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第二章 细胞工程
第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎，每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见（一般占怀孕总数的1～2.3%），一头母牛一生大约生育四五次。
我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行
我国奶业现状分析
情境材料一：从社会中来
问题1:你有什么方案可以实现荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢？
①核移植技术进行克隆
从社会中来
如果繁育成功，这样的种群在遗传多样性上与自然种群有什么区别？
要想获得在遗传多样性上具有更大优势的后代，你能想到什么繁育方法？
牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎，每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见（一般占怀孕总数的1～2.3%），一头母牛一生大约生育四五次。
我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行
我国奶业现状分析
情境材料一：从社会中来
问题1:你有什么方案可以实现荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢？
①核移植技术进行克隆
②可以通过体外受精、胚胎分割等胚胎工程技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。
什么是胚胎工程呢
目的
生产后代，以满足人类的各种需求。
技术手段
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
理论基础
哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律
操作水平
主要集中在细胞水平上
操作对象
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
工程实质
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
一、胚胎工程的概述
指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
目录
CONTENTS
受精
1/
胚胎早期发育
2/
01
受精
受精
每个生命的诞生，都始于一颗精子和一颗卵子的相遇。精卵结合的过程是什么？
一、胚胎工程的理论基础
受精的场所？包括几个阶段？
防止多精入卵的屏障有哪些？受精的标志？受精完成的标志？
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P56-57，小组合作思考讨论完成问题。
排出的卵子是成熟的卵细胞吗？卵子成熟的场所？卵子发育至哪个时期才具备受精的能力？
什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？获能的方法？
一、胚胎工程的理论基础
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受精的场所？包括几个阶段？
防止多精入卵的屏障有哪些？受精的标志？受精完成的标志？
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
受精
定义
阶段
指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
受精前的准备阶段
受精阶段
准备阶段Ⅰ——精子获能
准备阶段Ⅱ——卵子的准备
场所
输卵管内
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
1.准备阶段Ⅰ——精子获能
科学研究发现，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发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”
(1)精子获能的方法
①直接利用雌性动物的生殖道
②培养在人工培植的获能液
肝素
Ca2＋载体
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
1.准备阶段Ⅰ——精子获能
张明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。1951年发现“精子获能”现象，为哺乳动物体外受精奠定了理论墓础。由于他在体外受精和胚胎移植研究中作出的重大贡献，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。
注意点：精液由精子和精浆组成，精浆中含有抑制精子获能的物质，只有精子进入雌性动物的生殖道后，由生殖道分泌产生相关物质解除对精子的抑制，才能使精子获得受精的能力。
一、胚胎工程的理论基础
【补充】精子变形的过程和结构
⑤精子形成
②尾的发育
③精子头出现
④细胞质浓缩
①顶体的发生
细胞核：
高尔基体：
中心体:
线粒体：
其它物质：
精子头部的主要部分
头部的顶体
精子的尾
线粒体鞘
原生质滴
（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。
（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体形大小无关。
(球状,最后脱落)
一、胚胎工程的理论基础
【补充】
问题2:精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？
头
颈
线粒体鞘
尾
顶体
（高尔基体）
（细胞核）
（中心体）
变形
细胞核——精子储存遗传物质的场所，决定后代的遗传特性，参与受精过程。
线粒体——精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。
问题2:精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
1.准备阶段Ⅰ——精子获能
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备
卵子一般在排出______后才能被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。
2-3h
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
