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专题3 胚胎工程第1节体内受精和早期胚胎发育[重难点]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.哺乳动物胚胎发育个阶段的主要特点。
[知识精讲]教材梳理知识点一精子和卵子的发生1.精子的发生〔1〕场所：睾丸的曲细精管〔2〕时间：从初情期到生殖机能衰退阶段。
〔3〕过程：精子的发生过程大体可以分为三个阶段：第一阶段：初级精母细胞的形成阶段。
第二阶段：初级精母细胞的分裂阶段。
第三阶段：精子细胞的变形阶段。
在学习精子的发生过程时应注意以下几点：①精原细胞的形成：精原细胞是由体细胞经细胞分化形成初始的精原细胞，初始的精原细胞经数次有丝分裂形成能进行减数分裂的精原细胞。
②精原细胞和初级精母细胞的区别：精原细胞在进行减数分裂时，首先要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，由精原细胞变成初级精母细胞。
精原细胞内每条染色体上有一个DNA分子，而初级精母细胞内每条染色体上有两个DNA分子。
③一个精原细胞经过一次复制和两次连续的分裂，形成四个含单倍染色体的精子细胞。
该过程的学习要结合必修2策中精子的形成过程理解。
④在精细胞的变形过程中，细胞发生较大的变化，如下：⑤动物精子的大小与动物的体型大小无关。
2.卵子的发生〔1〕场所：卵巢〔2〕时间：哺乳动物在出生前〔胎儿时期〕完成卵泡的形成和在卵巢内的储备，到性成熟时经减数分裂形成卵子。
〔3〕过程：卵子的发生过程大体可以分为两个阶段：第一阶段：初级卵母细胞的形成阶段。
第二阶段：初级卵母细胞分裂形成卵子阶段。
在学习卵子的发生过程时应注意以下几点：①卵原细胞的形成：卵原细胞是由体细胞经细胞分化形成初始的卵原细胞，初始的卵原细胞经数次有丝分裂形成能进行减数分裂的卵原细胞。
②卵原细胞和初级卵母细胞的区别：同精原细胞和初级精母细胞一样，染色体复制前是卵原细胞，复制后是初级卵母细胞。
第36讲胚胎工程与生态工程知识内容考试要求知识内容考试要求1．从受精卵谈起 a 4.生态工程在农业中的应用 a5.活动：庭院生态系统的经济效a 2．胚胎工程 a益分析3．生态工程的主要类型 a胚胎工程1．受精作用与胚胎发育过程精子＋卵→受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体。
(1)受精：成熟的精卵融合成为受精卵的过程。
精细胞需要变形、获能→精卵需要通过细胞表面的识别蛋白相互识别。
(2)哺乳动物的胚胎发育早期是在输卵管中开始的，一般到桑椹胚期进入子宫，囊胚期着床。
(3)卵裂：卵裂是有丝分裂；随着卵裂球细胞数目的增加，细胞体积逐渐变小；当卵裂球含2～8个细胞时，其中的每一个细胞均可发育成一个完整个体。
(4)囊胚期：内细胞团的细胞是一种未分化的细胞，具有发育全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官。
(5)原肠胚期：细胞不断分化，出现了外胚层、中胚层、内胚层三个胚层和原肠腔。
2．胚胎工程(1)含义：在胚胎发育过程中进行的胚胎操作技术叫胚胎工程。
(2)技术：主要包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。
(3)研究对象：主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。
3．体外受精与胚胎体外培养(1)体外受精过程①从附睾中取出成熟的精子，在培养液中培养获能。
②给母体注射促性腺激素→取出卵母细胞和卵泡液→培养基中人工培养促进卵母细胞成熟。
③体外合适的条件下完成受精。
(2)胚胎体外培养①早期胚胎在子宫外发育。
②胚胎不同发育期需要不同的培养液。
③尚无从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。
4．胚胎移植与胚胎分割(1)胚胎移植①原因：无法进行全体外胚胎培养。
②移植的胚胎可以来自试管，也可以取自输卵管或子宫角。
③移植的最适宜时期是8细胞以上的胚胎，如早期囊胚。
(2)胚胎分割①显微镜下用切割针或切割刀把早期胚胎切成多份。
②用胰蛋白酶处理卵裂球，使卵裂球中的细胞分散开。
③分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段，再移植到受体内。
