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课题名称 2.3 胚胎工程（3课时） 课堂类型： 新课 □复习课 □习题课 □实验课 □试卷讲评课 □其他：
学习者 分析 本节内容的授课对象为高二（6）班的学生，在此之前他们在必修二中学习过减数分裂和受精作用等知识，为本节内容的学习奠定了一定的理论基础，但是对体外技术上如何操作和一些应用不清楚。本节内容涉及众多的专业名词概念和微观的操作技术，学生学起来难度较大。在教学中，可通过理论联系实际，以“牛”为主线，把抽象的学习内容转化为解决生产中的实际问题，降低了学生学习的难度。
教学目标 课标中的内容要求为：重要概念4.3对动物细胞早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体。次位概念如下： 4.3.1简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 4.3.2简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。 结合课标和教材内容确定本节教学目标如下： 1.简述受精前精子和卵子的准备以及受精的过程。 2.简述胚胎早期发育的过程及其主要特点。 3.简述体外受精的主要操作步骤。 4.简述胚胎移植的生理学基础和基本流程，说出胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。 5.简述胚胎分割的概念、它涉及的操作和应用的价值。
教学重点 受精的基本过程。 胚胎早期发育的基本过程。 胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。 落实教学重点的方法： 视频强化学生对胚胎工程的理解； 问题驱动学生思考胚胎工程的理论基础，理解胚胎工程主要技术及实际应用。
教学难点 1.受精过程中精子和卵子的生理变化。 2.胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。 突破教学难点的方法： 视频播放
教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体
课时： 3课时
核心问题 1.胚胎形成经过了哪些过程？ 2.受精和早期胚胎发育的基本过程是怎样的？ 3.胚胎工程技术主要包括哪些内容？它们的原理分别是什么？ 4.胚胎工程在生产实践中有哪些应用？
2.3.1 胚胎工程的理论基础
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
创设情境 导入新课 上一节内容动物细胞工程涉及的知识点较多且难度较大，需要大家下去花更多的时间进行巩固。我们简单的回顾一下，动物细胞工程的内容又分成了三小节，分别是动物细胞培养、动物细胞融合技术与单克隆抗体以及动物体细胞核移植技术和克隆动物，我们将核移植得到的动物就称为克隆动物，核移植指的是将动物一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。但其实我们都知道由于单独取核对卵母细胞的损伤较大且较为复杂，后面都是直接向受体细胞注入整个供体细胞，然后电融合获得重构胚，得到的重构胚需要用物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育成为早期胚胎，再将该胚胎移入到生理状况相同的受体中去，最后生出的牛遗传物质几乎与供体相同，但是不包括细胞质遗传物质。 2018年3月，地球上最后地球上最后一头雄性北方白犀牛“在肯尼亚死亡。地球上剩下最后两只雌性北方白犀牛。但研究人员设法保存了雄性北方白犀牛的精子。结合所学的内容，你有没有什么方法拯救北方白犀牛？ 学生可能会回答：体细胞核移植得到克隆犀牛。很好，克隆动物属于无性繁殖吧，而无性繁殖由于变异的几率很低很低，因此可能会导致北方白犀牛种群遗传多样性会很低，也就是基因多样性降低。因此，科学家想到了另一种方法：试管动物，这相信大家也都听说过，和试管婴儿一样的道理。 “试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合，形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内着床，妊娠。世界上第一个“试管婴儿”路易丝·布朗是伴随体外授精技术的发展而来的，最初由英国产科医生帕特里克·斯特普托和生理学家罗伯特·爱德华兹合作研究成功。“试管婴儿”一诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举，也为治疗不孕不育症开辟了新的途径。罗伯特·爱德华兹因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。 从胚胎层面上进行处理的就属于胚胎工程的范畴啦，我们今天进入第三节胚胎工程的学习。 回顾旧知，夯实基础，深化学生对重难点的掌握。 创设情境，让学生利用所学知识，提出解决问题方法，引导学生思考，激发他们的社会责任感。
问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图
胚胎工程的理论基础是什么？受精是如何进行的？ 一、胚胎工程 正是因为胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良家畜品种的愿望正在成为现实。 概念：胚胎工程指的是对生殖细胞、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。可看出，胚胎工程实际上还是对细胞水平上的进行操作后得到的胚胎进行移植到受体内进行发育。 常用技术：胚胎工程的技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 工程实质：胚胎工程的许多技术实际上是在体外条件下，对动物自然受 精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此，了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。 受精 我们都知道受精指的是精子与卵子形成合子也就是受精卵的过程，它包括受精前的准备阶段和受精阶段。自然条件下，哺乳动物的受精作用在输卵管中完成。其中准备阶段包括准备阶段1：精子获能和准备阶段2：卵子的准备。 受精前的准备阶段 准备阶段1：精子获能 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”。精子获能的方法有两种：①直接利用雌性动物生殖道使精子获能； ②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能；*获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。 