以過程圖的形式表示受精作用和胚胎發(fā)育的過程。（科學(xué)思維）
我國對(duì)奶類的總需求量很大，但我國奶牛的單產(chǎn)水平并不高。而引進(jìn)一頭外國高產(chǎn)成年奶牛往往需要數(shù)萬元。
能不能讓引進(jìn)的良種奶?？焖?、大量繁殖呢?
遺憾的是，牛的生育率很低！
但克隆技術(shù)又不夠成熟，克隆動(dòng)物可能存在健康問題，如何解決這個(gè)難題呢？
動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)進(jìn)行克隆
可以通過體外受精（有性生殖）、胚胎分割等技術(shù)獲得多個(gè)良種奶牛胚胎，然后移植給代孕母牛生下后代。
胚胎工程是指對(duì) 進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的 到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括 等。
動(dòng)物生殖細(xì)胞、受精卵、早期胚胎細(xì)胞
體外受精、胚胎移植、胚胎分割
在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。
哺乳動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律
生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞
體外受精、胚胎移植和胚胎分割
短內(nèi)時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生大量后代
指 和 結(jié)合形成合子(即 )的過程。
準(zhǔn)備階段Ⅰ——精子獲能
準(zhǔn)備階段Ⅱ——卵子的準(zhǔn)備
細(xì)胞間的信息交流（細(xì)胞膜上的糖蛋白有識(shí)別作用）
細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性
問題：精卵相互識(shí)別的體現(xiàn)細(xì)胞膜什么功能？
精卵融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？
染色體復(fù)制及相關(guān)蛋白質(zhì)合成
（為精子運(yùn)動(dòng)提供能量）
在雄性動(dòng)物的 內(nèi)完成。
從 開始到 衰退。
不同種動(dòng)物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，與動(dòng)物的體型大小無關(guān)
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力，這一生理現(xiàn)象稱為“精子獲能”
①直接利用雌性動(dòng)物的生殖道
②培養(yǎng)在人工配制的獲能液
2.準(zhǔn)備階段Ⅰ——精子獲能
精子獲能的原因：精液由精子和精漿組成，精漿中含有抑制精子獲能的物質(zhì)，只有精子進(jìn)入雌性動(dòng)物的生殖道后，由生殖道分泌產(chǎn)生相關(guān)物質(zhì)解除對(duì)精子的抑制，才能使精子獲得受精的能力。
在雌性動(dòng)物的 內(nèi)完成。
動(dòng)物的胚胎在 以后。
卵泡中的卵母細(xì)胞在排卵前都處于減數(shù)分裂Ⅰ前期
分裂過程不連續(xù)，有兩次暫停。
排出的卵子要在輸卵管內(nèi)發(fā)育到 時(shí)，才具備與精子受精的能力。
4.準(zhǔn)備階段Ⅱ——卵子的準(zhǔn)備
（紡錘體-染色體復(fù)合物）
第1步：精子穿越卵細(xì)胞膜外結(jié)構(gòu)（放射冠和透明帶）
獲能后的精子與卵子在輸卵管相遇
溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)（如透明帶）
在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜外面的透明帶會(huì)迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶。
阻止多精入卵的第一道屏障
精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。
阻止多精入卵的第二道屏障
第4步：卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng)
精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，精子入卵。
精子與卵細(xì)胞膜接觸時(shí)，立即被微絨毛抱合，精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，精子入卵。
精子入卵后，發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)。
思考：精子是如何進(jìn)入卵細(xì)胞膜的？
精子入卵后卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？有何作用？
第5步：雌雄原核的形成
精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破 裂并形成一個(gè)新的核膜，形成一個(gè)比原 來精子的核還大的核，叫做雄原核。
精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體，形成雌原核。
注意：雌、雄原核不能理解成卵子、精子原來的核，而是在原來細(xì)胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。
多數(shù)哺乳動(dòng)物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ
第6步：雌、雄原核融合，受精卵形成
核膜消失，形成含有兩個(gè)染色體組的合子，受精卵形成
核膜消失，第一次卵裂即將開始
a.觀察到兩個(gè)極體（透明帶和卵細(xì)胞膜之間）b.觀察到雌、雄原核。
雌、雄原核融合形成合子
獲能后的精子穿越透明帶
精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，發(fā)生透明帶反應(yīng)
精子入卵后，發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)
防止多精入卵的第一道防線
防止多精入卵的第二道防線
保證受精卵中的遺傳物質(zhì)與親代體細(xì)胞一致，從而保證了遺傳的穩(wěn)定性。
（或者觀察到兩個(gè)極體）
1.精子和卵子相遇結(jié)合形成受精卵的部位是輸卵管(　　)2.精子和卵子都需要經(jīng)過獲能才能進(jìn)行受精作用(　　)3.受精的標(biāo)志是觀察到兩個(gè)極體；受精完成的標(biāo)志是雌、 雄原核融合形成合子(　　)4.動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中進(jìn)一步發(fā) 育到MⅡ期才具備受精能力(　　)
1.阻止多精入卵的兩道屏障： 第一道： 時(shí)間： ； 第二道： 時(shí)間： 。2.兩個(gè)標(biāo)志： 受精標(biāo)志： ； 受精完成標(biāo)志： 。3.精子與卵細(xì)胞的結(jié)合， 體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有 的功能？ 體現(xiàn)了細(xì)胞膜什么特性？ 。
精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間
觀察到兩個(gè)極體或者雌、雄原核
雌、雄原核融合，形成合子（受精卵）
1.場(chǎng)所：2.分裂方式：
高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育；胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，終點(diǎn)是成熟的胎兒；胎兒出生后的發(fā)育過程屬于胚后發(fā)育。因此，高等動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，終點(diǎn)是性成熟的個(gè)體。
①時(shí)期：②場(chǎng)所：③特點(diǎn)：
