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第一节动物的胚胎发育和胚胎工程【学习目标】1．简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。
2．简述胚胎工程的原理和技术。
3．举例说出哺乳动物胚胎工程的应用。
【教学重、难点】1．哺乳动物胚胎发育的基本过程。
(重点)2．体外受精和早期胚胎的培养。
(难点)3．胚胎移植和胚胎分割。
(重点)【自学质疑】一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用1．精子的发生（1）场所：精子的发生是在内完成的。
（2）时期：从开始直到。
（3）过程：发生的过程大体可分个阶段。
第一阶段：细胞的形成：精原细胞经过__________分裂产生多个__________细胞第二阶段：细胞的形成：初级精母细胞经分裂形成含有染色体的细胞第三阶段：变形：变为精子头部的主要部分，发育为头部的顶体，______________演变为精子的尾，____形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩成___________________。
(4)精子的形态．外形似，分、、三大部分。
2．卵子的发生(1)场所：卵子的发生是在内完成的。
(2)过程：雌性胎儿卵巢内的，通过增加其数量，演变为，被包围形成卵泡。
初级卵母细胞经过分裂变为成熟的卵子。
减数第一次分裂时间是在完成的，结果是产生。
减数第二次分裂时间是在的过程中，结果是产生。
受精1．卵子受精的标志：在的间隙可以观察到时。
2．场所：受精是在内完成的。
3．过程：包括阶段和阶段。
准备阶段1：，即精子必须在内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。
准备阶段2：卵子的准备，即卵子在内达到减数第二次分裂时，才具备受精能力。
受精阶段一包括精子穿越和，进入，形成和结合。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程1．卵裂期的特点——分裂，细胞数目，胚胎总体积或。
2．早期胚胎发育的几个阶段：该时期细胞属于细胞。
↓囊胚：细胞开始出现，将来发育成各种组织，将来发育成胎膜、胎盘，出现腔后，进一步扩大会导致。
↓原肠胚：内细胞团的细胞形成外胚层，的细胞形成内胚层，出现腔。
三、胚胎工程的主要技术与应用1．胚胎工程是由、、、和等组成的现代生物技术。
3.1 动物的胚胎发育和胚胎工程第1课时学案苏教版选修三一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用（一）精子的发生1、场所：睾丸2、时间：初情期（苏教版：性成熟）3、过程：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，产生多个初级精母细胞。
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MⅠ和MⅡ），第一次分裂产生2个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生2个精子细胞。
第三阶段：圆形的精子细胞经过变形成为精子。
（二）卵子的发生1、场所：卵巢2、时间及过程：●胎儿期动物的胚胎在性别分化后以后，卵原细胞通过有丝分裂不断增加数量，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。
●初情期后（苏教版：性成熟）减数第一次分裂：是在雌性动物排卵前后．．完成的，结果产生1个初级卵母细胞和1个第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。
减数第二次分裂：是在精子和次级卵母细胞（减Ⅱ中期）结合的过程中形成的，次级卵母细胞经分裂产生1个卵子和1个第二极体。
（当在卵黄膜和透明带的间隙观察到2个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志）（三）受精准备阶段1——精子获能刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道（子宫和输卵管）发生相应的生理变化后，才能获得受精的能力，这种现象称为“精子获能”。
（苏教版：卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能）准备阶段2——卵子的准备卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。
动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞，它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期．．．．．．．．．时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段（1）场所：输卵管（2）主要过程（哺乳动物）：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。
获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的顶体酶释放出来，以溶解透明带外面的放射冠（由卵泡细胞构成的放射状结构），形成精子穿越的通道。
第四节胚胎工程及其应用（第1课时）◆教学目标1．结合哺乳动物的受精过程示意图，阐明受精过程。
2．根据哺乳动物胚胎的早期发育过程示意图，阐明胚胎发育过程及各时期的特点。
◆教学重难点【教学重点】1．理解受精的过程。
2．根据人的受精与胚卵期胚胎发育过程示意图，理解胚胎发育过程及各时期的特点。
【教学难点】1．理解受精的过程。
2．根据人的受精与胚卵期胚胎发育过程示意图，理解胚胎发育过程及各时期的特点。
◆教学过程【新课引入】教师阐述哺乳动物受精研究的科学史：（1）19世纪70年代，用显微镜首次观察到海胆的精卵结合过程。
（2）19世纪80年代，观察到马蛔虫细胞的减数分裂过程。
【过渡】哺乳动物的精卵如何完成受精作用呢？【新知讲解】一、哺乳动物的受精【学生活动】阅读教材72页“积极思维”中的文字和图片，简述卵细胞的激活过程和哺乳动物受精的主要过程。
