3．1 体内受精和早期胚胎发育
目标导航 1.结合课本插图，说出精子和卵子的形成过程及异同。2.结合受精过程，分析精子是如何获能的，简述防止多精入卵的两道屏障的形成机制。3.结合课本插图，概述哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。
一、精子和卵子的发生(阅读P61－63)
1．胚胎工程的概念
(1)操作对象：动物早期胚胎或配子。
(2)处理技术：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
(3)特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
(4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育规律。
(5)实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
2．精子的发生
(1)场所：在睾丸内完成。
(2)时期：从初情期开始到生殖机能衰退。
(3)过程：完善以下三个阶段
3．卵子的发生
(1)场所：在雌性动物的卵巢内完成。
(2)时期：动物的胚胎在性别分化以后。
(3)完善以下过程：
卵原细胞
有丝分裂????? 时期：胎儿期场所：卵巢内 初级卵母细胞
减数第一次分裂????? 时间：排卵前后场所：卵巢内
次级卵母细胞和第一极体
减数第二次分裂????? 时间：精子和卵子结合的过程中场所：输卵管
卵子和第二极体
二、受精(阅读P 63－66)
1．概念：受精是精子与卵子结合形成合子(受精卵)的过程。
2．场所：雌性的输卵管。
3．受精过程完成标志：雌、雄原核融合形成合子。
4．完善以下过程
(1)受精前的准备阶段
①精子获能：正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。
②卵子的准备：发育到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。
(2)受精阶段
哺乳动物受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，形成雌雄原核并融合。
①顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。
②透明带反应：穿过放射冠的精子经孔道穿越透明带，接触卵细胞膜，随即产生阻止后面精子进入透明带的生理反应。
③卵细胞膜反应：当精子与卵细胞膜接触后，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，并发生精子外膜与卵细胞膜相互融合，精子入卵。此时卵细胞膜立即发生阻止其他精子再进入卵内的生理反应。
④原核的形成和融合
a．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，最后形成雄原核。
b．雌原核形成：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。c．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，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍染色体的合子，也就是受精卵。
三、胚胎发育的过程(阅读P66－67)
判断正误：
(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始的。( )
(2)卵子形成过程中，MⅠ和MⅡ是不连续的。( )
(3)判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。( )
(4)原肠胚发育分化形成内外两个胚层。( )
(5)透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障。( )
(6)卵裂是在透明带内进行的。( )
(7)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。( )
(8)卵子发育到减数第二次分裂的中期才具备与精子受精的能力。( )
答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×(8)√
一、精子的发生和卵子的发生的比较
1．不同动物精子大小是否相同？动物精子大小与动物体型大小呈正相关吗？
答案不相同，动物精子的大小与动物的体型大小无关，如大鼠的精子为190μm，而大象的精子只有50μm。
2．精子和卵子在发生上的重要区别是什么？
答案哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。
3．卵泡和初级卵母细胞是什么关系？一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
答案初级卵母细胞被卵泡细胞包围，形成卵泡。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
4．排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？刚排出的卵是成熟的卵子吗？答案排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵子尚未完全成熟，一般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。5．不同动物排出的卵子成熟程度相同吗？
答案不同。有的动物排出的可能是初级卵母细胞(如马、犬等)，有的可能是次级卵母细胞(如猪、羊等)。
1．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(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)。
问题导析(1)回顾知识：卵子发生的过程为
；场所是卵巢。
(2)明确图中数字和字母的含义：图中①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；②③④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。
答案 (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)①④
一题多变
精子开始形成的时期是________，精子形成过程中不同于上图卵子形成过程的最主要区别是________________________________________________________________________， 该过程保留下来的主要结构是________和________。
答案 初情期 需要变形 细胞核 线粒体
二、受精和胚胎发育
1．受精
(1)过程
①两个准备阶段????? 精子获能：必须在雌性动物生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力卵子的准备：在输卵管内进一步成熟，到达MⅡ中期时才具备与精子受精的能力
②受精阶段——四部曲
(2)受精过程中的三大反应与防止多精入卵受精的两道屏障
①同种生物精卵结合的保障：卵细胞透明带上存在精子的特异性识别受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。
②顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。
③透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称为透明带反应。它是防止多精入卵受精的第一道屏障。
④卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应。它是防止多精入卵受精的第二道屏障。
(3)受精的标志和受精完成的标志
①受精的标志：在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体。
②受精完成的标志：雌、雄原核的融合。
2．胚胎发育
(1)最初发育场所：输卵管(以后移入子宫)。
(2)过程
1．某同学认为：陆生生物起源于水生生物，只要将哺乳动物的卵子和精子同时放入水溶液中，自然会受精融合形成受精卵。你认为这句话对吗？为什么？
答案不对。精子必须首先获能，卵细胞也必须在输卵管内发育成熟，然后才能发生受精作用。
2．受精过程中有防止多精入卵的两道屏障，其意义是什么？
答案保证子代细胞中染色体数目正常。
3．雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系？
答案雌、雄原核不能理解成卵子、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。
4．胚胎发育过程中全能性最高的阶段、开始分化的阶段分别是什么时期？
答案受精卵；囊胚。