在必修二学习减数分裂的时候我们已经知道，精子是由精母细胞减数分裂后形成的精细胞经过变形而来的，程蝌蚪状，其中精子的头部主要是细胞核，在头部前面有一个结构称为顶体，由高尔基体发育而来，顶体是覆盖于精子头部细胞核前方、介于核与质膜间的囊状细胞器,其本质是来源于高尔基体的小泡，内含多种水解酶，所以在受精阶段会释放水解酶溶解卵细胞的透明带，进一步运动接触卵细胞膜。线粒体鞘主要为精子的运动提供能量，精子的尾部由中心体演化而来。不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。 准备阶段2：卵子的准备 卵子并非就一定是成熟的卵细胞，因此卵子也需要进行准备才能进行受精作用，一般是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；但不管是哪种，都要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。【我们在上节课将体细胞核移植与克隆动物的时候也讲过，需要将卵母细胞培养到MⅡ期再进行去核处理】。如果培养到MⅡ期，此时的细胞应称为次级卵母细胞。【这里要注意的是：减数第一次分裂形成的第一极体排出次级卵母细胞膜外，但是在透明带内的，仔细看教材图解】 受精阶段 当精子已经获能，卵子也进入到减数第二次分裂中期的时候，就意味着准备阶段已经完成，可以进入到受精阶段。 获能后的精子与卵子相遇时，首先会释放出多种酶，这个刚刚讲过，这些酶可以溶解卵细胞膜外的一些结构，也就是透明带，同时精子借助自身的运动接触卵细胞膜，精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，这种反应我们称为透明带反应，【这里要注意的是，透明带反应指的是精子已经溶解透明带，然后接触卵细胞膜的瞬间，但是还未进入卵细胞内部。考试的时候可能会出现说精子接触透明带的瞬间就叫做透明带反应，注意区分】；随后，精子继续摆动尾巴进入卵细胞内，当精子完全进入卵细胞以后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，我们把这一反应称为卵细胞膜反应。透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两个屏障。 当精子入卵后，尾部脱离，只有细胞核的头部进入到卵细胞内，原有的核膜裂解并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的核，叫做雄原核；与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂二，排出第二极体后，形成雌原核。要注意的是，受精作用最开始的卵子还是次级卵母细胞，并不是成熟的卵子，对于雌性动物来说减数分裂的完成是在受精作用以后才算真正完成。注意图中的两个极体都在透明带内。雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。 根据该过程我们可知：受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。【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，因此观察到的两个极体为一个第一极体，一个第二极体；】 受精完成的标志是雌雄原核形成合子。 教师播放受精过程的视频，强化学生对该部分内容的理解。 【即时训练】 教师讲解受精作用的过程，对细节部分进行强调，加深学生的理解和掌握。 播放视频，强化知识点。 即时训练即时评价。
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胚胎工程的理论基础是什么？早期胚胎的发育是如何进行的？ 当受精作用结束以后，受精卵开始发育。我们知道受精卵是在输卵管中形成的，而最后的胎儿是在子宫中发育的，因此胚胎的发育也是一个漫长的过程。请大家阅读教材，分析胚胎发育包括哪些时期？场所分别在哪里？有什么特点？ 最开始的受精卵形成之后就在输卵管进行有丝分裂，也就是胚胎的早期发育，此时都是在透明带内进行，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为乱裂，你觉得卵裂期包括哪些阶段？引导学生总结下表： 结合该图可知，胚胎发育的场所在输卵管和子宫。 当卵裂产生的子细胞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。桑葚胚的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。 胚胎进一步发育就会出现细胞的分化，聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的细胞称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的腔，称为囊胚腔，这个时期的胚胎称为囊胚。由此可见，内细胞团的细胞是具有全能性的，因为可以发育成各种组织。当囊胚进一步扩大时，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。 由此可见，囊胚的早期场所也还是透明带，后面破裂以后直接暴露在输卵管中。 囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。对于哺乳动物来说原肠胚会出现三个胚层，原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层，随着发育的进行，一部分细胞还会在中间形成中胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。有的低等动物就是二胚层。 最后结合该图再次说明受精作用过程和胚胎发育过程是如何进行的，以及对应的场所在什么位置。教师播放胚胎早期发育的视频，加深理解。 【典例】右图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是( C ) A.图中②将发育为胎膜和胎盘等结构 B.图中③可发育成胎儿的各种组织 C.高等哺乳动物细胞分化开始于桑葚胚期 D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化 【检测】如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( C ) A.图中①过程表示胚胎发育 B.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大 C.桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化 D.图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的 引导学生阅读教材完成思考·讨论部分的问题： 1.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 2.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； 3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，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。 总结： 学生带着问题阅读教材，培养自主学习能力、信息获取能力以及理解能力。 以表格的形式总结卵裂期的相关特点，强化学生对该知识点的理解。 由于本部分内容较为抽象枯燥，难以理解，播放视频、结合图片展示可以将抽象化的知识点具体化，强化学生对该过程的理解和掌握。 即时训练，即时评价。 通过小组完成任务，培养学生的合作学习能力、表格数据分析能力以及信息获取能力。 教师总结，提升学生对本节内容的掌握情况。
课后习题 【练习与应用】 一、概念检测 1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。 （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。（ √ ） 2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（ A ） A.在桑葚胚阶段，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.桑葚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 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。 提示：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。 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。 回顾旧知，巩固和应用所学知识。
2.3.2 胚胎工程技术及其应用
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回顾旧知，导入新课 上节课我们已经对胚胎工程的理论基础进行了学习，我们知道受精包括受精前的准备阶段和受精阶段，其中准备阶段分为精子的获能和卵子的准备阶段，卵子必须培养到减数第二次分裂中期才能进行受精作用，受精的场所在输卵管进行，首先是精子的顶体释放出一些酶溶解卵子的透明带，当精子触及到卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应阻止后来的精子进入进入透明带，随后精子入卵，当精子的头部进入卵细胞以后，尾部被留在外面【必修二P27】，此时卵细胞膜也会发生生理反应拒绝其他精子入卵，其中前面的透明袋反应和这里的卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障。入卵后的精子核膜消失形成新的核膜然后形成雄原核，与此同时，让精子头部进入卵细胞时便被激活进行减数第二次分裂，当完成减数第二次分裂以后形成的第二极体被排出到透明袋中，原来的核形成新的雌原核，雌雄原核充分发育彼此靠近结合形成受精卵。受精卵便开始在输卵管进行早期的发育，卵裂期包括2细胞-4细胞-8细胞-桑葚胚，从囊胚阶段开始出现细胞分化，当囊胚的体积增大使得透明带破裂时便会发生孵化，孵化之后便进入原肠胚，随后便开始进行各种组织的分化形成阶段。 我们学习胚胎工程的理论知识主要是为了解决试管牛的生产。那么： 有此可见，如果要获得试管牛，就需要先进行体外受精，然后进行胚胎培养，胚胎移植等技术。我们来看看实践中是如何操作的。 回顾旧知，夯实学生对基础知识的掌握，强化对胚胎工程理论基础的理解。 结合上节课的情境问题深入讨论，进而导入新课。
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体外受精是如何操作的？ 体外受精其实也是在模拟体内受精的过程，因此也包括受精前的准备阶段和受精阶段，其中准备阶段仍然包括精子的获能和卵子的准备。按照这样的思路来进行操作，大致流程可归纳为：卵母细胞的采集、精子的获取和受精等。其中卵母细胞需要进行成熟培养，精子需要进行获能处理。 【精子的采集】采集精子的方法主要有假阴道法、手握法和电刺激法等。对于个体较大的动物多采用假阴道法采精，而对于小型动物多采用电刺激法采精。 假阴道法采用仿生学的方法，模仿发情雌性动物阴道环境设计装置，该装置能够满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求，同时配有与供精动物相适应的活台畜或假台畜。使用假台畜时，要训练供精动物爬跨台畜，并将精液射人假阴道，以便收集。 手握法不需要任何设备，直接用手握住雄性动物的阴茎，给予适当的压力和刺激，就可引起射精。这种方法适于猪、犬等体形较小、易于控制的家畜 电刺激法是将动物麻醉后，把特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精。这种方法多用于野生动物或某些经济动物。 【精子的获能】精子在进行体外受精前需要进行获能处理。精子获能的方法有体内获能和体外获能两种。体内获能可利用自然交配法，交配后从雌性生殖道冲取精子用于受精。由于雌性生殖道获能没有种属特异性，因而还可以从屠宰场取任何动物的子宫或在实验室内取小型动物的子宫给所需动物的精子获能。通常采用的体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种:对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取 自附睾的精子，放人人工配制的获能液中，培养-段时间后，精子就可获能；对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。 【卵母细胞的采集】 （1）输卵管采卵(冲取卵子)：利用促性腺激素促使雌性动物排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子。适合实验动物(兔、鼠)以及家畜猪、羊等。 （2）屠宰动物的卵巢采卵：从已屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。 （3）活体采卵(卵巢中)：借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等仪器，直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞。适合大型动物或大家畜，如：牛、马等。 注意说明：①精子获能前应离心处理：精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。精子获能前进行离心处理，目的是除去精浆以利于精子获能。 ②一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用的受精溶液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。 从卵巢采集到的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期，将获取到的精子用含有肝素、钙离子载体的获能液进行获能处理，然后将两者放在适当的培养液中进行共同培养一段时间，促使二者进行体外受精。 体外受精技术的成功带来的意义是提高动物繁殖能力的有效措施，还可以为后面的胚胎移植提供可用的胚胎。 我国体外受精技术的研究起步于20世纪80年代后期，进展很快，目前已经在羊、牛、猪和人等生物中取得成功，特别是人和牛的体外受精技术已经达到国际先进水平。 引导学生将所学的基础理论知识迁移到实际应用。 激发学生的民族自豪感，认同我国的生物科技技术在某些方面走在世界前沿。
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胚胎移植的具体操作是怎样的？ 因为目前还缺乏在体外将动物细胞培养成动物个体的技术，因此需要将体外受精得到的胚胎进行移植到雌性生物体内进行发育成为新个体，我们把这样的技术成为胚胎移植。由此总结出胚胎移植的概念是：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。这里的其他方式可以是体内受精、转基因或者核移植等手段得到的胚胎。【如果是核移植，那么受体就不再是去核卵母细胞，可以选择去核的受精卵作为受体细胞】。 一般来说，胚胎移植技术中的供体指的是提供胚胎的个体，一般具有遗传性状优良，生产能力强的特点；受体指的是接受胚胎的个体，一般具有健康的体质和正常的繁殖能力。 目前牛的胚胎移植技术较为成熟，我们可以实现平均每次处理一头供体奶牛收集到的胚胎，经移植可产下3~4头犊牛，由于每年可以处理4~5次，这样一头良种母牛一年由代孕母牛生下的后代可达数十头，远远超过正常的育种数量。由于供体在该过程会承受较大的痛苦，以及生出的犊牛从某种意义上讲其实就是一种产品，因此在中国法律中是禁止代孕的。 我们以家畜的胚胎移植为例分析具体操作过程：主要包括供体、受体的选择和处理；配种或人工授精；胚胎的收集、检查、培养或保存；胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。 注意： ①同期发情：一般用激素处理使供体和受体同期发情，以便使受体适时处于可以接受外源胚胎的生理状态。 ②超数排卵：应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 ③收集胚胎：用配制的溶液将胚胎从子宫或输卵管中冲洗出来。 结合该流程，思考并回答下列问题： 1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗 如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理 ——不一定；一般情况下检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。 移植前应对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。 2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应 ——受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致 为什么 ——胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致，供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中一般不发生变化。 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？ ——提示：正确。胚胎移植的实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 结合刚刚的概念我们其实可以总结出胚胎移植的早期胚胎来源有多种，既可以是有性生殖，也可以是无性生殖。 胚胎移植的意义在于 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；供体就只负责产生具有优良遗传特性的胚胎，受体则负责完成漫长而繁重的妊娠和育仔任务。 缩短供体繁殖周期,增加一生繁殖后代数量。对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代 普及国法，引导学生认同代孕是犯法的行为。 通过阅读，培养学生获取信息的能力，理解并阐述胚胎移植的条件和基本过程。 教师有序讲授胚胎移植概念和应用，可以帮助学生形成对该技术的整体认识。 教师适当拓展关于胚胎移植技术的应用情况。
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胚胎分割是如何进行的？ 随着胚胎工程技术的逐渐成熟，科学家就在设想，早期胚胎细胞具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，能不能将一个胚胎分割成几份，从而提高胚胎的利用率呢？当问题抛出来科学家就开始致力于研究。 1、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。由于同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看成动物无性繁殖或克隆的方法。 2、该技术用到的仪器有体视显微镜、显微操作仪；工具是分割针或分割刀。 3、胚胎分割需要注意的是：①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚 ②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割。 4、切割好的胚胎去向有两个：直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体。 