1一个初级精母细胞 两个 四个含 染色体的 M ⅠM Ⅱ 精原细胞 精原细胞 有丝分裂MⅡ染色体复制 ①顶体的发生 ②尾的发育 ③精子头出现 ④细胞质浓缩 ⑤精子形成 图3-2 精子细胞变成精子示意图 细胞核 高尔基体 细胞质线粒体发育中的顶体 发育中的尾 中心体 头 原生质滴 尾 线粒体 顶体 线粒体鞘 体内受精和早期胚胎发育学习目标1. 理解精子和卵子的发生时期、场所、过程、特点、结果。
2. 理解受精的概念、过程、实质及意义。
3. 理解胚胎发育的过程、各时期的特点。
导学脉络：一、胚胎工程的概念胚胎工程是指对动物 所进行的多种 和处理技术，如 、 、 、 等技术。
经过处理后获得的 ，还需移植到 动物体内生产后代，以满足人类的各种需要。
对胚胎工程概念的理解：①操作对象：动物 或 。
②操作水平： 操作。
③技术种类： 、 、 、 等技术。
胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早 期胚胎发育条件进行的模拟操作。
二、精子和卵子的发生(哺乳动物) 1. 精子的发生（1）场所：雄性动物 的曲细精管。
（图3-1） （2）时期：从雄性动物的 开始，直到 。
（3）过程哺乳动物精子发生的过程大体可以分为三个阶段： ①第一阶段── 的形成位于 的精原细胞进行数次 ，产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合成，进一步形成 。
②第二阶段── 的形成初级精母细胞连续进行 分裂(即减数分裂，包括M Ⅰ和M Ⅱ)：第一次分裂产生两个 ，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含 的精子细胞。
③第三阶段──精子细胞 为精子（P 61图3-2） 圆形的精子细胞经过 ，其中的 变为精子头的主要部分， 发育为头部的顶体， 演变为精子的尾， 聚集在尾的基部形成线粒体鞘。
同时，细胞内的 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。
精子形成后进入曲细精管的管腔中。
对于多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右。
人的生殖和胚胎发育知识点总结一、生殖器官结构与功能1. 男性生殖器官包括阴茎、睾丸、输精管等，主要功能为生产精子和分泌睾丸激素。
2. 女性生殖器官包括子宫、卵巢、输卵管等，主要功能为生产卵子并提供营养、使卵子受精和孕育胎儿。
3. 人的生殖器官在生殖过程中起到了重要的作用，其中性激素的分泌对生殖细胞的形成和发育具有重要影响。
二、精子与卵子的形成与结构1. 精子由头部、颈部和尾部组成，头部含有遗传物质DNA，颈部含有线粒体，尾部为运动器官。
2. 卵子是人体最大的细胞，含有丰富的营养物质，具有细胞分裂所需的全部细胞器官。
3. 精子和卵子的结构和功能对受精是至关重要的，它们的结合使得遗传物质得以组合传递。
三、受精与生殖细胞的结合1. 受精是指精子和卵子在输卵管内结合成为受精卵，其后续发育经历着卵裂现象。
2. 受精的发生需要在适宜的环境里进行，成功的受精有赖于精子和卵子的质量和数量。
3. 受精结束后，受精卵开始迅速分裂并形成囊胚，进入子宫腔着床。
四、生殖细胞的发育与胚胎的形成1. 胚胎发育是指受精卵经过一系列细胞分裂和细胞分化后形成胚胎。
2. 胚胎的发育过程非常复杂，包括卵裂期、原肠期、胚盘期、胚胎期和胚胎发育的诸多阶段。
3. 在胚胎发育的各个阶段中，胚胎细胞按照一定的程序和规律分化为外胚层、中胚层和内胚层，并最终形成人体的各个器官和组织。
五、生殖发育的调控与影响1. 生殖发育是受调控的，包括内分泌激素、遗传、环境等多方面因素的影响。
2. 内分泌激素在生殖发育中扮演着重要角色，促进或抑制生殖器官的发育和功能。
3. 遗传因素影响生殖发育的程度和方向，环境因素则对生殖器官的健康和功能产生重要的影响。
六、生殖健康与保护1. 生殖健康是人体健康的重要组成部分，与个体的生存和繁衍息息相关。
2. 保护生殖健康需要关注饮食、生活习惯、环境污染等多方面问题，保护生殖器官的健康和功能。
3. 生殖健康的保护还需要重视性教育和性疾病的预防，保持良好的生殖健康状态。
人的胚胎发育摘要个体发育是指多细胞生物体从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟等过程。
该过程可以分为两个阶段，即胚胎发育和胚后发育。
胚胎发育是指从受精卵发育到成熟的胎儿的过程。
胚胎发育包括受精卵（0~1天），卵裂（1~3天），囊胚（4天），原肠胚（7~12天），胚胎前期（13~60天）和胎儿（61~280天）。
