3.3 胚胎的早期发育--原肠胚

形成身体计划：原肠胚是如何形成生命里最重要的时刻，不是出生、结婚或死亡，而是原肠胚的形成。

——路易斯·沃尔伯特在胚胎发育早期，一开始只有简单的细胞分裂，没有发生其他事，之后突然发生的转变让每层细胞都变得各不相同，这也就促生了横跨在满是液体的空间中的双层胚盘。

这样的结构与能够被我们辨识为人的形态还相距甚远。

如果一个理智的人被告知：这对胚盘将变成动物，他很可能会想到水母之类的物种，因为至少水母的伞状体和胚盘具有类似的辐射对称结构：顶端和底部有差异，但是在垂直方向上可以找出无数条对称轴线。

然而，胚胎此刻已经为迅疾变化做好了准备，两天内进行大规模重组。

到时候，几乎每个人都会承认它基本是个婴儿了。

以上就是原肠胚的形成过程。

理解原肠胚形成的方法之一，是首先细致地了解身体通过这个过程会形成的雏形结构，然后再去详细了解原肠胚转化成身体中的各个事件。

这种思路或许是最容易理解的，但是可能会传达出一个错误的信息，导致人们认为这些细胞之前就在某种程度上已经知晓了自己将要形成的身体结构，它们之后便向着这个方向努力。

事实上，发育并不依赖细胞是否掌握了相关的复杂信息，因为即使对我们拥有亿万个细胞的大脑而言，这些信息仍然复杂到无法轻易掌握。

发育靠的是每个细胞对自身周围环境简单、自主的反应。

原肠胚第一个能（在实验动物中）检测到的变化发生在下胚层。

胚盘中部的细胞开始启动新的基因，包括一种合成DNA结合蛋白的特定基因：Hex。

参与触发这些变化的物质和具体的位点尚不为人所知：一种可能是，下胚层所有的细胞都为出现这种变化做好了准备，而大多数细胞都被一种信号蛋白抑制了，这种蛋白质在包围下胚层边缘的支持组织中生成。

而位于胚盘中心的细胞因为远离产生抑制蛋白的地方，所以能不受影响，从而可以启动Hex基因。

这个抑制机制的运作是科研人员的猜想，然而确实有明确证据显示Hex基因启动了表达。

这些产生Hex蛋白的细胞会从它们周围的细胞中挤出一条路，聚集到下胚层外缘的一个点上。

第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础课程内容标准核心素养对接1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。

2.说明胚胎的形成经过了受精及早期发育等过程。

1.生命观念——从精子和卵细胞的结构理解受精作用过程。

2.科学思维——构建模型分析早期胚胎发育中相关物质和结构的变化。

知识点1受精和受精阶段1.胚胎工程的概念2.受精(1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。

(2)场所：哺乳动物的受精在输卵管内完成。

(3)过程知识点2胚胎早期发育1.场所：输卵管。

2.过程(1)动物排出的卵子都是次级卵母细胞，需进一步成熟(×)(2)当精子入卵后，立即发生透明带反应，阻止后来的精子进入(×)(3)胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂的(√)(4)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力(√)(5)囊胚的滋养层细胞具有全能性(×)(6)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期(×)(7)囊胚内的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜(×)(8)胚胎发育的场所是输卵管(×)教材P57“图2－20”拓展1.下图表示哺乳动物受精过程不同时期的示意图，请写出标号代表的内容。

哺乳动物的受精过程主要包括：①精子穿越卵细胞膜外的一些结构；②精子入卵；③形成雌、雄原核；④形成合子。

教材P58“图2－21”拓展2.写出图中A～D各部分结构名称。

A.透明带；B.内细胞团；C.囊胚腔；D.滋养层。

探究点一受精的过程受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。

它包括受精前的准备阶段和受精阶段。

观察哺乳动物受精过程，并回答相关问题：(1)防止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵细胞膜反应。

(2)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫作精子获能。

卵子一般在排出后都要在输卵管中进一步成熟，当达到减数第二次分裂时，才具备与精子受精的能力。

高中生物选择性必修三知识点积累1、酿醋用醋酸杆菌，好氧细菌，要持续通入无菌空气，发酵过程中无气体释放。

2、酿酒用酵母菌，单细胞真菌，先有氧呼吸使酵母菌数量增多，再无氧呼吸进行酒精发酵3、泡菜，酸奶用乳酸杆菌是厌氧细菌，发酵过程严格控制无氧环境。

4、腐乳用毛霉是好氧真菌。

5、培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，固体培养基加了琼脂，琼脂不提供碳源和氮源。

6、灭菌方法:湿热灭菌法、干热灭菌法，灼烧灭菌法7、培养基灭菌用高压蒸汽灭菌法8、将单个微生物分散在固体培养基上的方法有:平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用来对微生物计数，此方法为活菌计数法，得到的菌落数比实际活菌数少，原因:当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。

