關于胚胎工程的高中生物選修3教案
專題3胚胎工程
3．1 體外受精和早期胚胎培養
一、胚胎工程的建立
1、胚胎工程的概念P59 理解胚胎工程：
操作對象：早期胚胎和配子
技術手段：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養等 理論基礎：哺乳動物的受精卵和早期胚胎的發育規律
二、精子的發生
1、形成場所：睪丸的曲細精管
2、形成時期：從初情期開始，直到生殖機能衰退
3、形成過程：
第一階段——位于曲細精管管壁的精原細胞，通過有絲分裂，產生多個初級精母細胞。
第三階段——圓形的精子細胞變形
細 胞 核 → 精子頭的主要部分 高爾基體 → 頭部的頂體 中 心 體 → 精子的尾
線 粒 體 → 精子尾基部的線粒體鞘膜 其他物質 → 原生質滴（最后脫落）
4、精子的形態：
外形似蝌蚪，包括頭、頸、尾三部分組成。不同動物精子的形態相似，大小略有不同。動物精子的大小與動物的體型大小無關。
三、卵子的發生
（1）形成場所：卵子的發生是在卵巢內完成的。 （2）形成時期：性別分化以后 （3）形成過程： Ⅰ、胎兒期
主要的變化：形成卵泡，在卵巢中儲備。
初級卵母細胞的存在形式：被卵泡細胞包圍，形成卵泡。
Ⅱ、初情期后
主要的變化：初級卵母細胞減數分裂成為成熟的卵子。
場所——卵巢中
結果——形成透明帶、卵黃膜
其次：減數第一次分裂
場所——卵巢
結果——產生1個次級卵母細胞和第一極體，進入輸卵管，準備與精子受精。
完成時間——排卵前后。舉例：排卵前 如：馬、犬 ；排卵后 如：綿羊、牛、豬。
思考：什么是排卵？ 指卵子從卵泡中排出
場所——輸卵管
時間——精子與卵子結合的過程中完成 結果——產生一個成熟的卵子和第二極體
思考與探討：
問題１：什么是判斷卵子是否受精的標志？
卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體，說明卵子已經完成受精。
問題２：一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？
正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。
問題３：剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？
剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到第二次減數分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。
五、受精
1、概念:指精子和卵子結合形成合子（即受精卵)的過程。
2、標志:在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。
3、場所:受精是在輸卵管內完成的。
（１）受精前的準備階段
準備階段1：精子獲能
① 獲能：成熟的精子在雌性動物生殖道內發生相應生理變化后，獲得受精能力的過程。 ② 卵泡夜、輸卵管分泌物、血清等液體可以使精子獲能。 準備階段2：卵子的準備
卵子在輸卵管內達到減數第二分裂中期（MⅡ中期）時，才具備受精能力。
思考與探討：
進行體外受精時，將卵母細胞取出后，是否應當將它置于與輸卵管中相似的環境，讓它進一步成熟？
是的。從卵巢上取出的卵母細胞還沒有成熟，尚未完成第一次減數分裂。應在體外人工模擬輸卵管環境進行培養，才能使其成熟，即達到受精前的成熟階段。
（２）受精階段
主要包括：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結合四個階段 ⅰ精子穿越放射冠和透明帶
①過程：精、卵相遇→發生頂體反應（頂體酶釋放溶解卵丘細胞即放射冠）→穿越放射冠接
觸透明帶→頂體酶溶解透明帶→穿越透明帶接觸卵黃膜→產生透明帶反應
②基本概念
放射冠：包圍在卵子透明帶外面的卵丘細胞
頂體反應：或能的精子在雌性動物的生殖道與卵子相遇時出現精子頂體膨大，精子質膜（外
膜）和頂體膜局部融合，并在融合處形成一些泡狀物，隨后脫落，造成精子頂體外膜出現孔洞，使頂體內儲嘗的酶釋放。
透明帶反應：當精子穿越透明帶接觸卵黃膜時，卵子發出指令，阻止后繼精子進入透明帶的一種生理反應。
進入卵黃膜
①過程：精子被微絨毛抱合→精子外膜與卵黃膜融合→精子進入卵→卵黃膜封閉作用
②基本概念
卵黃膜封閉作用：當第一個精子進入卵黃膜后，引起卵黃膜的緊縮增厚，阻止其他精子進入
卵內與卵子結合受精
原核形成：形成雄原核與雌原核
配子結合：雄原核與雌原核發育、移動、接觸，合并形成受精卵
小結：精、卵相遇→發生頂體反應（頂體酶釋放溶解卵丘細胞即放射冠）→穿越放射冠接觸透明帶→頂體酶溶解透明帶→穿越透明帶接觸卵黃膜→產生透明帶反應（防止多個精子進入
透明帶，引起多精子入卵受精的第一道屏障）→精子被微絨毛抱合→精子外膜與卵黃膜融合→精子進入卵→卵黃膜封閉作用（防止多精子入卵受精的第二道屏障）→原核形成→配子結合
六、胚胎發育
1、最初發育場所： 輸卵管 2、分裂方式：有絲分裂
3、過程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胎兒形成 （1）卵裂期的特點：
細胞分裂方式為有絲分裂，細胞數目增加，胚胎總體積不增加，或略有縮小。
（2）桑椹胚：細胞屬于全能細胞，胚胎細胞數目32個左右。
（3）囊胚： 細胞開始分化。形成：
內細胞團——聚集在胚胎的一端，個體較大的細胞，將來發育成各種組織。 滋養層——沿透明帶內壁擴展和排列的，個體較小的細胞。將來發育成胎膜、胎盤。囊胚腔——含有液體的囊腔。 囊胚進一步擴大會導致孵化。
（4）原腸胚：內細胞團表皮的細胞形成外胚層，下方的細胞形成內胚層，出現原腸腔。
表皮及其附屬結構
外胚層（內細胞團表皮的細胞形成）
神經系統、感覺器官 消化道、呼吸道上皮
內胚層（內細胞團下方的細胞形成）
肝、胰等腺體 皮膚真皮
脊索、肌肉、骨骼 內臟器官外膜 循環系統 排泄系統 生殖系統
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