程：,1、场所:2、时期:,睾丸的曲细精管,初情期(青春期),生殖机能衰退,分三个阶段,第阶段初级精母细胞的形成,精原细胞,多个初级精母细胞,数次有丝分裂,第阶段：精子细胞的生成,初级精母细胞,次级精母细胞,精子细胞,M,M,减数分裂,第阶段：精子细胞变形成精子,3、过程：,精子细胞,精子,自主阅读:1.整理精子细胞变形成精子的过程.2.注
3、重精子各组成分别由精子细胞的哪一部分形成?,第阶段：精子细胞变形成精子,1.细胞核2.高尔基体3.中心体4.线粒体5.细胞内其他物质,精子头的主要部分,头部的顶体,精子的尾,线粒体鞘(尾的基部),原生质滴(球状,最后脱落),精子细胞变形总结,第阶段：精子细胞变形成精子,4、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,精原细胞,有丝分裂,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,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,染色体复制,变形,其一，精子数量多，总有精子
4、能与卵子结合，从而保证了种族的延续。,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？,问题讨论:,不是,其二，对精子进行筛选，保证最优秀的精子与卵子结合。,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。,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？,线粒体是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”,二、卵子的发生,1、场所：,卵巢 输卵管,2、过程,排卵,自主阅读：理清卵子的形成过程（借助减数分裂知识）注意新的专业术语
5、指向和理解注重卵子形成与精子形成的差异,胎儿期,透明带,卵黄膜,卵原细胞,初级卵母细胞,有丝分裂,初级卵母细胞,次级卵母细胞 第一极体,第二极体,时间：排卵前后,M,生长，透明带生成,第一极体,M,发生时间:受精时发生地点:输卵管,合子和两个极体,受精,初情期后,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,在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志,思考：1.卵子是否受精的重要标志是什么？,减数第二次分裂过程是在输卵管中,3.排出的卵子是什么时期的细胞？
6、,排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次极卵母细胞，例如猪、羊，有的可能是初级卵母细胞，例如马、犬。,2.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？,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，仅完成减数第一次分裂，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。,讨论：,探究展示：,最初阶段均进行有丝分裂，不断增
7、加生殖原细胞的数量；经过两次细胞分裂（M和M）才能形成精子或卵子。,相似点：,精子和卵子的发生有何异同?,初情期后形成,要变形,不变形,睾 丸 内完成,卵子和精子的发生主要不同点：,1个卵子和3个极体,4个精子,卵巢和输卵管,胎儿期(先天的),蝌蚪 形,球形,Back,次级精母细胞,精子细胞,头、颈、尾,次级卵母细胞,三、受精1.概念：受精是_和_结合形成合子(即受精卵)的过程。2.场所：雌性的输卵管。3.完成标志：在透明带和卵黄膜间隙可以观察到两个_。,精子,卵子,极体,4.过程：哺乳动物受精过程主要包括：精子穿越_，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。(1)顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精
8、子顶体释放_，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。,放射冠和透明带,顶体酶,(2)透明带反应：穿过放射冠的精子经孔道穿越_，接触卵黄膜，随即产生阻止后面精子进入透明带的生理反应。(3)卵黄膜封闭作用：当精子与卵黄膜接触后,立即被卵黄膜表面的微绒毛抱合，并发生_与卵黄膜相互融合，精子入卵。此时卵黄膜立即发生阻止其他精子再进入卵内的生理反应。,透明带,精子外膜,(4)原核形成及配子结合雄原核形成：精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，随后形成新核膜，最后形成_。雌原核形成：被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出_后，形成雌原核。配子结合：两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并
9、，形成一个含_的合子，也就是受精卵。,雄原核,第二极体,二倍染色体,想一想1.受精过程中有防止多精入卵的两道屏障，其意义是什么？【提示】保持子代染色体数目正常。,四、胚胎发育1.卵裂期的特点细胞进行_分裂，细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小。2.早期胚胎发育的几个阶段(1)桑椹胚：指胚胎细胞数目达到32个左右时,形似桑椹，这一阶段前的每一个细胞都具有发育成_的潜能，属于_细胞。,有丝,完整胚胎,全能,(2)囊胚：细胞开始分化。_将来发育成胎儿的各种组织。滋养层将来发育成胎膜和胎盘。胚胎内部出现了含有液体的囊腔_。孵化：囊胚扩大导致_的破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。,内细胞团,
10、囊胚腔,透明带,(3)原肠胚：囊胚进一步发育，内细胞团的表层细胞形成_，下方细胞形成内胚层,这时的胚胎称为_，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。,外胚层,原肠胚,想一想2.某一吸毒的孕妇，生出一个无脑畸形婴儿,其他器官正常，你认为毒品影响了胚胎发育的什么时期？【提示】原肠胚的各胚层进一步发育为组织器官时。,要点一卵子和精子发生过程的比较,(2012南京高二检测)下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是_，阶段C是指个体发育的_(时期)。(2)精子开始形成的时期是_，精子形成的过程中不同于卵子形成过程的最主要区别是_，该过程保留下的主要结构是_和_。,(3)
11、当观察到第二极体时，可以表明_。(4)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是_。(填序号)(5)阶段存在的变异方式是_。,【解析】(1)图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数分裂，只有在受精后,次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂,因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期后开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期后；,(2)精子开始形成的时期是初情期，精原细胞经过减数分裂，即两次连续的分裂(M和M)产生精子细胞，需经过变形过程才形成精子(而卵子形成不需要变形)，细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体被保留下来；(3)当观察到第二极体