关键词：受精卵，卵裂，囊胚，原肠胚，胚胎前期，胎儿1.受精卵1.1受精：成熟获能后的精子与卵子结合成受精卵的过程，称为受精。
一般发生在输卵管壶腹部。
正常成年男性一次射精可射出3亿～5亿个精子，其中300 ～500个最强壮的精子能到达输卵管壶腹，但最终只有一个精子能与卵子结合。
1.2受精过程精卵相会就是形成受精卵。
这个过程就是受精的过程。
受精过程约需24小时。
当一个获能的精子进入一个次级卵母细胞的透明带时，受精过程即开始。
到卵原核和精原核的染色体融合在一起时，则标志着受精过程的完成。
1.3受精过程①精子穿过放射冠；②精子穿过透明带；③精、卵质膜融合，细胞核融合。
精子的进入激发卵子完成第二次成熟分裂，这时精子和卵子的细胞核分别称为雄原核和雌原核，二者在细胞中部靠拢染色质混合，形成受精卵，即合子。
2.卵裂受精卵形成后立刻开始向子宫方向运行，一边进行细胞分裂。
由于子细胞被透明带包裹，在分裂间期无生长过程，仅原受精卵的胞质不断分到子细胞中，故随着细胞数的增加，细胞体积不断变小。
受精卵这种特殊的有丝分裂称卵裂。
产生的子细胞，称卵裂球。
受精后第三天，卵裂球达12～16个，共同组成一个实心的细胞团，外观如桑椹，故称桑椹胚。
桑椹胚细胞继续分裂，但卵裂球达100个左右时，细胞间出现若干小的腔隙，逐渐融合为一个大腔，腔内充满液体。
此时透明带开始溶解，胚呈现为囊泡状，故称为胚泡。
由滋养层和内细胞群构成。
3. 囊胚随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部开始出现了含有液体的囊胚—囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。
〖3.1 体内受精和早期胚胎发育〗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（通过数次有丝分裂）过程 2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→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：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡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（精子和卵子结合过程中完成）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：精子获能过程 2）受惊前的准备阶段2：卵子的准备a.精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应3）受精阶段 b.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用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孵化过程原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层，滋养层发育成胎膜和胎盘，内胚层包围着原肠腔〖3.2 体外受精和早期胚胎培养〗试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
方法一：用促性腺激素处理，使其超数排卵，从中输卵管冲取精子（针对卵母细胞的采集实验动物，家畜猪、羊等）方法二：从屠宰母畜卵巢中采集方法三：借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜卵巢中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛）体外受精卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟精子的采集：方法有假阴道法、手握法和电刺激法等精子的获能：方法有培养法（通过获能培养液）、化学诱导法（通过肝素或钙离子载体A23187）获能溶液或专用的受精溶液受精：获能的精子＋培养成熟的卵子完成受精胚胎早期培养条件：受精卵在发育培养液中培养培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等〖3.3 胚胎工程的应用及前景〗概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
第一节受精和胚胎发育1.精子和卵子产生的器官分别是睾丸和卵巢。