马、犬等少数哺乳动物排出的卵子是初级卵母细胞
猪、羊等多数哺乳动物排出的卵子是次级卵母细胞
马、犬排卵
猪、羊排卵
排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。
发育
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备
排出的卵子是成熟的卵细胞吗？
卵子一般在排出2 3 h后才能被精子穿入。动物排出的卵子成熟程度不同，有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。但它们都要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。
卵泡 = 卵泡细胞 + 初级卵母细胞
卵子 = 次/初级卵母细胞 + 透明带 + 放射冠
排卵 = 卵子从卵泡中排出
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备
卵细胞结构图
卵细胞是哺乳动物体内最大的细胞，大约是精子体积的100倍。其直径可达0．125-0．15毫米，和人的头发尖的直径差不多。
卵呈球形，卵的细胞膜外面具有外被，其成分主要是糖蛋白，是由卵细胞或其它细胞分泌的。在哺乳动物中这种外被叫做透明带，其作用是保护卵子，阻止异种精子进入。透明带外面还具有由卵丘细胞形成的放射冠。
卵细胞细胞质多，核糖体十分丰富，同时还含有大量营养物质，卵细胞不能运动。
卵子是通过减数分裂形成的，第一次减数分裂在卵巢内完成，经过排卵过程，即将次级卵母细胞及外周的透明带和放射冠排出，倘若次级卵母细胞遇到精子，再结合过程中进行减数第二次分裂，成为真正意义上的卵细胞。
补充：卵细胞的形态
　　一个卵细胞排出后约可存活12-24小时，在这12-24小时内等待着与精子相遇、结合。若卵子排出后由于多种原因不能与精子相遇形成受精卵，便在24小时后自然死亡。失去这次受精的机会，就要等到1个月后另一个卵子成熟并被排出，重复同样的过程。左右两个卵巢通常是轮流排卵，少数情况下能同时排出两个或两个以上的卵子。如果分别与精子相结合，就出现了双卵双胞胎和多卵多胞胎。
拓展
卵丘细胞
卵母细胞核
透明带
第一极体
卵母细胞膜
排卵：卵子从卵泡排出
牛刚出生时，每侧卵巢大约有15万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产下犊牛4-5头。
拓展
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
项目 精子的发生 卵子的发生
区 别 场所
时间
过程 特点
结果
相同点
原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂
生殖细胞的成熟过程为减数分裂
成熟过程中染色体均经过一次复制和细胞两次分裂，子细胞中染色体数目减半
睾丸的曲细精管
卵巢
初情期开始到生殖机能衰退
胎儿期到生殖机能衰退
①MⅠ分裂和MⅡ分裂是连续的
②需要变形
③细胞质均等分裂
①MⅠ分裂和MⅡ分裂是不连续的
②不需要变形
③细胞质不均等分裂
1个精原细胞形成4个精子细胞
1个卵原细胞形成1个卵细胞
精子和卵子发生的比较
第一极体
透明带
卵细胞膜
核
①获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜处的一些结构)
阻止多精入卵有两道屏障：透明带反应、卵细胞膜反应；
意义:保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)
精子接触卵细胞膜
3.受精阶段（输卵管内
②精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带)
③精子入卵(卵细胞膜发生生理反应:拒绝其他精子再进入卵内)
一、胚胎工程的理论基础
④ 雌、雄原核形成
◆精子入卵后，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成雄原核
◆精子入卵后，卵子被激活，完成减数分裂II，排出第二极体后，形成雌原核
⑤雌、雄原核结合,形成受精卵
雄原核
第一极体
雌原核
放出第二极体
精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂II ，释放第二极体后，形成雌原核
雌、雄原核靠近
核膜消失，第一次卵裂即将开始
3.受精阶段（输卵管内))
受精完成
一、胚胎工程的理论基础
3. 受精阶段
1) 精子穿越放射冠：
① 什么是放射冠？
放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。
顶体反应，使顶体内的酶释放出来，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。
② 精子穿越放射冠时发生什么反应？是如何进行的？
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
2) 精子穿越透明带：
① 精子穿越透明带时形成孔道时需要什么酶？
② 精子穿越透明带后并接触卵细胞膜时发生什么反应？
透明带反应是精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应。 （防止多精入卵受精的第一道屏障）
顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，并接触卵细胞膜。
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
3. 受精阶段
3） 精子进入卵细胞膜：
① 精子是如何进入卵细胞膜的？
卵黄膜上的
微绒毛抱住精子
卵细胞膜反应：防止多精入卵受精的第二道屏障。
② 精子入卵后卵细胞膜会发生什么反应？
有何作用？
当精子与卵黄膜接触时，立即被微绒毛抱合，
随后，精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵。
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
3. 受精阶段
4）原核形成： 雄原核形成和雌原核形成
5）雌雄原核融合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵)
【P58相关信息】多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
3. 受精阶段
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
3.受精阶段
受精的标志
受精完成的标志
透明带和卵细胞膜之间出现两个极体
雌雄原核的融合
雄原核
雌原核
第一极体