5、一般来说，整个过程是在盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割： 基本操作程序： ①选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中； ②在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割； ③分割后的胚胎可直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。 教师播放胚胎分割的视频。 6、胚胎分割的意义在于： ①可以促进优良动物品种的繁殖，产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料 ②在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义 7、阅读教材63页总结胚胎分割的局限性： ①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。 ②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的. 分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。 通过阅读，培养学生获取信息的能力，理解并阐述胚胎分割原理及其过程。
总结
练习 【练习与应用】 一、概念检测 1. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业 生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关 表述是否正确。 (1) 采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ × ） (2) 经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。（ × ） (3) 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检査，以防止发生免疫排斥反应。（× ） 2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。 (1) 请将图中括号内的内容补充完整。 提示：体外胚胎培养 ； 胚胎移植。 (2) 为了获得数量较多的卵母细胞，可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理？ 提示：可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。 (3) 在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？ 提示：要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。 二、拓展应用 北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地, 但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛去世，该物种仅剩下两头雌性。在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。请回答下列问题。 (1) 我们可以使用哪些现代生物技术来人工繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育成功吗？请说出你的理由。 提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。 (2) 如果繁育成功，这样人工繁育的种群与 野生种群相比，有什么区别？ 提示：这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。 (3) 如果繁育不成功，这一物种将永远从地球上消失，从中我们能得到怎样的教训？ 提示：提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。(共24张PPT)
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
Part2 胚胎工程技术及其应用
胚胎工程
目录 /CONTENTS
01
02
体外受精
胚胎移植
03
胚胎分割
1978年世界首例试管婴儿诞生，1982年世界首例试管牛犊问世。
什么是试管婴儿、试管牛？
它们是在试管中长大的吗？
它们是有性生殖还是无性生殖产生的呢？
思考讨论
是有性生殖产生的
它们并非自始至终都在试管中长大，只有胚胎发育的早期阶段在培养皿和试管中生长，胚胎长至一定阶段就要移植到母体子宫中发育。
试管婴儿和试管牛都是通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
01体外受精卵母细胞的采集精子的获取1.过程：包括、和等步骤卵母细胞的采集精子的获取受精成熟培养获能处理适当的培养液2、意义：是提高动物繁殖能力的有效措施；为胚胎移植提供可用的胚胎1978年世界首例试管婴儿露易丝.布朗1988年中国首例试管婴儿郑萌珠02胚胎移植供体：提供胚胎受体：接受胚胎胚胎移植1、概念：将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。选择标准遗传性状优良，生产能力强有健康体质和正常繁殖能力体内受精、转基因、核移植等02胚胎移植胚胎移植主要包括_____、_____的选择和处理，_____或人工受精，胚胎的_____、_____、培养和保存，胚胎的移植，以及移植后的_____等。供体受体配种收集检查检查2.过程：02胚胎移植优良供体母牛优良公牛（遗传性状优良，生产能力强）受体母牛（有健康体质和正常繁殖能力）具有优良性状的后代进行同期发情处理超数排卵处理受体发情发情配种或人工授精移植胚胎收集胚胎并检查对受体进行妊娠检查正常繁殖或两三个月后进行另一次移植用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。（一般用孕激素）（遗传性状优良，生产能力强）1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗 如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理
不一定；一般情况下检查合格的胚胎需要移植到同种的、生理状况相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。
2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应