2．成熟的精子必须在雌性生殖道中经历一段时间才能获得受精能力，这个过程叫做获能。
3．可使精子获能的有卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体。
4．精子进入卵细胞后，卵细胞膜发生变化不再接受其他精子的进入。
5．胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程，包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。
对应学生用书P39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)时间：动物性成熟后。
(3)过程：(4)营养来源：支持细胞为精子的发生提供营养。
2．卵子的发生(1)场所：卵巢。
(2)过程：3．体内受精(1)场所：输卵管。
(2)精子使卵子受精的条件：①成熟：在附睾中成熟。
②获能：成熟的精子在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间，从而获得受精能力的过程。
(3)过程：(4)精子入卵后触发的系列反应：①精子尾部脱落，核膜破裂，形成新的核膜，生成雄原核。
②卵细胞膜发生变化，不再接受其他精子进入。
③激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。
④卵子的细胞核与精子的细胞核融合形成受精卵。
(5)当卵细胞膜和透明带之间出现两个极体时，说明受精完成。
(6)受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。
1．由教材第P73精细胞分化示意图可以看出，精细胞变成精子后，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，这有什么意义？提示：细胞核和线粒体都是精子结构中的重要组成部分。
其中，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。
而线粒体则为精子运动提供能量。
2．卵子发生过程中细胞质不均等分裂有什么重要意义？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。
3．使精子获能的物质有哪些？提示：卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体。
4．防止多精入卵的生理反应有什么意义？提示：保证受精卵中染色体数目与亲代体细胞染色体数一致，从而保证遗传物质的稳定性。
总结受精作用知识点一、受精过程1. 精子的产生与输精管产生于睾丸的精子经过输精管进入男性生殖道，成熟后可在女性体内存活数天，等待与卵子相遇。
2. 卵子的产生与卵巢排卵女性的卵子在卵巢内成熟，并在排卵期经输卵管进入子宫腔内等待受精。
3. 精子与卵子的融合当精子进入到女性生殖道内，它们会蜿蜒前行寻找卵子。
当一粒精子接触到卵子的细胞膜时，精子头部的酶会溶解卵子细胞膜，精子的细胞质与卵细胞融合形成受精卵。
4. 受精卵的形成精子与卵子的融合形成受精卵，受精卵内含有雄性和雌性基因，从而形成新的个体。
二、受精器官1. 男性生殖器官包括睾丸、输精管、精囊、前列腺等组成。
睾丸是产生精子和男性荷尔蒙的器官，输精管的作用是将睾丸产生的精子输送出来，精囊和前列腺则分泌液体，帮助精子在女性生殖道内存活。
2. 女性生殖器官包括卵巢、输卵管、子宫和阴道等组成。
卵巢是产生卵子的器官，输卵管的作用是将排卵后的卵子输送到子宫内，子宫是孕育胚胎的地方，阴道是生殖道的一部分，也是分娩的通道。
三、受精调控1. 受精前调控受精前，雄性生殖细胞和雌性生殖细胞都会经历一系列的分化和成熟过程。
在此期间，性激素的作用很重要，包括睾酮、雌二醇等激素会影响生殖细胞的发育和成熟。
2. 受精过程调控受精过程中，精子和卵子的相遇和融合是受多种因素影响的。
从雄性生殖道到女性生殖道，精子会受到生理状况、环境因素等影响，而卵子也会受到内分泌激素、营养状况等因素的调控。
3. 受精后调控受精后的几周内，受精卵会经历一系列的变化和发育，包括卵裂期的细胞分裂、囊胚期的形成，以及着床和胚胎的进一步发育。
这一过程受内分泌系统和环境因素的调控。
四、受精后的发育过程1. 受精卵的发育受精卵进入子宫后，经过数天的发育，形成囊胚，植入子宫内膜并开始胚胎发育。
2. 胚胎的发育胚胎在子宫内逐渐发育成形，形成器官和组织，最终发育成为胚胎。
3. 胚胎着床胚胎在子宫内膜中着床，并形成胎盘，胎盘起着供养和代谢的作用。