第二极体
精子穿越放射冠、透明带
精子接触卵细胞膜
透明带反应
透明带发生的阻止精子进入的生理反应
精子进入
卵细胞
卵细胞膜反应
卵细胞膜发生的阻止精子进入的生理反应
防止多精入卵
雄原核
第一极体
雌原核
第二极体
精子发生顶体反应(释放蛋白酶溶解膜外结构)
雌、雄原核靠近
核膜消失卵裂开始
雄原核
精子脱尾，核膜重构
雌原核
卵子完成减数分裂释放第二极体
∨
雌、雌原核形成
雄原核
第一极体
雌原核
第二极体
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
3.受精阶段
随堂练习
1. 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)一个卵泡一般只能形成一个成熟的卵细胞。（ ）
(2)排卵是指卵泡从卵巢中排出。( )
(3)产生成熟卵细胞的过程都发生在卵巢中。( )
2. 下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子( 　　)
√
C
排卵是指卵细胞从卵泡中排出
MII过程是在输卵管中。
透明带和卵细胞膜之间的两个极体是不同的，分别是第一极体和第二极体
　实战训练　
(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管(　　)
(2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用(　　)
(3)受精的标志是观察到两个极体；受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子(　　)
(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力(　　)
√
1.判断下列是否正误
×
√
×
　实战训练　
2.下列关于体内受精过程的排序，正确的是（ ）
①受精卵第一次分裂开始
②释放第二极体
③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶
④精子穿越卵细胞膜外的结构
⑤雌、雄原核的形成
⑥两个原核靠近，核膜消失
A.①②③④⑤⑥ B.③②④⑤⑥① C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①
2．根据哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题：
(1)图中字母表示的结构名称分别是[a]_____________、[b]____________。
雄原核
雌原核
(2)图中数字表示的过程分别是①___________________________、
②___________________________、③_______________________。
精子穿过透明带
精子进入卵细胞膜
雌、雄原核融合
　实战训练　
3.观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：
(2)图中a、b、c表示细胞分裂，依次为 ，
在精子与卵子结合过程中完成的分裂是 (填“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是 。c过程发生的场所为 。
有丝分裂、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ
c
透明带、卵细胞膜
输卵管
(3)卵子成熟后，即可进行受精，判断卵子受精的标志是______________
_________________________。
可以观察到两个
极体(或观察到雌、雄原核)
一、胚胎工程的理论基础
（一）受精：
3.受精阶段
【文字小结受精阶段过程】
获能后的精子穿越透明带
精子触及卵细胞膜的瞬间，发生透明带反应
精子入卵后，发生卵细胞膜反应
形成雌原核和雄原核
形成合子（受精卵）
防止多精入卵的第一道防线
防止多精入卵的第二道防线
机体在长期进化过程中形成的、用来保障本物种延续的机制
受精完成的标志
受精
精子获能
受精前的准备
卵子准备
刚排出的精子必需在雌性动物的生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为“精子获能”
卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力
精子获能的方法：利用雌性动物的生殖道；将精子培养到获能液（Ca2+载体、肝素等）中使其获能
精子穿过卵细胞外结构
精子接触卵细胞膜
精子入卵形成雄原核；卵子释放第二极体，形成雌原核
雌雄原核靠近
核膜消失
02
胚胎早期发育
早期胚胎发育的场所？胚胎发育过程主要包括哪几个阶段？
胎膜和胎盘由什么结构发育而来的？什么是孵化？孵化的意义？
2
3
4
1
合作探究二：请同学们自主阅读教材P58，小组合作思考讨论完成问题。
哪个阶段的细胞开始分化？囊胚阶段内细胞团会发育成什么？滋养层呢？
卵裂期胚胎总体积的变化？有机物总量变化？有机物种类的变化？
一、胚胎工程的理论基础
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
受精卵→桑葚胚
①时期：
②场所：
③特点：
在透明带内
项目 变化
细胞数目
胚胎的总体积
每个细胞体积
DNA总量
每个细胞内的DNA总量
有机物总量
增加
减小
增多
不变
减少
不增加
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
原肠胚
受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
囊胚
卵裂期
细胞数量
胚胎总体积
不断增加
并不增加
（1）卵裂（期）
2.过程
　实战训练　
4.如图表示人的受精卵在卵裂期过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、细胞数量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是（ ）
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
桑葚胚
(2)特点
当卵裂产生的子细胞数目达到32个，逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。
(1)概念
这一阶段及之前的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
桑葚胚
桑葚
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
2.过程
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