5．胚胎发育的营养物质来自哪里？
答案早期胚胎发育的营养物质来自卵子，后期通过胎盘从母体吸收营养物质。
6．胚胎发育卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点？为什么？
答案卵裂阶段细胞中有机物减少、DNA的含量增多，细胞体积增大。从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有缩小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小；伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定；该过程中有机物总量减少，
因为一直呼吸消耗但不从外界吸收。
2．下图表示高等动物的个体发育过程，判断下列说法中正确的是( )
A．图中①过程表示胚胎发育，胚胎发育是在子宫中进行的
B．受精卵卵裂过程中，每个细胞的体积不断增大
C．桑椹胚期的胚胎从透明带中伸展出来，称孵化
D．①过程的细胞分裂方式是有丝分裂
问题导析(1)胚胎发育是指受精卵发育成为幼体，卵子和精子在输卵管完成受精后，发育也就开始了，因此胚胎发育的初期是在输卵管中进行的。
(2)受精卵卵裂过程中，分裂后的每个细胞的体积越来越小。
(3)早期胚胎发育过程中，囊胚期由于细胞增殖使细胞数
量增多，且出现了囊胚腔，因此体积进一步扩大，会从透明带中伸展出来，这一过程叫做孵化。
答案 D
一题多变
如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：
(1)本题图中A、B、C阶段中，对应上题图①过程中囊胚和原肠胚的是__________________。
(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的生理基础是______________________________________________________________。
答案(1)B、C (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)透明带反应和卵细胞膜反应
解析(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]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)桑椹胚细胞具有全能性；囊胚期开始出现细胞分化，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)内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘。(5)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。
1．下列不是精子和卵子发生的区别的是( )
A．初级精母细胞和初级卵母细胞在个体发育过程中的形成时间
B．MⅠ和MⅡ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
答案 D
解析初级精母细胞是在雄性动物初情期开始后由精原细胞分裂形成，而初级卵母细胞是在胎儿期形成的。精子的形成过程中减数分裂是连续的，卵子产生通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子和卵子结合过程中才完成MⅡ。精子形成还需要变形，卵子不需要变形。成熟的精子和卵子都是减数分裂形成的，都含有亲本体细胞一半数目的染色体。
2．下列过程，哪些发生在精子入卵后( )
①精子继续完成减数第二次分裂②精子发生顶体反应③发生卵细胞膜反应④卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核
A．③④B．①③④C．②③D．①④
答案 A
解析
3．受精过程完成的标志是( )
A．释放第二极体
B．雌、雄原核形成
C．雌、雄原核融合形成合子
D．第一次卵裂
答案 C
解析雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者
体积缩小、合并，两组核染色体合为一组形成合子，即是受精卵，至此受精过程完成。
4．能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A．受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
B．卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
C．受精卵→囊胚→原肠胚→幼体
D．受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
答案 D
解析受精卵卵裂期后按照桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官的分化顺序发育。
5．某高等生物生殖发育周期如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)生物个体发育是从________开始的，主要进行________分裂，发育成熟后，通过[ ]________产生配子。
(2)图中B过程是__________________，哺乳动物的该过程是在____________中进行的。
(3)A、B两过程的重要意义是_______________________________________________________________________________ _______________。
答案(1)受精卵有丝 A 减数分裂(2)受精输卵管(3)保持生物亲代和子代体细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异具有重要意义
解析(1)受精卵是生物个体发育的起点，发育过程中主要进行有丝分裂，成熟个体通过A 过程，即减数分裂产生配子。(2)B指受精过程，哺乳动物的受精过程是在雌性动物的输卵管中进行的。(3)受精作用保证了亲子代体细胞中遗传物质的相对稳定，对生物的遗传和变异具有重要意义。
基础巩固
1．胚胎工程的操作对象不包括的是( )
A．成体干细胞B．精子、卵子
C．受精卵D．早期胚胎
答案 A
解析胚胎工程操作的对象是动物配子或早期胚胎。
2．下列关于精子形成过程的叙述，错误的是( )
A．细胞核变为精子头的主要部分
B．高尔基体发育为头部的顶体
C．中心体演变成精子的尾
D．线粒体退化而消失
答案 D
解析细胞核和线粒体都是精子结构中重要的部分。其中细胞核是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。而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质、产生运动能量的场所，精子的线粒体在精子形成过程中，集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和提供运动能量的“动力工厂”。
3．次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于( )
A．排卵前，在卵巢内B．受精前，在输卵管内
C．排卵后，在腹腔内D．受精时，在输卵管内
答案 D
解析雌性动物在胎儿时期卵巢内的卵原细胞通过有丝分裂增加其数量，演变为初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡，初级卵母细胞经过减数分裂变为成熟的卵子。减数第一次分裂是在排卵前后完成的，结果产生了一个次级卵母细胞和一个第一极体。减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的。
4．实验证明，下列胚胎发育到哪一阶段时，每一个细胞都属于全能性干细胞( ) A．桑椹胚以前B．囊胚以后
C．原肠胚以前D．孵化或出生前的胚胎
答案 A
解析桑椹胚以前的细胞还没有分化，每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。
5．下列关于高等动物受精作用的叙述，错误的是( )
A．在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体说明卵子已受精
B．在精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数第二次分裂
C．精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜的结构特点
D．精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵
答案 D
解析获能的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的酶释放出来，顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。