12、时，表明卵子已经完成了受精作用。,(4)染色体着丝点分裂可发生在有丝分裂和减数第二次分裂中，因此为、；(5)有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。,【答案】(1)第一极体合子受精胎儿期(2)初情期需要变形细胞核线粒体(3)卵子已经完成了受精(4)、(5)基因突变、染色体变异,互动探究(1)在图示中进行过程时，细胞核内发生的主要变化是什么？其形态上的变化主要是什么？(2)在图示中、过程与精子的形成过程的重要区别是什么？【提示】(1)过程时，细胞核内发生的主要变化是DNA的复制。其形态上的主要变化是体积增大。,(2)在图示中、过程都出现了细胞质的不均等分裂，而精子的形成在M和
13、M过程中细胞质都是均等分裂的；卵子形成时、两过程是不连续的，且过程发生在排卵前后，发生在精卵结合过程中。,【探规寻律】(1)精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿出生前完成的。(2)动物精子的大小与动物的体型大小无关。(3)判断卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到2个极体。,要点二受精作用1.关于受精过程的特别提醒(1)成熟的生殖细胞并不代表具有受精的能力,成熟的精子必须获能后才具备受精能力，而排出的卵子本身就不是成熟的生殖细胞。(2)雌、雄原核不能理解成卵细胞、精子原来的核，而是在原来细胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。,(3)将从卵巢
14、中取出的卵母细胞用于体外受精时，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。,特别提醒受精和受精完成标志的区别(1)受精作用中，卵子发生的成熟分裂即减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，卵子只有完成减数第二次分裂才能与精子的核融合。(2)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的融合，所以受精的标志和受精完成的标志不一样。,(2012福州高二检测)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，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二
15、次分裂,【解析】精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿越放射冠，而后通过自身运动穿越透明带，并产生透明带反应，故A错误。防止多精入卵的屏障有两道，透明带反应是第一道屏障，卵黄膜的封闭作用是第二道屏障，故B正确。精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂,形成新的核膜,最后形成雄原核。,被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。雄原核和雌原核彼此接触，并融合为合子，即受精卵，故C、D正确。【答案】A,变式训练山西晚报2012年4月20日讯，昨天，大同动物园迎来一只奇兽虎狮兽，脑袋像老虎，身体似雄狮，其另类的长相，引来游人啧啧称奇。据了解，虎狮之间受孕的成功率仅为1%2%。若利用雄虎的精子
16、和雌狮的卵子“体外受精”产生，完成这一过程需要解决的问题是(),A精子在体外用获能的物质处理B用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入C抽取精子、卵子的细胞核进行融合D精子入卵后进行人工处理防止多精入卵,解析：选A。精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核，二者形成合子后受精完成。精子获能后自己能穿过卵黄膜，并刺激卵子发生一系列反应阻止多精入卵，最终形成雄原核与雌原核并融合而不是二者原有细胞核的融合。,要点三胚胎发育1.卵裂期的特点：细胞进行有丝分裂，细胞数目增加,但胚胎总体积不增加，或略有缩小。2.桑椹
17、胚前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。,3.囊胚时期细胞开始出现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；出现囊胚腔。4.原肠腔时期的细胞进一步发育，内细胞团表层细胞形成外胚层，发育成神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构。下方的细胞形成内胚层，发育成肝、胰等腺体，以及呼吸道、消化道上皮。滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘。,如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，据图回答问题。,(1)写出各个阶段的名称：A：_，B：_，C：_。(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。,(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
18、出现_。(4)2将来发育成_。(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形成的生理基础是_、_。,【解析】(1)图中A为受精卵卵裂形成的致密的细胞团，所以是桑椹胚，B的特点是透明带破裂，整体内部出现空腔，细胞开始出现分化，所以是囊胚；C细胞分化出现实心组织，所以是原肠胚。(2)图B中1是滋养层，2是内细胞团，3细胞已经破裂，是透明带，4是囊胚腔；图C中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。,(3)桑椹胚细胞具全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层,在内、外胚层之间将形成中胚层。(4)内细胞团将发育为
19、胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。(5)受精时的透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的屏障。,【答案】(1)桑椹胚囊胚原肠胚(2)内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)全能细胞分化胚层分化(4)胎儿的各种组织(5)透明带反应卵黄膜封闭作用,变式训练(2012胶南高二质检)关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是()A囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变,C桑椹胚的各细胞结构功能基本相同D囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的解析：选A。细胞分化是基因有选择表达的结果，其遗传物质并没有发生改变。,