⾼中⽣物选修3精品学案：3.1体内受精和早期胚胎发育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过程(重难点)。
2.了解哺乳动物受精作⽤过程，如精⼦的获能、顶体反应等(重点)。
3.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点(重点)。
|基础知识|⼀、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.必需程序：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。
⼆、精⼦、卵⼦的发⽣1.精⼦的发⽣(1)场所：睾丸的曲细精管内。
(2)时期：从初情期开始，直到⽣殖机能衰退。
(3)过程精原细胞――――→有丝分裂精原细胞―→初级精母细胞――→MⅠ2个次级精母细胞――→MⅡ4个精⼦细胞――→变形4个精⼦|阶段Ⅰ―→|阶段Ⅱ―→|阶段Ⅲ―→| (4)精⼦细胞变形特点(连线)：2.卵⼦的发⽣(1)场所：卵巢。
(2)时期：胎⼉期(性别分化以后)和初情期后。
(3)过程(4)两次分裂的时间：减数第⼀次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，减数第⼆次分裂是在精⼦和卵⼦结合的过程中完成的。
三、受精1.场所：在雌性动物的输卵管内完成。
2.过程(1)受精前的准备阶段。
①精⼦获能：刚排出的精⼦，正常情况下必须在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。
②卵⼦的准备：发育到减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)：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。
②卵细胞膜反应(第⼆道屏障)：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。
(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，随后形成新的核膜，最后形成雄原核。
②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。
(4)融合：雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此接触，⼆者体积缩⼩、合并，形成⼀个含⼆倍染⾊体的合⼦(即受精卵)。
人体胚胎学总论或称人体早期发生，是指从受精至第八周末的发育时期，即胚前期和胚期。
此时期的胚胎发育变化甚大，并易受内、外环境因素的影响。
人体胚胎学总论的内容包括：生殖细胞和受精，卵裂和胚泡形成，植入和胚层形成，胚体形成和胚层分化，胎膜和胎盘。
本章还简述各期胚胎的外形特征和胚胎龄的推算、多胎和联胎，以及胚胎发育的某些机理。
一、生殖细胞和受精（一）生殖细胞生殖细胞（germ cell）又称起配子（gamete），包括精子和卵子，均为单倍体细胞，即仅有23条染色钵，其中一条是性染色体。
它们的发生概况见图20－1（详见第16、17章）。
图20－1精子与卵子发生1．精子的获能精子中的半数含Y染色体（23，Y），半数含X染色体（23，X）。
射出的精子虽有运动能力，却无穿过卵子周围放射冠和透明带的能力。
这是由于精子头的外表有一层能阻止顶体酶释放的糖蛋白。
精子在子宫和输卵管中运行过程中，该糖蛋白被女性生殖管道分泌物中的酶降解，从而获得受精能力，此现象称获能（capacitation）。
精子在女性生殖管道内的受精能力一般可维持1天。
2．卵子的成熟从卵巢排出的卵子处于第二次成熟分裂的中期，并随输卵管伞的液流进入输卵管，在受精时才完成第二次成熟分裂。
若未受精，于排卵后12～24小时退化。
（二）受精受精（fertilization）是精子穿入卵子形成受精卵的过程，它始于精子细胞膜与卵子细胞膜的接触，终于两者细胞核的融合。
受精一般发生在输卵管壶腹部。
应用避孕套、输卵管粘堵或输精管结扎等措施，可以阻止精子与卵子相遇，从而阻止受精。
当获能的精子与卵子相遇时，它首先与卵子周围的放射冠接触。
这时精子顶体的前膜即与表面的细胞膜融合，继而破裂形成许多小孔，顶体内含的酶（酸性水解酶）逐渐释放出来。
精子顶体的这种变化为顶体反应（acrosome reaction）（图20－2）。
释放的顶体酶先解离放射冠的卵泡细胞，继而分解透明带，形成一个精子穿过的通道，精子则与卵子直接接触，是受精的开始。