受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
思考·讨论 胚胎移植的生理学基础
移植前应对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器的生理变化同步，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
3.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致 为什么
胚胎移植后，经受体孕育的后代的遗传特性与供体保持一致，供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中一般不发生变化
02胚胎移植早期胚胎体外受精体内受精核移植转入目的基因的受精卵胚胎分割有性生殖无性生殖胚胎移植3、实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。受体子宫孕育个体02胚胎移植供体职能产生具有优良遗传特性的胚胎3、优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；缩短供体繁殖周期,增加一生繁殖后代数量。承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务受体职能朋友，谢啦…对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代自然繁殖：牛的生育率低，一头牛一胎只一个，一生只能生育四五次。（牛的妊娠期约280天）胚胎移植：平均每次处理1头供体奶牛，收集到的胚胎，经移植可产下3-4头犊牛，由于每年可以处理4-5次，这样一头良种奶牛一年由代孕母牛生下的后代可达十几头。02胚胎移植羊的胚胎移植效率比奶牛还要高!!引进一头良种成年奶牛需要3万－5万元。
到社会中去
八胞胎的诞生
灰绿色
广州一对富商久婚不孕，2010年初借助试管婴儿技术孕育的8个胚胎竟然全部成功，喜出望外的富商夫妇最终找来两位代孕妈妈，再加上自身共3个子宫采取“2+3+3”方式，前后一个月的时间内先后诞下4男4女八胞胎。
5、地位：胚胎工程的最终技术环节。
1.概念：2.繁殖方式：3.主要仪器：工具：4.注意事项：5.胚胎去向：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。体视显微镜、显微操作仪胚胎分割桑葚胚或囊胚无性繁殖（克隆）分割针或分割刀①选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚②分割囊胚时，要将内细胞团均等分割直接移植给受体或经体外培养后，再移植给受体03胚胎分割036.过程：囊胚腔透明带滋养层内细胞团胚胎移植盛有操作液的培养皿中，在显微镜下分割分割针做DNA分析，鉴定性别二分胚内细胞团分割针已知性别胚胎牛胚胎性别鉴定和分割示意图胚胎分割动态演示
胚胎分割037.意义①可以促进优良动物品种的繁殖，产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料②在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义8.局限性①存在一些问题，如刚出生动物体重偏低，毛色、斑纹可能存在差异等。②采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的.分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。练习与应用
1. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业 生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关 表述是否正确。
(1) 采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。（ ）
(2) 经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。（ ）
(3) 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检査，以防止发生免疫排斥反应。
（ ）
×
×
一、概念检测
×
2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
(1) 请将图中括号内的内容补充完整。
体外胚胎培养 胚胎移植。
练习与应用
一、概念检测
2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
(2) 为了获得数量较多的卵母细胞，可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理？
(3) 在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？
可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。
要对采集到的卵母细胞进行成熟培养，对采集到的精子进行获能处理。
练习与应用
一、概念检测
北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地, 但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄 性北方白犀牛去世，该物种仅剩下两头雌性。在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。请回答下列问题。
(1) 我们可以使用哪些现代生物技术来人工 繁育北方白犀牛？运用这些技术一定能繁育成功吗？请说出你的理由。
提示：可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛，因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率，何况现存的北方白犀牛数量极少。
练习与应用
二、拓展应用
(2) 如果繁育成功，这样人工繁育的种群与 野生种群相比，有什么区别？
这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力也会下降。
(3) 如果繁育不成功，这一物种将永远从地 球上消失，从中我们能得到怎样的教训？
提示：多种多样的生物是生态系统的重要成员，是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应，使其他相关物种受到影响，进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物，保护生物多样性刻不容缓。