囊胚
内细胞团
聚集在胚胎一端，将来发育成胎儿的各种组织。
囊胚腔
沿透明带内壁扩展和排列，将来发育成胎膜和胎盘
滋养层细胞
胚胎内部含有液体的腔。
内细胞团
囊胚腔
滋养层
透明带
孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
内细胞团细胞具有全能性
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
2.过程
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
原肠胚
外胚层
表面的细胞层
内胚层
内外两个胚层之间
中胚层
向内迁移的细胞
逐渐分化形成各种组织、器官等。
——出现胚层分化
滋养层
内胚层
外胚层
原肠腔
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
2.过程
受精卵
2细胞胚
4细胞胚
8细胞胚
桑葚胚
囊胚
原肠胚
原肠胚
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
2.过程
囊胚腔
原肠腔
中胚层
内胚层
外胚层
体腔囊法
外胚层：内细胞团表层的细胞
内胚层：内细胞团下方的细胞衍生形成
中胚层：内细胞团细胞经过变化插到内外胚层形成(体腔囊法和裂体腔法/端细胞法)
拓展
外胚层：表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官
内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体
中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统
外表感神腺，
内呼消肝胰。
拓展
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
2.过程
一、胚胎工程的理论基础
（二）胚胎早期发育：
特别提醒
1.胚胎发育中的细胞分裂均为有丝分裂，原肠胚阶段是个体发育中分化限度最大的阶段，但细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中。
2.桑葚胚及以前的细胞均未分化，细胞全能性高，是胚胎分割的最佳时期。
3.桑葚胚到囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
4.卵裂期和桑葚胚时期，只进行细胞分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。
②囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞（以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系）从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。
胚胎发育总结
受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎的心跳每分钟140—150下．是母亲心跳的两倍。
人类胚胎第8周时在子宫内的照片
此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指放在唇边，这可以促进它对吮吸的反映 。
　实战训练　
5.判断下列是否正误
(1)胚胎工程操作的对象可以是生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。( )
(2)刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在输精管中发生相应的生理变化后才能获得受精能力。( )
(3)防止多精入卵的机制有透明带反应和卵细胞膜反应。( )
(4)精子入卵后，被激活的卵子才能完成减数分裂Ⅱ。( )
(5)胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞的数量不断增加，胚胎的总体积也不断增加。( )
(6)受精卵通过卵裂产生的子细胞，逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚，称为桑葚胚。( )
×
√
√
√
×
√
　实战训练　
6.下列有关早期胚胎发育过程中各阶段的叙述，错误的是（ ）
A.滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘
B.内细胞团可发育成胎儿的各种组织
C.高等哺乳动物细胞的分化开始于桑葚胚阶段
D.胚胎从透明带中伸展出来的过程发生于囊胚阶段
一、胚胎工程的理论基础
不同动物受精卵发育的比较
思考.讨论
不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题(注：马牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间)
动物 种类 受精卵发育/h 进入子宫时发育 天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑棋胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑棋胚
山羊 24~38 48~60 72 72~96 96~120 4 10~16细胞
绵羊 36~38 42 48 67~72 96 3~4 16细胞
猪 21~51 51~66 66~72 90~110 110~114 2~2.5 4~6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
问题3:表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？
马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段
一、胚胎工程的理论基础
动物 种类 受精卵发育/h 进入子宫时发育 天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑棋胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑棋胚
山羊 24~38 48~60 72 72~96 96~120 4 10~16细胞
绵羊 36~38 42 48 67~72 96 3~4 16细胞
猪 21~51 51~66 66~72 90~110 110~114 2~2.5 4~6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