6．能够发育成胎膜和胎盘的是( )
A．内细胞团B．滋养层
C．外胚层D．内胚层
答案 B
解析由滋养层发育为胎儿的胎盘和胎膜。
巩固提升
7．精子获能与下列哪项有关( )
A．精子的尾部摆动
B．呼吸作用
C．雌性生殖道的运动
D．雌性生殖道中某种物质的作用
答案 D
解析精液由精子和精清(精浆)两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。
8．下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，几项指标的变化趋势，其中正确的是( )
A．①②B．①③C．②④D．①④
答案 D
解析随受精卵的发育，DNA不断复制，呈指数增加，故①正确；蛙受精卵细胞在卵裂时，随着有丝分裂的进行，细胞数量增加，所以细胞核的总质量不断增加，但是胚胎的总体积并不增大，所以核质比将不断上升，故②、③错；在该发育过程中，有机物总量不断减少，④正确。
9．下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子( )
答案 C
解析卵细胞受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体，故选C项。
10．如图是牛囊胚示意图，下列有关该图的叙述错误的是( )
A．透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的
B．囊胚腔是一个充满液体的腔
C．内细胞团将来分化成内胚层
D．滋养层将来发育成胎膜和胎盘
答案 C
解析内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
11．下图表示精卵相遇示意图，仔细读图，请据图回答下面的问题：
(1)写出各部分名称。
①________；②________；
③________________________________________________________________________；
④____________；⑤________。
(2)精子与卵子相遇，________内的酶释放出来，可直接溶解________之间的物质，形成精子穿越________的通路。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称做______________________________________________________。
(3)精子入卵后，形成一个新的核即_____________________________________________________。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出________后形成________。
(4)当________________________________________________________________________，受精过程至此结束。
答案(1)透明带放射冠(卵丘细胞) 减数第二次分裂中期的卵子细胞核第一极体卵细胞膜
(2)顶体卵丘细胞放射冠透明带反应
(3)雄原核第二极体雌原核(4)雌、雄原核充分发育，彼此融合形成合子
解析当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，即透明带反应，而不是卵细胞膜反应；受精过程完成的标志是雌、雄原核融合形成合子。
12．如图为哺乳动物的生殖和个体发育过程，请据图回答下面的问题：
(1)哺乳动物精子和卵细胞在________中完成受精作用。
(2)哺乳动物个体发育的起点是________，其胚胎发育的整个过程在________________中完成。
(3)图示Ⅰ过程为__________，Ⅱ过程为__________。
(4)图中“？”处应为________，内细胞团出现于________时期。
(5)过程①需经过多次细胞分裂才能完成，请在下图中绘出该过程中每个细胞的体积、核DNA 含量与时间的关系。
答案(1)输卵管(2)受精卵输卵管和子宫(3)胚胎发育胚后发育(4)原肠胚囊胚(5)如图所示
解析(1)哺乳动物的受精作用及胚胎早期细胞分裂在输卵管中进行。(2)受精卵是个体发育的起点，整个胚胎发育过程应在输卵管和子宫内完成。(3)图示Ⅰ、Ⅱ过程分别表示胚胎发育及胚后发育。(4)图示“？”处应为原肠胚，内细胞团应出现于囊胚期，卵裂期每个细胞的体积将逐渐减小，每个细胞的核DNA含量不变。
走进高考
13．(2018·天津卷，2)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
答案 C
解析据图可知，初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程需要促性腺激素的调节；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为：2N、2N、4N，染色体数不同；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞。
14．(2018·浙江卷，2)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( )
A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
B．卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大
C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
答案 A
解析胚胎发育的卵裂期，卵裂球的总体积基本不变，因此细胞的体积会随着分裂次数的增加而不断减小。囊胚的滋养层细胞不具有发育全能性，只能发育成胎盘和胎膜，内细胞团细胞才具有发育全能性。原肠胚发育分化形成内中外三个胚层。
高中生物胚胎工程2019年3月20日 （考试总分：100 分考试时长： 120 分钟） 一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分） 1、（5分）关于胚胎移植叙述错误的是 A．在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体” B．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程 C．胚胎移植是胚胎工程其他技术的第一道“工序” D．胚胎移植能否成功，与供体和受体生理状态有关 2、（5分）下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液 B．内细胞团的细胞具有发育的全能性 C．受体的遗传特性影响移植胚胎的遗传特性 D．为避免代孕母体对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 3、（5分）下列有关胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．用于移植的早期胚胎可以由重组细胞体外培养发育而来 B．囊胚外表面的一层扁平细胞可以不断增殖分化发育成胎儿 C．胚胎移植的受体母畜必须经过免疫检验，以防止排斥外来胚胎 D．利用同一胚胎的内细胞团细胞进行核移植得到的后代性别比为1:1 4、（5分）如图所示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤.下列叙述正确的是 A．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段 B．A所表示的细胞不一定是受精卵 C．应把③移植到处于发情状态母牛的输卵管中 D．在胚胎移植时受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎 5、（5分）下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A．具有胚胎干细胞核的重组卵细胞不能直接移植到代孕母亲子宫中 B．全体外培养哺乳动物胚胎的困难在于细胞不能表达全能性 C．将转基因细胞嵌入滋养层中可获得转基因动物 D．卵裂期的胚胎只能用酶分割 6、（5分）下列有关胚胎工程的叙述正确的是 A．试管动物的培育离不开动物细胞培养技术 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．通过胚胎移植技术可获得遗传特性相同的后代 D．利用某一胚胎干细胞进行多组核移植，理论上产生子代的雌雄个体比例为1：1 7、（5分）下列对哺乳动物体内受精、早期胚胎发育过程和胚胎工程的叙述，正确的是 A．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 B．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清、抗生素和激素等 C．