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专题3胚胎工程3.1体内受精和早期胚胎发育三维目标：知识目标1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。能力目标1.培养学生自主学习的能力2.通过学生在评价过程中发现自己。情感态度与价值观1.认同胚胎工程建立及发展的意义。教学重点和难点：（1）哺乳动物精子和卵子的发生。（2）哺乳动物的受精过程。（3）哺乳动物的胚胎发育。教学过程:1．精子和卵子发生的比较名称精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管卵巢时期从初情期开始胚胎在性别分化以后是否需变形需变形无需变形分裂情况均等分裂不均等分裂结果形成4个精子细胞形成1个卵子和3个极体MⅠ和MⅡ是否连续是否2．受精作用(1)场所：输卵管中。(2)过程①受精前的准备a．精子获能：成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫获能。b．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。②受精四步曲第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞间的物质，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。第二步：精子进入卵黄膜。卵黄膜的封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。3．早期胚胎发育(1)过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。(2)图示：[特别提醒]①成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。②排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。③卵子受精完成的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。1．下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别()A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．MⅠ和MⅡ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解析：初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后完成的。精子的产生过程中，MⅠ和MⅡ是连续的，而卵细胞产生通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。答案：D2．下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是()A．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B．排卵就是排出成熟卵细胞的过程C．卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D．卵子受精完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体解析：采集到的精子必须经获能处理后才能受精；采集的卵细胞分两种情况：若是从输卵管中冲取卵子则不需要培养直接就可以与获能的精子受精，若从卵巢中取出的卵细胞则需要培养成熟后才可以与获能的精子受精。排卵排出的可能是初级卵母细胞或次级卵母细胞而不是成熟的卵细胞；哺乳动物卵细胞形成的场所：未排卵之前是在卵巢中进行的，排卵之后，减数第二次分裂的完成是在输卵管中进行的。答案：D作业：世纪金榜3.2体外受精和早期胚胎培养三维目标：知识目标1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。2.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。能力目标1.探究“体外受精和早期胚胎培养”的过程.2.领悟其探究的方法，以达到激发兴趣、培养能力、获取知识的目的情感态度与价值观⑴关注有关“试管牛”技术及其发展教学重点和难点：（1）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。（2）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。教学过程:1．体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养：从输卵管中获取的卵子，可直接与获能的精子在体外受精；从卵巢中获取的卵母细胞，要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。(2)精子的采集和获能：用不同方法采集的精子，要放入获能液中培养或用化学药物诱导，使精子获能。(3)体外受精和胚胎的早期培养：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程，然后移入发育培养液中继续培养一段时间，经检查发育正常时，即可在适宜的发育阶段向受体移植(或冷冻保存)。2．胚胎移植(1)胚胎移植的培育流程(以牛胚胎移植为例)(2)胚胎移植的生理学基础①哺乳动物排卵后，同种供受体生殖器官的生理变化是相同的，这是胚胎能够移入受体的生理基础。②早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，而是处于游离状态，这是胚胎收集的生理基础。③受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理基础。④供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体胚胎的遗传特性，这是供体胚胎正常发育的生理基础。3．胚胎分割(1)实质胚胎分割技术是把一个胚胎的细胞分成2组或多组，经过短暂培养使其修复、发育后，再一同或分别移植到不同的代孕母体中妊娠并产生多胎的技术，这种技术又称做人工同卵多胎技术。胚胎分割可成倍增加胚胎数量，是一种快速繁殖种畜的方法，属于动物无性繁殖或克隆的方法之一。(2)要点①材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。②囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。4．胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)来源：是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞(2)特点具有胚胎细胞的特性形态：体积小、核大、核仁明显功能：具有发育的全能性在体外培养条件下可以增殖而不分化对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造(3)应用治疗人类的某些顽症培育移植用的人造组织器官研究体外细胞分化的理想材料3．牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：(1)图中a、b、c过程分别是指________、________、________。(2)供体母牛的主要职能是______________；受体母牛必须具备______________________________________________。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是________；处理的时期是______________________________________。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_________________________________________________________________。(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？___________________________________________________________________________________________________。解析：(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的受精卵取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)进行胚胎分割时，应选择发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。(5)详见答案作业：世纪金榜3.3胚胎工程的应用及前景三维目标：知识目标1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。能力目标情感态度与价值观⑴关注胚胎工程的研究进展和应用价值教学重点和难点：（1）胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。（2）胚胎分割的应用意义。（3）胚胎干细胞研究的意义。教学过程:一.胚胎移植1.概念:将雌性动物的早期胚胎,或者通过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,使之发育为新个体的技术.供体：提供胚胎的个体。受体：接受胚胎的个体。2.胚胎移植的意义1)加速育种工作和品种改良2)大量节省购买种畜的费用3)一胎多产4)保存品种资源和濒危物种5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜能缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量3.胚胎移植的生理学基础1)供体和受体相同的生理环境2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能3)受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥4)胚胎与受体建立正常的联系,但遗传物质没有改变.选择供体母牛受体母牛……同期发情处理……超数排卵供体公牛配种冲卵质量检查、培养胚胎移植妊娠检查分娩（胚胎移植的犊牛）4.胚胎移植的基本程序5.胚胎移植成功与否要有两个条件•（1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。•（2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。二.胚胎分割1.概念: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.2.特点:后代具有相同的遗传物质.克隆.3.选择的胚胎:发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚.4.使用的主要仪器：实体显微镜和显微操作仪三.胚胎干细胞1.概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.2.特点:1)形态:体积小.细胞核大,核仁明显.2)功能:具有发育的全能性.可分化为成年动物体内任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化.3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。•3.主要用途•(1)治疗人类的某些顽症•(2)培育出人造组织器官，用于器官移植•(3)是研究体外细胞分化的理想材料•1.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（）A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态C.超数排卵技术要使用一定的激素D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行A•2.下列对于优良种畜的胚胎移植的说法不正确的是（）A.供体母牛必须是同一物种的良种B.受体母牛必须是同一物种的良种C.供体公牛必须是同一物种的良种D.受体母牛可以是同一物种的一般健康牛B•3.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的重要原因是（）A.细胞分裂B.细胞特化C.细胞分化D.细胞增殖C