问题4:将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的？如果换成牛又该怎样处理？
小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植；
牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8-16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常发育到囊胚阶段的胚胎进行移植；
一、胚胎工程的理论基础
动物 种类 受精卵发育/h 进入子宫时发育 天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑棋胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑棋胚
山羊 24~38 48~60 72 72~96 96~120 4 10~16细胞
绵羊 36~38 42 48 67~72 96 3~4 16细胞
猪 21~51 51~66 66~72 90~110 110~114 2~2.5 4~6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
问题5:为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的而研究，会为胚胎工程提供理论基础？
人们正是在认识自然受精和早期胚胎发育的规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟，精子能在体外完成获能，获能的精子和培养成熟的卵子能在试管中完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
　实战训练　
7.判断下列是否正误
(1)胚胎发育早期的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂(　　)
(2)囊胚的滋养层细胞具有全能性(　　)
(3)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期(　　)
(4)囊胚内的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜(　　)
(5)胚胎发育的场所是输卵管(　　)
×
×
×
×
×
受精
精子获能
受精前的准备
卵子准备
MⅡ期具备受精能力
雌性动物的生殖道或培养到获能液(肝素或Ca2+载体)中
精子穿过卵细胞外结构
精子接触卵细胞膜
精子入卵称为雄原核；卵子释放第二极体，形成雌原核
雌雄原核靠近
核膜消失
桑葚胚
受精卵
每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织
囊胚
原肠胚
卵裂
细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加
孵化
内细胞团
滋养层
组成个体的各种组织细胞
胎盘、胎膜等胚外组织细胞
外胚层内胚层中胚层
课堂小结
　练习与应用
　
1. 判断下列有关哺乳动物的表述是否正确。
(1) 在自然条件下，受精在子宫中完成。( )
(2) 精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力。 ( )
(3) 精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。 ( )
×
×
√
一、概念检测
　练习与应用
　
一、概念检测
2. 下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是 ( )
A. 在桑椹胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B. 胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得
C. 桑椹胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化
D. 受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加
　练习与应用
　
二、拓展应用
1. 精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。
细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。
　练习与应用
　
二、拓展应用
2.精子在雌性动物的生殖道内是如何获能的 除了教材中介绍的，防止多精入卵的机制还有哪些 感兴趣的话，请通过查阅相关资料或请教专家来进行了解。关于受精作用，你还能提出其他问题吗
提示：出题的目的不是让学生准确地答出精子获能的机制和防止多精入卵的具体机制，而是鼓励有兴趣的学生去查阅资料或请教专家，并引导他们去查阅相对专业的书籍，这是学习的深入过程。这里涉及的问题，在普通生物学或者一般的细胞工程专著中可能找不到答案，需要查阅生殖生物学相关书籍。通过查阅专业资料，学生能了解到，精子获能的机制很神奇，防止多精入卵的机制同样神奇而且非常复杂，这都是机体在长期进化的过程中形成的、用来保障本物种延续的机制。
　实战训练　
8．下列有关受精的说法正确的是（ ）
A．在自然情况下，受精是在雌性动物的子宫内完成的
B．卵子在减数分裂Ⅱ时，才具备与精子受精的能力
C．受精的实质是精子的头部进入卵子
D．精子释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，是阻止多精入卵的第一道屏障
　实战训练　
9．下列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，释放多种酶溶解卵细胞膜外的结构B．卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵
D．卵子在输卵管内成熟，到MⅡ期时，才具备受精的能力
　实战训练　
10．下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述正确的是（　　）
A．动物排出的卵子成熟程度都一样，都需要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力
B．受精卵在输卵管内进行卵裂时，细胞数量增加，但胚胎总体积并不增加
C．受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚期D．胚胎发育至原肠胚时期即开始了细胞分化，随后发育形成三个胚层

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