原肠胚时期的细胞具备发育成完整个体的能力，该时期是胚胎移植的最佳时期 D．卵子释放顶体酶溶解放射冠和透明带，卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的屏障之一 8、（5分）下列关于胚胎工程的叙述，错误的是 A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 9、（5分）下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误 ．．的是 A．胚胎发育从完成受精作用时就已开始，直至发育成为成熟的胎儿 B．卵裂期细胞数目增多，体积变小，有机物含量和种类不断减少 C．桑椹胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞 D．囊胚期细胞开始分化，但内细胞团全能性高，可用于胚胎分割 10、（5分）我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，它是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精产生的，完成这一过程需要解决的问题合理的是 A．精子在体外用获能物质处理 B．用化学物质处理掉卵细胞膜，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 11、（5分）下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，胚胎的总体积逐渐变大 B．移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚时期的，不同生物移植的时期是相同的 C．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 D．胚胎的内细胞团细胞分裂、分化成各种组织和器官，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘 12、（5分）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C．胚胎干细胞具有体积大、细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎或原始性腺中分离获取 13、（5分）胚胎工程技术在生产中的应用不包括 A．移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能 B．进行胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 C．采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎 D．在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体
第一节 受精和胚胎发育 1．掌握哺乳动物的精子和卵子的发生过程。(重、难点) 2．了解哺乳动物受精作用过程。(重、难点) 3．掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。(重点) 知识点一| 哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精 1．精子的发生 (1)场所：睾丸的曲细精管。 (2)时期：动物性成熟后。 (3)过程 1个初级精母细胞―――――――→减数第一次分裂2个次级精母细胞―――――――→减数第二次分裂 4个精细胞――→变形 4个精子。 (4)营养供应：曲细精管的支持细胞。 (5)储存：精子形成后进入曲细精管的管腔中。 2．卵子的发生 (1)场所：卵巢。 (2)过程 (3)结果：一个初级卵母细胞最终产生1个卵子和3个极体。 (4)时期 ①卵子发生的第一个阶段是胎儿期，部分卵原细胞发育为初级卵母细胞，被
卵泡细胞所包围，形成卵泡。 ②初情期后继续发育，在精子入卵后，才能完成减数第二次分裂，形成真正意义上的卵子。 3．体内受精 (1)场所：输卵管。 (2)精子的准备：成熟与获能。 ①成熟：在附睾中完成。 ②获能：成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力的过程。卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。 (3)过程 ①精、卵细胞膜融合：获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，两细胞的细胞膜融合，精子的遗传物质进入卵细胞。 ②两个重要反应：卵子外面的透明带和卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多个精子同时受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。 (4)核融合：卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个单细胞受精卵。 [合作探讨] 请结合卵子受精的图片探究以下问题。 探讨1：精子和卵子在发生上的重要区别是什么？ 提示：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，而精子是从性成熟后开始的。 探讨2：卵子发育过程中细胞质不均等分配的意义是什么？ 提示：保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。 探讨3：受精过程中有防止多精入卵的两道屏障，其意义是什么？雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系？ 提示：保证子代细胞中染色体数目正常。雌、雄原核不能理解成卵子、精子
即墨市第二中学 高二（下）生物章节习题5 体内受精和早期胚胎发育 出题人：孙改英审核：孙改英 2015-3-11 一.单项选择题 1.在精子的变形过程中，演变为尾的结构是（） A、高尔基体 B、细胞核 C、内质网 D、中心体 2.精子变形时，线粒体集中在尾的基部的原因解释是（） A、释放顶体酶发生透明带反应 B、产生能量促进精子运动 C、有利于质基因进入受精卵 D、受细胞核的挤压形成 3.牛的初级精母细胞，经过两次分裂产生的细胞是（） A、次级精母细胞 B、精子细胞 C、精子 D、次级卵母细胞 4.一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是（） A．１B．2 C．４D．８ 5.排卵是指（） A．卵泡从卵巢中排出B．卵子从卵泡中排出 C．卵子从卵巢中排出D．卵子从输卵管中排出 6.关于精子变形的叙述错误的是( ) A．细胞核变为精子头部的主要部分B．高尔基体发育为头部的顶体C．中心体演变为精子的尾D．线粒体退化消失 7.透明带反应发生在（） A．排卵时B．精子与放射冠接触时 C．顶体释放酸性水解酶后D．精子进入卵子后 8.关于受精，何项错误（） A．受精发生在输卵管B．受精前精子和卵子已完成第二次成熟分裂C．精子细胞膜与卵子细胞膜融合D．精子进入卵子后，发生透明带反应9.哺乳动物胚胎发育是指（） A．受精卵发育成囊胚B．囊胚发育成原肠胚 C．幼体发育为成体D．受精卵发育成幼体
10.下列关于动物胚胎发育过程的叙述中，错误的是（） A．胚胎发育的起点是受精卵 B. 胚胎发育过程包括细胞的分裂与分化 C. 受精卵首先通过卵裂发育成囊胚D．原肠胚具备内、外两个胚层 11.关于次级精母细胞的描述，哪一项是错误的（） A．由初级精母细胞经第一次减数分裂而来 B．一次分裂后形成两个精子细胞 C．存在的时间很短 D．染色体数目为23+X或Y 12.精子中的线粒体集中在尾的基部，其意义在于( ) A.为尾部的运动提供能量 B.为受精作用提供能量 C.为下一代提供细胞质基因 D.为头部的运动提供能量 13. 1个卵泡可以形成的卵子数目是（） A、1个 B、2个 C、3个 D、4个 14. 下列不是精子、卵子发生的区别的是( ) A.初级精母、卵母细胞的形成时间 B.MⅠ和MⅡ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 15. 受精过程的顺序为（） ①第一次卵裂开始②释放第二极体③顶体反应④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成⑥核膜消失，雌、雄原核融合 A．①②③④⑤⑥B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥D．③④②⑤⑥① 16.下列不属于受精阶段发生反应的是( ) A．顶体反应B．透明带反应C．卵黄膜封闭作用D．妊娠反应17 动物的受精过程包括下列基本步骤，其受精作用的实质是( ) A.精子和卵子相互识别 B.精子头部侵入卵细胞内 C.卵子和精子结合 D.卵核和精核互相融合 18. 受精作用完成的标志是（） A．释放第二极体B．雌、雄原核形成 C．两原核融合形成合子D．第一次卵裂
