体内受精和早期胚胎培养
（第一课时）
一、学习目标
1.理解胚胎工程的概念。
2.理解和掌握精子和卵细胞的发生时间、场所和过程。
二、重点难点
重点：了解精子和卵子的发生过程。
难点：理解和掌握卵子发生的时间、场所。
三、学习过程
【自主预习】
（一）精子和卵子的发生
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_________，最后脱落。
（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_________。
【课内探究】
（一）胚胎工程概念如何理解
操作对象：
。
技术手段：
。
理论基础：
。
（二）精子的发生
探究：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却都保留下来？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？
（三）卵子的发生
探究1：对照教材图3-4，你知道卵巢、卵泡、卵子、卵细胞三者是怎样的关系吗？什么是排卵呢？
探究2：刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？
探究3：一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？双胞胎是怎么回事？
探究4：“减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成”这句话怎么理解？
（四）精子与卵子发生的比较
精子
卵子
区别
发生时间
开始发生场所
成熟场所
过程特点
是否变形
生殖细胞数
特别提醒：卵子和精子在发生上的重要区别是
。
四、自主练习
1.牛的初级精母细胞，经过两次分裂产生的细胞是（ ）
A.次级精母细胞
B.精子细胞
C.精子
D.初级精母细胞
2.下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子（ ）
3.排卵是指（ ）
A.卵子从卵泡中排出
B.卵泡从卵巢中排出
C.卵子从输卵管中排出
D.卵子从子宫内排出
4.初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于（ ）
A.排卵前后，在卵巢内
B.受精前，在卵巢内
C.排卵前后，在输卵管内
D.受精时，在输卵管内
5.下列不是精子、卵子发生的区别是（ ）
A.初级精母细胞、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
6.精子变形时，线粒体集中在尾基部的原因是（ ）
A.释放顶体酶发生透明带反应
B.产生能量促进精子运动
C.有利于质基因进入受精卵
D.受细胞核的挤压形成
7.雄性动物能产生精子的阶段是（ ）
A.初生到成年
B.初情期开始到个体衰老
C.从初情期开始，直到生殖机能衰退
D.从胚胎开始直到生殖器官的成熟
8.以下关于精子形成过程的说法，不正确的是（ ）
A.精细胞中的细胞核变为精子头的主要部分
B.高尔基体发育为头部的顶体
C.线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘
D.细胞内的其他物体浓缩为球体，叫做原生质滴，原生质滴中存在中心体
9.以下说法正确的是（ ）
A.哺乳动物卵泡的形成是在初情期
B.排卵是指排出成熟的卵泡
C.排卵实质上是排出初级卵母细胞或次级卵母细胞
D.排卵实质上是排出次级卵母细胞
10.关于卵子的成熟部位和受精部位叙述正确的是（ ）
A.卵巢 卵巢
B.卵巢 输卵管
C.输卵管 输卵管
D.输卵管 子宫
11.下图为哺乳动物精子细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答问题：
（1）写出各部分的名称：
[1]__________，[2]__________，[3]__________，[4]__________，[5]__________，[6]__________，[7]__________，[8]__________。
（2）精细胞变形形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12.下图是哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图，请据图回答问题：
（1）请写出①②③④表示的过程：
①________；②________；③________；④________。
（2）雄性动物精子产生的时期是__________________。雌性动物卵泡的形成是在________完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。
（3）初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在雌性动物________时期完成的，Ⅱ过程是在________过程中完成的。
参考答案
【自主预习】
（一）1.（1）睾丸（曲细精管）
（2）初情期
生殖机能衰退
（3）三
第一阶段：精原细胞
有丝分裂
精原细胞
第二阶段：初级精母细胞
减数第一次
单倍
次级精母细胞
第三阶段：细胞核
高尔基体
中心体
线粒体聚集在尾的基部
原生质滴
（4）蝌蚪
头
颈
尾
2.（1）卵巢
（2）卵原细胞
有丝分裂
初级卵母细胞
卵泡细胞
减数
雌性动物排卵前后
一个次级卵母细胞和第一极体
精子和卵子结合
一个成熟的卵子和第二极体
【课内探究】
（一）胚胎工程概念的理解
操作对象：早期胚胎和配子
技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等
理论基础：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律
（二）精子的发生
探究：细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其中，细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生运动能量的场所。精子的线粒体在精子形成过程中，集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。