练习与应用
二、拓展应用
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第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
Part1 胚胎工程的理论基础
2018年3月，地球上最后地球上最后一头雄性北方白犀牛在肯尼亚死亡。地球上剩下最后两只雌性北方白犀牛。但研究人员设法保存了雄性北方白犀牛的精子。
克隆北方白犀牛
无性生殖
北方白犀牛种群遗传多样性会很低
试管动物
“试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合，形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内着床，妊娠。世界上第一个“试管婴儿”路易丝·布朗是伴随体外授精技术的发展而来的，最初由英国产科医生帕特里克·斯特普托和生理学家罗伯特·爱德华兹合作研究成功。“试管婴儿”一诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举，也为治疗不孕不育症开辟了新的途径。罗伯特·爱德华兹因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。
从社会中来
试管婴儿
胚胎工程指对生殖细胞、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。1.常用技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。2.工程实质：细胞水平上
目录 /CONTENTS
01
02
受精
胚胎早期发育
01受精指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。1.概念：3.过程:2.场所：受精前的准备阶段和受精阶段输卵管准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备01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_________________发生_______________后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”雌性动物的生殖道相应的生理变化 精子获能的方法①直接利用雌性动物生殖道使精子获能；②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能；*获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。01受精*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关成熟精子结构准备阶段1：精子获能【了解】顶体是覆盖于精子头部细胞核前方、介于核与质膜间的囊状细胞器,其本质是来源于高尔基体的小泡，内含多种水解酶，所以在受精阶段会释放水解酶溶解卵细胞的透明带，进一步运动接触卵细胞膜。头部主要是细胞核尾部由中心体演化而来。准备阶段2：卵子的准备都要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。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；01受精次级卵母细胞卵子一般排出2--3小时后才能被精子穿入【这里要注意的是：减数第一次分裂形成的第一极体排出次级卵母细胞膜外，但是在透明带内的，仔细看教材图解】精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带
精子顶体释放出多种酶，以溶解这些结构
精子接触卵细胞膜
透明带反应
精子形成雄原核、卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核
精子入卵
卵细胞膜反应
精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带
精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内
防止多精入卵的两个屏障
精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。
雄原核
雌原核
放出第二极体
第一极体
1.过程
受精阶段
雌、雄原核靠近
核膜消失，形成受精卵。
第一次卵裂即将开始
雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。
形成一个细胞核
2、受精的标志：
观察到两个极体或雌、雄原核。
3、受精完成的标志：
雌雄原核形成合子
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，因此观察到的两个极体为一个第一极体，一个第二极体；
【典例】受精过程的顺序为( )
①第一次卵裂开始
②雌、雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵
③精子释放出多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构
④卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来的精子进入透明带
⑤雌、雄原核的形成
A.①③④⑤② B.③④②⑤① C.④⑤①③② D.③④⑤②①
D
【检测】以下与受精作用有关的说法中，不正确的是( )
A.受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合
B.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入
C.受精作用前后卵细胞的活跃状态不同
D.受精卵中的染色体和DNA均由精子和卵细胞各提供一半
D
要考虑细胞质DNA，更多来自卵细胞，因为精子入卵后尾部脱离，意味着细胞质几乎没有进入卵细胞。