1．卵细胞的激活2．受精过程（1）一个精子穿入次级卵母细胞后，立即引起透明带及细胞质膜发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障；（2）进入次级卵母细胞的精子头部形成雄原核，刺激次级卵母细胞迅速完成减数第二次分裂，卵细胞核形成雌原核。
提问：由一个受精卵形成多细胞胚胎是哪种分裂方式的结果？提示：有丝分裂。
【易错辨析】（1）受精开始的标志精子进入次级卵母细胞。
（2）受精完成的标志雌原核和雄原核相互融合。
（3）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。
二、精子和卵子的形成【学生活动】阅读教材73页的内容，认识精子和卵子形成的场所、时间、过程、遗传物质的变化，对比二者的区别。
（一）精子的形成1．场所哺乳动物雄性个体睾丸的曲细精管。
2．时间性成熟后。
3．过程曲细精管内壁上的精原细胞形成初级精母细胞，每个初级精母细胞经过减数分裂形成四个精细胞，再经过变形过程形成精子。
提问1：每个精细胞中有几个染色体组？（一个染色体组）提问2：支持细胞起什么作用？（为精子的发生提供营养）【过渡】精子的变形过程发生了哪些变化？4．精子的变形（1）细胞核→精子头的主要部分（2）高尔基体→头部的顶体（3）中心体→精子的尾（4）线粒体→聚集在中段形成线粒体鞘（二）卵子的形成1．场所在哺乳动物雌性个体的卵巢中开始，在输卵管内进一步成熟。
第一节动物的胚胎发育和胚胎工程<1>『学习目标与要求』1、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精作用的过程。
2、简述哺乳动物胚胎发育的过程和主要特点『课前预习环节』学生通过自学教材、相互讨论等形式自主完成一、生殖细胞的发生1、精子和卵子发生过程的比较项目精子的发生卵子的发生开始时间分裂场所一个性原细胞最终产生生殖细胞数目发生过程是否连续是否均等分裂是否变形2、精子的变形过程：→精子头的主要部分→头部的顶体精子细胞→精子的尾精子（包括、、）→精子尾基部的线粒体鞘膜其他物质→（最后脱落）3、初级卵母细胞被＿＿＿＿＿＿包围形成＿＿＿＿＿＿。
二、受精作用1、受精作用的场所是雌性动物的＿＿＿＿＿＿。
2、成熟的精子必须在雌性动物的＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿中经历一段时间才能获得受精能力，这个过程叫做精子获能3、卵子必须达到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿是，才具备与精子受精的能力4、哺乳动物的受精过程主要包括：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿。
5、受精作用完成的重要标志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
『习题巩固环节』通过练习考查学生的掌握情况，并进行针对性的点评1、精原细胞增殖的方式是（）A.无丝分裂B.有丝分裂C.减数分裂D.有丝分裂和减数分裂2、一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是（）A．１ B．2 C．４ D．８3、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4、排卵时，细胞处于（）时期A．卵原细胞 B．初级卵母细胞 C．成熟卵细胞 D．次级卵母细胞5、当卵细胞成熟到哪个时期时，才具备与精子受精的能力A．减数第二次分裂后期 B．减数第一次分裂末期C．减数第二次分裂中期 D．减数第二次分裂结束成熟6、关于精子变形的叙述，错误的是A．线粒体退化消失 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．细胞核变为精子头部的主要部分7、下列关于卵子形成的说法正确的是A．排出成熟卵子的过程即为排卵 B．卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成C．卵子产生中减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的D．一个卵原细胞通过减数分裂产生两种类型的卵子8、下列关于卵泡的发育，错误的一项是( )A．哺乳动物刚出生时，所有的卵泡即已形成B．自青春期开始，所有的原始卵泡同时生长发育C．人类每28天左右通常只有一个卵泡发育成熟D．大部分卵泡退化，不能排卵9、(多选)下列属于哺乳动物精子、卵子发生过程的区别的是( )A．初级精母细胞和初级卵母细胞的形成时间B．减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性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10、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12、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人卵的第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵 D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂13、透明带反应发生在（）A．排卵时 B．精子与放射冠接触时 C．精子触及卵黄膜时 D．精子进入卵子后14、（多选）防止多精受精的道屏障有（）A．透明带反应 B．卵黄膜封闭 C．滋养层封闭 D．顶体反应15、哺乳动物的卵细胞比精子大得多，其生物学意义是（）A．有利于受精作用 B．有利于胚胎发育C．有利于胚后发育 D．有利于减数分裂16、内细胞团（ICM）出现于（）A．原肠胚期 B．卵裂时 C．囊胚期 D．桑椹胚期17、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桑葚胚、囊胚 D．原肠胚具备内、外两个胚层18、（多选）下列叙述正确的是（）A．胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的B．内细胞团将来发育成胎盘和胎膜C．哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系D．桑葚胚时期若因故造成整个胚体一分为二，有可能发育成同卵双生双胞胎19、下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟示意图。