（三）卵子的发生
探究1：卵巢是女性的生殖腺，可以产生雌性激素，也是卵泡逐渐发育成熟的场所，一般每月只有一个卵泡发育成熟。
卵泡：位于卵巢内，由初级卵母细胞和它周围的卵泡细胞共同组成，形成于胚胎期；
卵子：指雌性动物由卵巢排出的初级卵母细胞或次级卵母细胞，最初发生于初情期。
卵细胞：指减数分裂最终产生的雌性生殖细胞，形成于受精过程中。但在无严格区分情况下，卵细胞和卵子一般名称通用，卵子是相对于精子而言的。
排卵指的是卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。
探究2：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数分裂第二次的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。
探究3：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。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。
探究4：如果在排卵前完成减数第一次分裂，则排出的卵子为次级卵母细胞和第一极体，例如图3-5中的绵羊、牛和猪；如果在排卵后完成减数第一次分裂，则排出的卵子为初级卵母细胞，例如图3-5中的马。
（四）
精子
卵子
区别
发生时间
初情期至生殖机能衰退
胎儿期、初情期后
开始发生场所
睾丸（曲细精管）
卵巢
成熟场所
睾丸（曲细精管）
输卵管
过程特点
MⅠ与MⅡ是连续的
MⅠ与MⅡ是不连续的，MⅡ发生在精子和卵子结合过程中
是否变形
变形
不变形
生殖细胞数
4个精子
一个卵细胞和3个极体
特别提醒：卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前（胎儿时期）完成的，而精子是在初情期之后
自主练习
1.B
2.B
3.A
4.A
5.D
6.B
7.C
8.D
9.C
10.C
11.（1）高尔基体 线粒体 细胞核 中心体 顶体 精子头 线粒体鞘 精子尾
（2）细胞核是精子遗传物质储存的场所，也是精卵结合的后代遗传特性和代谢活动的控制中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所
12.（1）①有丝分裂 ②减数分裂 ③变形作用
④受精作用
（2）从初情期直到生理机能衰退 出生前（胎儿期）
（3）排卵前后 受精作用 体内受精和早期胚胎发育
（第二课时）
一、学习目标
1.理解和掌握受精的时间、场所和过程。
2.能够按顺序描述胚胎发育的过程及各时期特点。
二、重点难点
重点：理解获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用等概念。
难点：雌雄原核的形成和融合；囊胚、原肠胚的特点。
三、学习过程
【自主预习】
（一）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。
（1）精子获能：刚排出的精子，不能立即与___________结合，而必须在雌性动物生殖道内发生一定的生理反应，而获得___________的现象。
（2）卵子的准备：动物排出的卵子，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是________，它们都要在___________内达到减数第二次分裂的_______时，才具备受精的能力。
（3）受精阶段：主要包括精子穿越___________和___________，进入卵细胞膜，___________形成和融合。
①顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放___________，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越___________的通道的过程。
②透明带反应：精子经孔道穿越___________，接触___________，随即产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。
③卵黄膜封闭作用：当精子与卵黄膜接触后，立即被卵黄膜表面的___________抱合，并发生___________融合，精子入卵。此时卵黄膜立即发生___________其他精子再进入卵内的生理反应。
④原核形成及配子结合：精子入卵后，尾部脱落，原有___________破裂，随后形成一个新的___________，最后形成___________，与此同时，被激活的卵子完成___________，排出第二极体后，形成___________。两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的___________，也就是受精卵，受精过程到此结束。
（二）胚胎发育
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。
【课内探究】
（一）受精
阅读教材P64-65和图3-6，思考以下问题：
1.什么是受精？受精场所是哪里？
2.精子和卵子分别要为受精做好怎样的准备？
3．精子是分别靠什么办法逐步穿越放射冠、透明带和卵黄膜的？
4．卵子是靠什么办法阻止多精入卵的？
5．是否受精和受精完成的标志完全一样吗？
（二）胚胎发育
1．胚胎发育的起点是什么？
2．早期胚胎发育分为哪几个阶段？
3．从哪个胚胎时期开始了细胞分化？
参考图示：
四、自主练习
1.动物的受精过程包括下列基本步骤，其受精作用的实质是（ ）
A.精子和卵子相互识别
B.精子头部侵入卵细胞内
C.卵子和精子结合
D.卵核和精核互相融合
2.下列哪些过程发生在受精过程中（ ）
①精子发生顶体反应，释放顶体酶 ②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜 ③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂 ④精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核 ⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生