1、场所：输卵管、子宫胚胎早期发育022、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卵裂期在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。卵裂期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胚胎早期发育02（2）场所：透明带内。（3）分裂方式：有丝分裂受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚桑葚胚桑葚胚当卵裂产生的子细胞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。特点：每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。胚胎早期发育02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特点：结构：细胞开始分化内细胞团滋养层细胞囊胚腔——发育成胎儿的各种组织——发育成胎膜和胎盘内细胞团囊胚腔滋养层囊胚透明带具有全能性孵化：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。胚胎早期发育02受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑椹胚囊胚原肠胚原肠胚逐渐分化形成各种组织、器官等表面的细胞层向内迁移的细胞内外两个胚层之间中胚层：外胚层：内胚层：原肠胚——出现胚层分化胚胎早期发育02外胚层中胚层内胚层【典例】右图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是( )
A.图中②将发育为胎膜和胎盘等结构
B.图中③可发育成胎儿的各种组织
C.高等哺乳动物细胞分化开始于桑葚胚期
D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
C
【检测】如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( )
C
A.图中①过程表示胚胎发育
B.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大
C.桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化
D.图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的
不同动物受精卵发育的比较
几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段 2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
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
注：马牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间
讨论：
1.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
不同动物受精卵发育的比较
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段 2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
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
讨论：
2.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；
不同动物受精卵发育的比较
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段 2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
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
讨论：
3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，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
小结and拓展：胚胎发育 vs 个体发育
全能细胞
细胞分化
幼体
继续分化
出生发育
性成熟个体
孵化
卵裂期
胚胎发育
胚后发育
个体发育
内细胞团
滋养层细胞
囊胚腔
外胚层
中胚层
内胚层
（原肠腔）
课堂总结
1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。
（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。（ ）
2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（ ）
A.在桑葚胚阶段，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.桑葚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
×
×
√
A
一、概念检测
练习与应用
二、拓展应用（P59）
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。
提示: 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（P59）
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:精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进人雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一些物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。不同动物的精子在雌性动物生殖道内获能的部位可能会所有差异，但主要是在子宫和输卵管中。精子的获能涉及以下变化:雌性动物生殖道分泌的一些物质使精子表面的物质发生变化(如某些酶将顶体表面的糖蛋白降解);精子表面脱结构一些物质的比例发生变化;膜的通透性发生变化等。这些变化可以暴露出精子表面与卵细胞相识别的受体，改变精子的活力，为后续受精做准备。关于防止多精人卵的机制，教材只进行了简单介绍，内容主要涉及防止多精人卵的两道重要屏障:透明带反应和卵细胞膜反应。它们分别发生在精子穿越透明带触及卵细胞膜的瞬间及精子人卵之后。如果学生查阅专业书籍，还会发现，生殖道对精子具有初步的筛选作用，在经过雌性动物生殖道的一些屏障后，只有少数活动力强的精子能到达受精部位;在精子和卵细胞识别后会发生一些反应，如卵细胞表面的精子识别受体很快发生分子修饰，使后来的精子表面的卵细胞结合蛋白不能识别受体等。具体的生理、生化机制，请参阅有关专著。
练习与应用
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