高中生物胚胎工程知识点 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2——8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16——32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES 细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基；
——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少PS早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植； ③治疗人类的某些顽疾，修复坏死或退化的部位； ④胚胎干细胞核移植，经胚激活、胚胎培养、胚胎移植； ⑤改良和创造动物新品种 胚胎工程的应用 1.体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养： ①卵巢经促性腺激素处理超数排卵，使用超声监视器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞（各阶段卵母细胞均有可能） ②体外培养至成熟（减II中） (2)精子的采集和获能（获得能与卵细胞结合的能力）：获能液由相关物质组成非ATP (3)受精：获能精子和成熟卵细胞在体外合适环境中共同培养
受精到胚胎发育全过程 作者：佚名2005-2-8 受精和胚胎发育是生命的开始，每个人都要经历，但大多数人都一头雾水。心里有好多疑惑，可又不好意思问出口。那就看看这里吧！ 受精 精子 精子是男性的生殖细胞，由睾丸产生，平时就储存在睾丸和附睾里。正常男子每次射出精液2～6毫升，每毫升约有0.6～1.5亿个精子。射出的精子依靠鞭毛的摆动奋力向前游去，与等候在输卵管的卵子结合。 成熟卵泡（箭头所指处） 卵子是女性的生殖细胞，由卵巢产生并排出。女性进入生育期以后，卵巢每月会排出一个卵子，有时 可以排两个。卵子从卵巢排出后进入输卵管内，停留在输卵管的峡部与壶腹部的交界处等待受精。
性交过程 男性通过性交将精液射入女性的阴道内，精子离开精液经宫颈管进入宫腔，当精子与卵子相遇，精子通过酶的作用得以穿过卵子的外围到达卵子的表面，一当精子与卵子表面接触便开始了受精过程。到达卵子表面的精子会借助尾部的摆动而进入卵子的内部。 受精卵（箭头所指分别为精原核和卵原核） 精子和卵子各带23条染色体，受精即精子和卵子的染色体结合，这样就有了46条染色体，受精卵由单细胞分裂成两个相同的细胞，并慢慢向宫腔移动，边移动边分裂，到子宫时已成为约有48个细胞的中空团块，叫胚泡或囊胚，进行下一步的植入。 受精卵的发育与着床
卵子受精后即开始有丝分裂，并在一边分裂的同时一边向子宫腔方向移动。受精卵在输卵管内36小时后分裂为2个细胞，72小时后分裂成16个细胞，叫桑椹胚。受精后第4日，细胞团进入子宫腔，并在子宫腔内继续发育，这时，细胞已分裂成48个细胞，成为胚泡准备植入。胚泡可以分泌一种激素，帮助胚泡自己埋入子宫内膜。受精后第6-7日，胚泡开始着床。着床位置多在子宫上1/3处，植入完成意味胚胎已安置，并开始形成胎盘，孕育胎儿了。 1、受精卵 2、精原核和卵原核开始互相融合 3、受精卵开始有丝分裂 4、几近完成的有丝分裂
受精到胚胎发育全过程加上减数分裂从无性人体实在来不及同时进化出男女世蔚摘要自网页 作者：佚名2005-2-8 受精和胚胎发育是生命的开始，每个人都要经历，但大多数人都一头雾水。心里有好多疑惑，可又不好意思问出口。那就看看这里吧！ 受精 精子 精子是男性的生殖细胞，由睾丸产生，平时就储存在睾丸和附睾里。正常男子每次射出精液2～6毫升，每毫升约有0.6～1.5亿个精子。射出的精子依靠鞭毛的摆动奋力向前游去，与等候在输卵管的卵子结合。 成熟卵泡（箭头所指处） 卵子是女性的生殖细胞，由卵巢产生并排出。女性进入生育期以后，卵巢每月会排出一个卵子，有时 可以排两个。卵子从卵巢排出后进入输卵管内，停留在输卵管的峡部与壶腹部的交界处等待受精。
性交过程 男性通过性交将精液射入女性的阴道内，精子离开精液经宫颈管进入宫腔，当精子与卵子相遇，精子通过酶的作用得以穿过卵子的外围到达卵子的表面，一当精子与卵子表面接触便开始了受精过程。到达卵子表面的精子会借助尾部的摆动而进入卵子的内部。 受精卵（箭头所指分别为精原核和卵原核） 精子和卵子各带23条染色体，受精即精子和卵子的染色体结合，这样就有了46条染色体，受精卵由单细胞分裂成两个相同的细胞，并慢慢向宫腔移动，边移动边分裂，到子宫时已成为约有48个细胞的中空团块，叫胚泡或囊胚，进行下一步的植入。 受精卵的发育与着床
卵子受精后即开始有丝分裂，并在一边分裂的同时一边向子宫腔方向移动。受精卵在输卵管内36小时后分裂为2个细胞，72小时后分裂成16个细胞，叫桑椹胚。受精后第4日，细胞团进入子宫腔，并在子宫腔内继续发育，这时，细胞已分裂成48个细胞，成为胚泡准备植入。胚泡可以分泌一种激素，帮助胚泡自己埋入子宫内膜。受精后第6-7日，胚泡开始着床。着床位置多在子宫上1/3处，植入完成意味胚胎已安置，并开始形成胎盘，孕育胎儿了。 1、受精卵 2、精原核和卵原核开始互相融合 3、受精卵开始有丝分裂 4、几近完成的有丝分裂
小鼠早期胚胎发育的研究（实验方案）基础生物学课程设计 所在学院生物科学与工程学院专业班级生物科学 学生姓名 学生学号 指导教师 XXXX年XX月XX日 小鼠早期胚胎发育的研究 一、引言 胚胎发育一词通常是指从受精卵起到胚胎出离卵膜的一段过程。而无脊椎动物胚胎学家则常把其概念扩展到胎后发育直到性成熟，甚至整个生活史。 动物胚胎的发育过程 虽然动物的种类繁多，但是胚胎的发育依然拥有相似的过程，能够分成受精、卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚与器官形成等阶段。此外脊椎动物的胚胎发育过程中，各种动物共同拥有的特征会首先出现(如皮肤)，之后才逐渐发展出特化的构造(如鱼鳞)，而且较复杂的物种与较原始的物种之间一开始相当类似，之后才随着发育的时间而慢慢增加变异。 受精:卵子和精子融合为一个合子的过程。它是有性生殖的基本特征，普遍存在于动植物界， 卵裂:精子与卵子结合之后会形成受精卵，由于卵黄的分布具有不对称的特性，因此受精卵可以分为动物极(会发展成外胚层)和植物极(会发展成中胚层与内胚层)。在卵裂时期，卵子会先分裂成两个细胞，之后细胞通常会逐次倍增，但是
对哺乳类而言，有时候会有不同时分裂并造成只有奇数个细胞的现象。在这个阶段，胚胎的总体积大致不变。 不同的物种具有不同的卵裂方式，可以分为完全卵裂(holoblastic cleavege)和不完全卵裂(meroblastic cleavage)，分别又可以细分成许多不同方式。如无脊椎动物的辐射卵裂与螺旋卵裂、哺乳动物的旋转式分裂等。 原肠胚:当细胞分裂成为囊胚之后，会经过一段称为原肠形成的型态发生过程，之后形成原肠胚。原肠形成过程有许多不同方式，能够大致分成5种:内陷式(Invagination)、衰退式(Involution)、进入式(Ingression)、脱层式(Delamination)、包覆式(Epiboly)，动物的胚胎利用这5种方式形成了外胚层、中胚层与内胚层的组合，而这三种胚层在之后会形成各种细胞。例如由内胚层发展而来，具有具有多潜能性的的间叶细胞，可以分化成纤维母细胞、软骨母细胞、硬骨母细胞、脂肪细胞、平滑肌细胞、横纹肌母细胞、造血母细胞等等。 器官形成:外胚层、中胚层与内胚层形成各种组织和器官的过程，称为器官形成，也称做器官发生。以青蛙的胚胎为例，在器官形成的早期，外胚层会在突起之后向内凹陷，形成神经脊与神经管;中胚层则会形成中胚叶节(somite)与脊椎，中胚叶节包围的空间称为体腔。 小鼠应用于生命科学研究中已有上百年的历史，成为研究人类遗传疾病的最佳动物模型。它是最小的哺乳动物之一，体形小，易于饲养管理;繁殖和发育速度都特别快;性情温顺，胆小怕惊;对外来刺激极为敏感;便于提供同胎和不同品系动物;成雌鼠在动情周期不同级段，阴道粘膜可发生典型变化，根据阴道涂片的细胞学改变，可以推断卵巢功能的周期性变化，且市场价格较低，。虽然小鼠和人类在体型大小和形态上相差很大，但在生物进化上非常接近。所以以小鼠作为研究人类遗传疾病的材料最为合适。