A.①②⑤
B.①④⑤
C.②③④
D.②④⑤
3.下列最能表现细胞全能性的细胞是（ ）。
A.桑椹胚期细胞
B.囊胚期细胞
C.外胚层细胞
D.滋养层细胞
4.下列关于哺乳动物早期胚胎发育的说法，正确的是（ ）。
A.卵裂期细胞数量不断增加，胚胎的总体积也随之增加
B.原肠胚细胞属于全能细胞
C.囊胚腔先于原肠腔出现
D.桑椹胚开始进行孵化
5.下列关于受精作用的叙述正确的是（ ）
A.精子进入卵子后即完成受精作用
B.精子的细胞核与卵子的细胞核融合完成即完成受精作用
C.在卵黄膜和透明带间隙可观察到两个极体时，说明受精过程已经完成
D.雌原核与雄原核融合在一起，形成合子，受精作用结束
6.下列过程哪些发生在精子入卵后（ ）
①精子继续完成减数第二次分裂，形成雄原核
②精子发生顶体反应
③发生卵细胞膜反应
④卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
7.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
8.在下图所示的过程中，哪一事件在2～9阶段没有发生（ ）
A.细胞体积减小
B.细胞内有机物总量增加
C.细胞有丝分裂
D.细胞分化
9.关于卵子的成熟部位和受精部位叙述正确的是（ ）
A.卵巢 卵巢
B.卵巢 输卵管
C.输卵管 输卵管
D.输卵管 子宫
10.下列不属于受精阶段发生的反应的是（ ）
A.顶体反应
B.透明带反应
C.卵细胞膜反应
D.妊娠反应
11.回答下列有关人体发育的几个问题：
（1）受精卵的有丝分裂，称________，所产生的子细胞构成的实心胚称________，该实心胚进入子宫腔后，内部出现含有液体的囊腔叫________，此时的胚胎称________。
（2）囊胚表面是单层扁平细胞，称____________，将来发育成________；在腔的一端有一团细胞，称________________，将来发育成_______________________。
（3）成熟的生殖细胞包括__________和__________，均为具有__________条染色体的单倍体细胞，其中__________条是性染色体。
12.下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：
（1）图中字母表示的结构名称是：a.________________；b.____________；c.____________；d.____________。
（2）图中数字表示的过程是：①____________________；②____________；③____________；④____________。
（3）在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做______。卵子一般在排出后都要在________进一步成熟，当达到________时，才具备与精子受精的能力。
（4）在精卵相遇时精子发生____________反应，释放出__________酶，该酶可溶解透明带外面的卵丘细胞群和________，形成穿越________的通道。在精子触及到卵细胞膜的瞬间会发生________反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子膜与________融合，精子入卵，这时发生________反应，这是防止多精入卵的第二道屏障。同时精子的头部和尾部分离，由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的________。
参考答案
【自主预习】
（一）受精
1.卵黄膜和透明带
两个极体
2.输卵管
（1）卵子
受精能力
（2）次级卵母细胞
输卵管
中期
（3）放射冠
透明带
原核
①顶体酶
放射冠
②透明带
卵细胞膜
③微绒毛精子外膜和卵细胞膜相互
阻止
④核膜
核膜
雄原核
第二次分裂
雌原核
合子
（二）1.有丝
不断增加
并不增加
略有缩小
2.桑椹期
全能
分化
内细胞团
滋养层细胞
囊胚
透明带破裂
表层
下方
原肠
【课内探究】
（一）受精
1．受精是指精子和卵子结合成为合子（即受精卵）的过程。受精过程在输卵管中进行。
2．受精以前，精子必须获能，卵子必须发育的到减数第二次分裂中期，这样才具备了受精能力。
3．精子入卵遇到的第一个障碍是卵丘细胞构成的放射冠，精子通过顶体释放的顶体酶的作用，溶解卵丘细胞之间的物质，形成穿越放射冠的通路。精子与透明带接触以后，还是靠顶体酶将透明带溶出一条孔道，然后借助精子自身的运动穿越透明带。与卵黄膜接触以后，通过精子外膜与卵黄膜相互融合，进入卵子。
4．卵子阻止多精入卵的办法有两个，一是透明带反应，发生在精子触及卵黄膜的瞬间；二是卵细胞膜反应，发生在精子入卵后。
5．是否受精的标志是在卵黄膜和透明带之间出现两个极体；受精完成的标志是雌雄原核融合完成。
（三）胚胎发育
1．胚胎发育的起点是受精卵。受精卵形成以后即开始了卵裂。
2．胚胎发育的过程依次为受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
3．囊胚期细胞开始了细胞分化，其中细胞个体大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。沿透明带内壁排列、个体较小的滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。
自主练习
1.D
2.B
3.A
4.C
5.D
6.C
7.C
8.B
9.C
10.D
11.（1）卵裂 桑椹胚 囊胚腔 囊胚
（2）滋养层细胞 胎膜和胎盘 内细胞团 胎儿的各种组织
（3）精子 卵子 23 1
12.（1）a.放射冠 b.卵黄间隙 c.雄原核 d.雌原核
（2）①精子穿过放射冠 ②精子穿过透明带
③精子进入卵细胞膜 ④精卵原核融合
（3）精子获能 输卵管内 减数第二次分裂中期
（4）顶体 顶体 透明带 放射冠和透明带 透明带 卵细胞膜 卵细胞膜 细胞核