对微生物计数还可用显微镜直接计数法，该方法的统计结果一般是活菌数和死菌数的总和因此比实际活菌数目偏大。

9、发酵工程的中心环节:发酵罐内发酵10、植物组织培养的原理:植物细胞的全能性，经历了脱分化和再分化的过程植物细胞培养的原理:植物细胞增殖，选择愈伤组织中的高产细胞系进行培养。

动物细胞培养的原理:细胞增殖诱导植物细胞融合和诱导动物细胞的融合的原理都是:细胞膜有一定的流动性诱导动物细胞融合特有的方法:用灭活的病毒诱导11、利用动物细胞融合的方法可以使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，该诱导过程经历了两次筛选，第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次用抗体检测的方法筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞杂交瘤细胞的特点:能产生专一抗体也能无限增殖杂交瘤细胞产生的抗体为单克隆抗体，单克隆抗体的特点是特异性强，灵敏度高，可大量制备。

12、植物体细胞杂交:先诱导两种植物细胞融合形成杂种细胞，再用植物组织培养技术把杂种细胞培育成杂种植株。

植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特优势。

13、动物细胞工程包括：动物细胞培养，动物细胞融合和动物细胞核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育（共2课时）一、教材分析：本节是全专题的基础，理论性较强，学生会感到抽象和深奥，也不适宜过分探究。

但本专题又是社会热点，容易调动学习兴趣。

因此，宜借助多媒体和网络，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．知识目标(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。

2．能力目标：快速阅读提高自学的能力，有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3．情感、态度和价值观目标：认同胚胎工程建立及发展的意义。

体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。

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）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。

四、学情分析五、教学方法1．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习2．学案导学：见后面的学案。

六、课前准备1．学生的学习准备：完成学案预习部分。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：2课时八、教学过程第1课时(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：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？学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。

教师：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。

原肠作用及早期发育-V1
原肠作用及早期发育是胚胎发育过程中非常重要的阶段，原肠作用通常发生在胚胎发育的早期，这个时期是指胚胎脊椎处于形成阶段的情况。

在这个时期，胚胎的第三个层次之一形成了一段管状结构，这个结构被称为原肠。

原肠作用是指原肠在胚胎早期发挥的一个功能，它有很多的作用，主要包括三个方面：消化、吸收和排泄。

原肠的这些功能使得胚胎能够进行自我营养和代谢。

在原肠形成的同时，胚胎的其他组织和器官也在逐渐形成。

最早形成的是神经和心血管系统，这些系统的形成对于胚胎的生命能力和发展来说非常重要。

除此之外，早期发育时还有一些关键的时间节点，这些时间节点也对胚胎的发育有着重要的影响。

比如，发育的前8周是发育最重要的时期，这个时期，胚胎的器官和系统开始形成，如果外界环境出现了不适当的因素，比如母体感染或者营养不良，就会给胚胎的发育带来不可逆的影响。

除了环境因素外，基因也对早期发育有着非常重要的影响。

不同的基因会影响胚胎在早期发育阶段的不同器官和系统的形成，如果基因存在突变或缺陷，就会导致胚胎某些器官或系统发生异常，比如唇腭裂等。

总之，原肠作用和早期发育是胚胎发育过程中非常重要的阶段，这个时期的环境和遗传因素都会对胚胎的发展带来重要影响，因此我们需要特别注意保护胎儿的生命和健康。

〖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。

专题 3 3 胚胎工程胚胎工程是指对动物_早期胚胎_或配子___所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

1890 年，英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个 4 细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉子兔。

这个实验首次证实_同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。

3.1 体内受精和早期胚胎发育精子的发生哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的。

雄性动物从_初情期__（相当于人的青春期）开始，直到生殖机能衰退，在睾丸的_曲细精管__内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。

各种家畜精子发生的过程大体可以分为三个阶段。

第一阶段，位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次_有丝分裂__，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，进一步形成初级精母细胞。

第二阶段，初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括 M Ⅰ和 MⅡ）；第一次分裂产生两个_初级精母细胞_，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含_单__倍染色体的_精子细胞______。

第三阶段，圆形的精子细胞经过变形，其中的细胞核变为_精子头的主要部分__，高尔基体发育为_头部顶体__，中心体演变为_精子的尾_，线粒体聚集在尾的基部形成_线粒体鞘___。

同时，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，随精子的成熟过程向后移动，直到最后脱落。

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。

卵子的发生卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。

动物的胚胎在_性别分化__以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过_有丝分裂__的方式不断增加其数量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被_卵泡_____细胞包围，形成卵泡。

初级卵母细胞需经过减数分裂才能变为成熟的卵子。

减数第一次分裂是在雌性动物__排卵__完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入_输卵管__，准备与精子受精。