3.3 胚胎工程的应用及前景（一） 目前在生产中应用较多的胚胎工程技术是家畜的、和。 一、胚胎移植 1．概念：是指将雌性动物的，或者通过体外受精及其他方式得到的，移植到、的其他雌性动物的体内，使之继续发育为的技术。 分析： （1）被移植的对象是； （2）“供体”：提供胚胎的个体；“受体”：接受胚胎的个体；供体和受体必须是生物。2．胚胎工程实际是生产胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的过程。 无论是转基因、核移植，或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。所以：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。 3．胚胎移植的现状 4．胚胎移植的意义 （1）胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的。 供体的主要职能为； 受体的主要职能：完成和的任务，大大缩短了供体本身的繁殖周期。 （2）良种畜群迅速扩大，加速了和； （3）胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省了购买种畜的费用； （4）在肉用家畜的生产中，一次给受体移入多个胚胎，可以增加和的比例；（5）利用胚胎保存技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种。 5、胚胎移植的生理学基础：胚胎移植是否成功，与供体和受体的生理状况有关。
（1）哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的。 （2）哺乳动物的早期胚胎形成后处于状态，为胚胎收集提供了可能。 （3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生，为胚胎在受体内的存活提供了可能。 （4）供体胚胎可与受体子宫建立正常的和联系，但移入受体的供体胚胎的在孕育过程中不受任何影响。 【P76讨论1】在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处生理环境保持一致？ 应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后处于相同的或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须要做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同和相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。【P76讨论2】胚胎移植实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移？你认同吗？ 这样的概括是正确的。胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 6．胚胎移植的基本程序（以牛为例） 胚胎移植主要包括、、 、，以及。（1）对供、受体进行，注射激素，进行处理。 供体应选择和优秀的个体； 受体应选择有和的个体；供体、受体应该是种、性个体。 （2）对供体母畜注射激素进行处理。 （3）超数排卵的供体母牛发情后，选择同种优秀公牛进行或。（4）胚胎的收集：配种或人工授精后第7天，用特制的冲卵装置，将冲洗出来（也叫冲卵）。 （5）胚胎检查：对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到或阶段； 将合格的胚胎或直接或中保存。
人体胚胎发育全过程（图） 受孕 看看在受孕过程中，你的身体内部在经历哪些神奇的过程。 受精 怀孕1个月 你的宝宝现在还是个胚胎，由两层细胞群组成。宝宝的所有器官和身体部分搜将从这两层细胞群发育而成。 怀孕第04周 怀孕04周标志着胚胎期的开始。从现在到怀孕第10周，胎儿所有的器官将开始发育并运行。因此，这时候的胎儿最为脆弱，特别容易受到任何影响他发育的因素的干扰。 现在你的宝宝还是一个由两层组织构成的胚胎，他的所有器官和身体部位都将由这些组织发育形成。最初的胎盘细胞着床在子宫内膜上，为胎儿的血液输送制造空间。到了本周末，胎盘开始逐渐发育，便可以提供给宝宝成长所需要的营养和氧气了。这个时期还会出现包裹胎儿的羊膜囊，其中的羊水会在宝宝生长发育时起到保护作用，而卵黄囊会在胎盘发挥功用之前，为胎儿制造红血球和输送营养物质。
怀孕第05周 怀孕05周胚芽正在你的子宫深处迅速生长。这时候，你的宝宝已经有芝麻粒般大小了，但是看起来还不像人，更像一只小蝌蚪。它现在由三个胚层——外胚层、中胚层和内胚层组成，这三个胚层将来会形成宝宝的器官及组织。细胞正在分化形成胎儿的主要器官（如肾脏、肝脏），神经管也开始发育。神经管是由胚胎的上层即外胚层分化而来，将来会发育成宝宝的大脑、脊髓、神经和脊椎等。外胚层还将形成宝宝的皮肤、头发、指甲、乳腺、汗腺及牙珐琅质等。胎儿的心脏及循环系统开始由中胚层分化形成。（事实上，在这一周，宝宝的小心脏已经开始分成心室，开始跳动，并能泵血了。）中胚层还将分化形成宝宝的肌肉、软骨、骨骼和皮下组织等。而第三层即内胚层将形成宝宝的肺、肠道、早期泌尿系统，以及甲状腺、肝脏和胰腺等。与此同时，为胎儿输送营养和氧气的最初形态的胎盘和脐带已经开始工作了。 怀孕第06周
榆林市苏州中学 年级 高二 学科生物 学期二 编写人：张瑞 审核人： 审批人： 授课教师： 班级： 小组： 姓名： 日期4.23 课时编号17 体内受精和早期胚胎发育 (二) 【学习目标】 ．1.简述哺乳动物的受精过程。 2．简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 【学习重点】 1.受精过程。 2.早期胚胎发育过程及主要特点 【学习难点】 早期胚胎发育过程及主要特点 受精作用 1．场所： 。 2．过程： （1）准备阶段： ①准备阶段1 精子 ； 精子必须在 发生相应生理反应后，才获得受精能力。 ②准备阶段2 卵子的准备 在（ ）内达到 期时，卵子才具备与精子受精的能力。 （2）受精阶段 ①精子穿越 和 首先发生 反应，是顶体内的 释放出来，直接溶解卵丘细胞间的物质，穿越放射冠。 穿过放射冠的精子立即与 接触， 随后将透明带溶出一条孔道，精子借自身 穿越透明带。 精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应叫 做 反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 ②精子进入 卵黄膜表面有大量的 ，能抱合精子，随后，精子外膜与卵黄膜融合，精子入卵。精子入卵后，卵黄膜会立即产生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称 作 作用，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。 ③ 形成 a ．雄原核的形成：精子 脱离，并且原有的 破裂，随后，精子形成一个比 原来精子还 的核，叫做雄原核。 b ．雌原核的形成：精子入卵后，卵子被激活，完成 分裂，排出 后， 形成雌原核，雌原核一般略 于雄原核。 ④配子结合 胚胎发育 一、 探究问题 1. 发生受精的部位在哪？描述受精的各个阶段的特征？ 2,受精卵发育的部位在哪里？受精卵形成早期胚胎经历哪些阶段，每一阶段有什么特点？ 二、 课堂检测
专题3 胚胎工程 3．1 体内受精和早期胚胎发育 学习目标 1、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 2、简述哺乳动物的胚胎发育过程及其各阶段主要特点。 3、熟记哺乳动物受精过程精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。知识巩固 1.减数分裂的概念：（对象、时期、特点、结果） 2.描述精子形成过程：1个精原细胞 3.描述卵细胞形成过程：1个卵原细胞 自主学习 （一）胚胎工程的概念 胚胎工程是指对动物或所进行的多种显微操作和处理技术，如、、、等技术，经过处理过的胚胎，还需移植到动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。（二）精子的发生 1．发生的场所和时期 （1）场所。 （2）时期。 2．过程 （1）第一阶段：→（分裂） （2）第二阶段：→→（分裂）（3）第三阶段：→。 3．精子的形状 外形：。
（三）卵子的发生 1．发生的场所。 2．过程 卵原细胞————→初级卵母细胞————→次级卵母细胞+第一极体———→合子+第二极体胎儿时期初情期后 3．精子和卵子在发生上的重要区别是。（三）受精 1．准备阶段 （1）准备阶段1——精子获能 刚刚排出的精子，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 （2）准备阶段2——卵子的准备 动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是，如猪、羊等；有的可能是 ，如马、犬等。但它们都要在内进一步成熟，当达到 时，才具备与精子受精的能力。 2．受精阶段 （1）受精场所：。 （2）受精过程：精子穿越放射冠→穿过透明带接触卵黄膜→精子入卵→精子头膨胀，形成精原核，同时完成减数第二次分裂，释放第二极体→核膜消失，两个原核融会→第一次卵裂开始。 （3）受精的标志是。 合作探究 1. 胚胎工程的概念： 2. 1、精子的发生： （1）阅读P61，观察图3－2，哺乳动物精子的发生场所及各种家畜精子发生的过程归纳
专题3胚胎工程 3.1体内受精和早期胚胎发育