第一节动物的胚胎发育和胚胎工程●课标要求1．熟练描述胚胎发育过程的几个重要阶段及特点。
2．识记有关体外受精和胚胎体外培养的知识。
3．掌握胚胎移植和胚胎分割的概念及基本过程。
●学习目标1．简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。
2．简述胚胎工程的原理和技术。
3．举例说出哺乳动物胚胎工程的应用。
●教学地位胚胎工程研究的重点内容包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷冻保存等技术，对这些技术的考查常在高考试题中出现，以某哺乳动物的胚胎研究的流程图或示意图为载体，考查相关技术手段等。
●教法指导本课时是概念性很强的理论课，比较枯燥乏味。
可采用问题串的教学方法即层层设疑，步步为营。
一个疑团接着另一个疑团，学生在积极思考开动脑筋的过程中主动学习。
通过诱导，构建知识框架，并与以前的知识点有机结合，学生觉得新知识并不陌生，只是旧知识的一个延伸。
如学生对“借腹怀胎”现象的讨论，既联系了实际，又可以让学生运用所学知识，展现才华。
●新课导入建议1．课件展示世界和我国首例试管婴儿图片，提出问题。
资料上用到了什么生物技术？试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异同？(学生思考，留下悬念)引出试管动物技术，并通过图文和实例介绍试管动物技术，强调试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
2．自然情况下，牛的生育率很低，一般一头母牛每年只能产一头小牛，但通过现代科技手段，可以使一头良种的母牛一年内产下数十头良种小牛，现代技术手段是如何进行操作的呢？这就是胚胎工程技术。
1.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。
2.简述胚胎工程的原理和技术。
3.举例说出哺乳动物胚胎工程的应用。
1.哺乳动物胚胎发育的基本过程。
(重点)2.体外受精和早期胚胎的培养。
(难点)3.胚胎移植和胚胎分割。
(重点)一哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用1．精子的发生(1)场所：雄性生殖器官睾丸的曲细精管。
为精子的发生提供营养的是支持细胞。
(2)时间：从动物性成熟后开始。
(3)过程：体细胞(有丝)分裂精原细胞―→初级精母细胞(减数第一次分裂――――――――→次级精母细胞(减数第二次分裂――――――――→精细胞变形――→精子。
2．卵子的发生和成熟(1)场所：雌性生殖器官卵巢和输卵管。
(2)时间：性别分化以后。
(3)过程：体细胞(有丝)分裂卵原细胞―→次级卵母细胞↓形成卵泡3．受精作用(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：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多个精子受精；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。
二哺乳动物胚胎发育的基本过程1.概念：指受精卵发育成幼体的过程，包括桑葚胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。
2．人的胚胎发育受精卵桑葚胚囊胚胚胎三胚胎工程的主要技术与应用1.概念(1)技术手段：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。
(2)操作的主要对象：生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞。
(3)理论基础：胚胎发育学。
2．体外受精技术(1)概念：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。
(2)基本内容：人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，促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。
(3)应用①研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和早期胚胎发育机制等。
②充分利用优良品质资源，缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度等。
③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等不可缺少的组成部分。
3．胚胎移植技术(1)胚胎移植的概念①操作对象：取自配种后优良雌性动物的受精卵、早期胚胎或通过人工授精及其他方式得到的胚胎。
②受体：同种的、生理状态相同的雌性个体。
(2)意义：提高优良品种家畜的繁殖能力和加速品种的改良。
(3)实例：牛胚胎移植过程发情同期发情普通母牛4．胚胎分割技术(1)含义：用显微手术的方法将一枚胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。
(2)应用：可为转基因技术、性别控制技术以及家畜育种提供材料。
5．胚胎冷冻保存技术(1)含义：将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。
(2)优点：不受时间和地域的限制，简化引种过程。
6．动物性别控制技术(1)含义：通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代。
(2)应用①防止与性别有关的遗传病的发生。
②控制动物的性别以提高动物生产的经济价值。
1．从卵巢中取出的卵子不需做任何处理即可与精子结合。
(×)【提示】卵子需在体外人工模拟输卵管环境进行培养使其成熟。
精子在体外需做获能处理，以获得受精能力。
2．进行胚胎移植时，代孕母牛要用药物进行同期发情处理。
(√)3．胚胎分割时最好选用发育良好，形态正常的桑葚胚或囊胚。
(√)4．胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。
(×)【提示】胚胎分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，恢复和发育的难度会越大，移植成功率会降低，得到的后代数就减少。