一、胚胎工程的概念 1．操作对象：动物1早期胚胎或配子。 2．处理技术：如体外受精、胚胎移植、2胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。 3．实质：在体外条件下，对3动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 二、精子和卵子的发生 1．精子的发生 (1)场所：4睾丸。 (2)时期：雄性动物从5初情期开始，直到生殖机能衰退。 (3)精子的形成过程 第一阶段????? 精原细胞有丝分裂↓演变初级精母细胞
第二阶段????? ↓ 6减数第一次分裂次级精母细胞↓减数第二次分裂精子细胞 第三阶段??????? ↓7变形????? 细胞核→精子头高尔基体→顶体中心体→尾线粒体→线粒体鞘其他物质→原生质滴最后脱落精子 (4)精子的形状：外形似蝌蚪，分8头、颈、尾三大部分。 2．卵子的发生 (1)场所：9卵巢。 (2)时间：在胚胎的10性别分化后。 (3)过程
三、受精 1．概念：受精是14精子与15卵子结合形成16合子(即受精卵)的过程。 2．场所：在17雌性动物的输卵管内完成。 3．过程 (1)受精前的准备阶段 ①精子获能：刚排出的精子，24雌性动物的生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 25减Ⅱ中期，才具备与精子受精的能力。 (2)防止多精入卵的屏障 ①透明带反应(第一道屏障)26卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。 ②卵细胞膜反应(第二道屏障)27入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 (3)原核形成及融合 ①雄原核形成：精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂，随后形成新的28核膜，最后形成29雄原核。 ②雌原核形成：被激活的卵子完成30减数第二次分裂，排出31第二极体
高中生物知识点：胚胎工程 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） 过程：精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合 ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2~8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16~32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基； ——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少 PS 早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型 功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植；
生物选修中有一门重要的知识，那就是胚胎工程，今天就给同学们总结一下选修三的胚胎 工程这部分相关知识点。 一、精子与卵细胞发生上的区别与联系 精子的变形: 细胞核----------精子头的主要部分; 高尔基体--------头部的顶体; 中心体----------精子的尾; 线粒体----------聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜; 细胞内其他物质浓缩为球状-----原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落.成熟的精子分头、颈和尾三大部分。 二、受精作用 受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体。 准备阶段:精子获能；卵子的准备(当达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力) 受精过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜、原核形成和配子结合
三、胚胎发育 胚胎发育的过程包括卵裂期、桑葚期、囊胚期、原肠胚等时期。 卵裂期: 地点--透明带内进行 特点--有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。 桑葚期 特点--胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。 这一阶段前的每一个细胞都具有完整胚胎的潜能,属于全能细胞 囊胚期 特点--细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，沿透明带展开和排列,个体较小的细胞,称为滋养层细胞。将来 发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。 原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 四、体外受精
卵母细胞的采集、精子的获取和受精 （1）卵母细胞的采集方法: 实验动物如小鼠,兔及家畜等,用促性腺激素处理,排除更多的卵子后从输卵管冲取卵子。大家畜或大型动物：从屠宰母畜的卵巢或活体卵巢中吸取 需体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精. （2）精子的采集方法:假阴道法、手握法、电刺激法等 精子获能方法:培养法、化学诱导法 (3)受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过 程。 (4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培 养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机 盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚 胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时 间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动 物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植。) 五、胚胎工程的应用 胚胎工程的应用:胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术 1、胚胎移植 (1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎， 移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。） 地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必 须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。 (2) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。 (3)生理学基础： ①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
胚胎工程 第一节动物的胚胎发育和胚胎工程 一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用 1．哺乳动物生殖细胞2．受精作用 精子获能 精子在附睾中成熟后必须在雌性动物生殖道内经历一段时间才能获得受精能力的过程。 卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。 特征（1）受精作用的定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 （2）受精作用的场所：输卵管的壶腹部 （3）受精标志：第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合子。 （4）受精作用的结果：使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半来自母方。 （5）减数分裂和受精作用的意义：对于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，都是十分重要的。 二、哺乳动物胚胎发育的基本过程 受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。 起点：受精卵；终点：幼体；包括卵裂（细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加）、囊胚（细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织）、原肠胚、胚层分化等主要阶段。 三、胚胎工程的主要技术与应用 1．胚胎工程的概念及技术手段 对动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎 分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。 胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。 1．1体外受精技术 是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。[属有性生殖过程] 基本原理：人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作 用，并有计划地保存胚胎等。 卵母细胞的采集和培养对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵 巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。 体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可缺少的组成部分。 1．2胚胎移植技术
专题3 胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育 『课标解读』 1、知识方面 简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 2、情感态度与价值观方面 认同胚胎工程建立及发展的意义。 3、能力方面 能够提出并试着深入探讨精卵发生、受精过程和胚胎发育中的课本未涉及的问题。 『网络构建』 胚胎工程的建立 场所：睾丸的曲细精管 时间：从初情期开始，到生殖机能衰退 精子的发生 1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次分裂） 过程 2）1个初级精母细胞→2个细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）3）精子细胞→精子（通过变形） 场所：卵巢 时间：从时期开始（胎儿时期完成了的形成和在卵巢内的储备）卵子的发生 1）卵原细胞→初级卵母细胞 过程 2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成） 3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（过程中完成）概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。 受精场所：雌性的输卵管内 1）受精前的准备阶段1： 过程 2）受惊前的准备阶段2：卵子的准备 a.精子穿越和：顶体反应，透明带反应 3）受精阶段 b.进入卵黄膜：作用 c.原核形成和配子结合 卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂 早期胚胎发育桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是细胞 囊胚：有囊胚腔，出现了囊胚从透明带中伸展出来的过程 ：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层，发育成胎膜和胎盘，内胚层包围着原肠腔答案： 有丝次级精母胎儿卵泡精子和卵子结合精子获能放射冠透明带卵黄膜封闭全能孵化原肠胚滋养层『重难点归纳』 一、哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点？ 相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。
胚胎工程 一、精子与卵细胞发生上的区别与联系 精子的变形: 细胞核----------精子头的主要部分; 高尔基体--------头部的顶体; 中心体----------精子的尾; 线粒体----------聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜; 细胞内其他物质浓缩为球状-----原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落. 成熟的精子分头、颈和尾三大部分。 二、受精作用--受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体。 准备阶段:精子获能；卵子的准备(当达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力) 受精过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜、原核形成和配子结合
三、胚胎发育 胚胎发育的过程包括卵裂期、桑葚期、囊胚期、原肠胚等时期。 卵裂期: 地点--透明带内进行 特点--有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。 桑葚期 特点--胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。 这一阶段前的每一个细胞都具有完整胚胎的潜能,属于全能细胞 囊胚期 特点--细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，沿透明带展开和排列,个体较小的细胞,称为滋养层细胞。将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。 原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 四、体外受精 卵母细胞的采集、精子的获取和受精 （1）卵母细胞的采集方法: 实验动物如小鼠,兔及家畜等,用促性腺激素处理,排除更多的卵子后从输卵管冲取卵子。 大家畜或大型动物：从屠宰母畜的卵巢或活体卵巢中吸取 需体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精. （2）精子的采集方法:假阴道法、手握法、电刺激法等 精子获能方法:培养法、化学诱导法 (3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
3.1 体内受精和早期胚胎发育 通州市石港中学卞柏华 一、设计思路 本节是全专题的基础，理论性较强，学生会感到抽象和深奥，也不适宜探究。但本专题又是社会热点，容易调动学习兴趣。因此，我借助多媒体和网络，采用多种方法，让学生自主学习、合作学习，营造积极的学习氛围，达到知识、能力、情感的三维目标。 二、教学目标 1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 3.认同胚胎工程建立及发展的意义。 三、教学重点和难点 1.教学重点 （1）哺乳动物精子和卵子的发生。 （2）哺乳动物的受精过程。 （3）哺乳动物的胚胎发育。 2.教学难点 （1）哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。 （2）哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
四、教学过程（建议3课时） 第一课时 引言 师：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？ 生：借腹怀胎、试管婴儿。 师：“试管婴儿”是不是在试管中长出一胎儿呢？ 生：不是。 师：其实“试管婴儿”涉及到的是“体外受精”和“胚胎移植”两项主要技术。我们来看一下关于“试管婴儿”的一个科学片。 师：从上面的短片中我们可以发现“试管婴儿”就是模拟母体内的环境，让精子和卵子在体外完成受精作用，然后再将受精卵在体外发育到一定阶段的胚胎移植到母体子宫内自然发育形成胎儿的一项技术。 师：事实上，我们前两个专题“基因工程”和“细胞工程”也要用到胚胎移植技术。比如基因工程方法获得的含有目的基因的动物受精卵，细胞工程方法获得的重组细胞都要通过胚胎移植转移到母体子宫内才能发育成动物个体。 师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术－胚胎工程。请大家快速阅读P59至P60页，了解胚胎工程及其发展历程。阅读后我们来一个快速抢答。师：胚胎工程进行处理和操作的对象是什么（是在什么水平上进行处理和操作的）？ 生：动物早期胚胎或配子。 师：胚胎工程包括哪些技术？ 生：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 师：胚胎工程中哪项技术历史最长？ 生：胚胎移植 师：胚胎移植从1890年首次成功以来，经历了日趋成熟，较为完善的阶段，至今胚胎移植已经成为许多胚胎工程不可缺少的基础环节。