一精子和卵子发生的比较【问题导思】①精子和卵子是怎样产生的？其过程有哪些特点？②比较精子和卵子产生过程的异同。
项目精子发生卵子发生区别场所睾丸的曲细精管(场所唯一)卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数第二次分裂)(场所不唯一)时间初情期开始性别分化后开始，卵泡(含初级卵母细胞)的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(胎儿时期)完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程(即受精过程)中完成的过程特点①减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的，需变形②细胞质均等分配①减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，不需变形②细胞质不均等分配(第一极体除外)结果形成4个精子形成1个卵细胞和3个极体相同点①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂②生殖细胞的成熟为减数分裂③成熟过程均经一次染色体复制和两次细胞分裂，子细胞中染色体数目减半例一、(2013·南京高二检测)下列不是精子和卵子发生的区别的是( ) A．初级精母、卵母细胞的形成时间B．减数第一次分裂和第二次分裂的连续性C．成熟生殖细胞是否经过变形D．成熟生殖细胞中染色体的数量【审题导析】精子和卵子的发生具有不同的特点，在做题时应着重从场所、时间、过程特点、结果、是否变形这几个重要的方面来考虑。
【精讲精析】初级精母细胞是雄性动物性成熟后由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的。
精子产生时减数第一次分裂和第二次分裂是连续进行的，卵子产生时通过减数第一次分裂形成次级卵母细胞，在精子和卵子的结合过程中完成减数第二次分裂。
精子需精细胞变形为蝌蚪状，卵子不需要变形。
成熟的精子和卵子经过减数分裂形成，其染色体相当于亲本体细胞数目的一半。
【答案】D【问题导思】①受精过程有何特点？②胚胎发育的过程如何？各时期有何特点？1．受精作用的过程(1)精子的成熟和获能①精子在附睾中成熟。
②成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间才能获得受精能力，此过程叫获能。
(2)卵子的准备卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。
(3)受精过程①第一阶段：细胞膜融合。
过程：精子获能→精子穿过透明带→精卵细胞膜结合。
②第二阶段：卵细胞完成减数分裂是受精的标志。
透明带发生变化不再接受其他精子进入。
次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。
③第三阶段：精卵核融合。
2．哺乳动物胚胎发育的基本过程(1)概念：指受精卵发育成幼体的过程，包括桑葚胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。
(2)早期胚胎发育的几个阶段受精卵：个体发育的起点细胞数目达到32个，这一阶段的细胞属于全能细胞，此期的胚胎称为桑葚胚。
囊胚：细胞出现分化，具有囊胚腔。
原肠胚：囊胚内表层细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层。
出现原肠腔，产生中胚层。
胎儿：各器官、系统基本形成。
例二、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，②过程表示胚后发育B ．受精卵卵裂过程中，每个细胞的体积不断增大C ．两栖类、爬行类等在胚胎发育过程中会出现羊膜D ．①过程的细胞分裂方式是有丝分裂【审题导析】 首先了解个体发育的大体过程：受精卵胚胎发育――――→幼体胚后发育――――→性成熟个体，然后结合胚胎发育的各阶段及特点作答。
【精讲精析】 胚胎发育是指受精卵发育成为幼体，胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或者从母体生出来以后发育成为性成熟的个体，A 选项错误；受精卵卵裂过程中，分裂后的细胞体积越来越小，B 选项错误；两栖类在个体发育过程中不出现羊膜，C 选项错误。
【答案】 D 三胚胎工程的主要技术与应用【问题导思】①胚胎工程的主要技术有哪些？有哪些应用？②胚胎工程的主要技术怎样操作？1．体外受精技术(1)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。
(2)操作对象：哺乳动物的精子和卵子。
(3)操作目的：获得受精卵，进一步获得胚胎。
(4)操作环境：生物体外试管中。
(5)操作步骤：①卵母细胞的采集和培养第一种方法：对于实验动物如小鼠、兔和家畜如猪、羊等，进行卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。
第二种方法：从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。
第三种方法：直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。
需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具。
②精子采集的具体方法：主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。
③精子获能的处理方法：在体外受精前，必须先对精子进行获能处理。
④受精：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2．胚胎移植(1)概念理解。
①操作对象：受精卵或早期胚胎。
②供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。
a．职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。
b．要求：具有优良遗传特性。
③受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。
a．职能：完成繁重而漫长的妊娠和育仔任务。
b．要求：与供体处于相同的生理状态的同一物种的健康雌性动物。