細(xì)胞數(shù)量 胚胎總體積
卵裂:在透明帶內(nèi)進(jìn)行分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，胚胎總體積不增加，這種受精卵的早期分裂。
當(dāng)卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)，逐漸形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚時(shí)，這時(shí)的胚胎稱為桑葚胚。
這一階段及之前的每個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞。
（聚集在胚胎一端的細(xì)胞）
（沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò) 展和排列的細(xì)胞）
孵化：囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫做孵化。如果不能正常孵化，胚胎就無法繼續(xù)發(fā)育。
消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體。
表皮及其附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官。
皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)。
內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層細(xì)胞囊胚腔
1.胚胎發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂，原腸胚階段是個(gè)體發(fā)育中分化 限度最大的階段，但細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命歷程中。
2.桑葚胚及以前的細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性高，是胚胎分割的最佳時(shí)期。
3.桑葚胚到囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高， 也可用于胚胎分割。
4.卵裂期和桑葚胚時(shí)期，只進(jìn)行細(xì)胞分裂，不需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)， 胚胎發(fā)育所需營養(yǎng)主要來自卵黃。 囊胚期細(xì)胞開始分化，透明帶破裂，滋養(yǎng)層細(xì)胞（以后發(fā)育成胎盤、 胎膜，與母體建立聯(lián)系）從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)，使胚胎繼續(xù)發(fā)育。
早期胚胎發(fā)育認(rèn)識(shí)的誤區(qū)
1.誤認(rèn)為子宮是唯一的發(fā)育場(chǎng)所。 受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)開始進(jìn)行有絲分裂， 輸卵管為受精卵發(fā)育的最初場(chǎng)所。2.誤認(rèn)為胚胎發(fā)育過程中胚胎體積一直在增大。 卵裂時(shí)期胚胎總體積基本不變，每個(gè)細(xì)胞的體積在減小。3.誤認(rèn)為胚胎發(fā)育過程中有機(jī)物總量在增加。 早期胚胎發(fā)育消耗卵細(xì)胞提供的營養(yǎng)物質(zhì)，有機(jī)物總量減少， 但有機(jī)物種類增加。
不同動(dòng)物受精卵發(fā)育及其進(jìn)入子宮的時(shí)間有明顯的差異。請(qǐng)分析下表，討論相關(guān)問題(注：馬牛為排卵后時(shí)間，其他動(dòng)物為交配后時(shí)間)
不同動(dòng)物受精卵發(fā)育的比較
討論1：表中哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？
馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)，發(fā)育程度最高，它處于囊胚階段
討論2：將體外培養(yǎng)的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時(shí)，應(yīng)選擇至少發(fā)育到什么階 段的？如果換成牛又該怎樣處理？
小鼠應(yīng)選擇至少發(fā)育到桑葚胚階段的胚胎進(jìn)行移植；牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8-16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植；
討論3：為什么說關(guān)于動(dòng)物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的而研究，會(huì)為胚胎工程提 供理論基礎(chǔ)？
人們正是在認(rèn)識(shí)自然受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進(jìn)行有效的模擬，才使卵母細(xì)胞能在體外成熟，精子能在體外完成獲能，獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子能在試管中完成受精，獲得的受精卵能在人工培養(yǎng)條件下繼續(xù)發(fā)育等。
(1)胚胎發(fā)育早期的細(xì)胞分裂方式包括有絲分裂和減數(shù)分裂(　　)(2)囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有全能性(　　)(3)胚胎發(fā)育過程中開始分化的階段是原腸胚期(　　)(4)囊胚內(nèi)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎盤和胎膜(　　)(5)胚胎發(fā)育的場(chǎng)所是輸卵管(　　)
下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎早期發(fā)育過程的幾個(gè)階段，請(qǐng)據(jù)圖回答問題
（1）寫出各個(gè)階段的名稱：A. ；B. ；C. 。
（2）寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：[①] ；[②] ； [③] ； [④] 。其中②能發(fā)育為胎兒的各種組織，表明其仍具有 。
（3）A階段的細(xì)胞具有發(fā)育上的全能性，B階段的細(xì)胞開始出現(xiàn) ，B時(shí)期中的①將來發(fā)育成______________，該胚進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致③的破裂，這一過程叫做_______。
如圖表示人的受精卵在卵裂期過程中，DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、細(xì)胞數(shù)量的變化趨勢(shì)(橫坐標(biāo)為發(fā)育時(shí)間)。其中正確的是（ ）
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
雌性動(dòng)物的生殖道或培養(yǎng)到獲能液(肝素或Ca2+載體)中
每個(gè)細(xì)胞能發(fā)育成組成個(gè)體的任何細(xì)胞類型及胚外組織
細(xì)胞在透明帶內(nèi)分裂，胚胎總體積并不增加
1.判斷下列有關(guān)哺乳動(dòng)物受精的表述是否正確。（1）在自然條件下，受精在子宮中完成。（ ）（2）精子需要獲能才能與卵子結(jié)合，而卵子一經(jīng)排出就具備受精能力。（ ）（3）精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵。（ ）2.下列有關(guān)哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A.在桑葚胚階段，胚胎的內(nèi)部開始出現(xiàn)含有液體的腔 B.胚胎干細(xì)胞是一類未分化的細(xì)胞，可以從早期胚胎中分離獲得 C.桑葚胚的細(xì)胞一般都具有全能性，囊胚的細(xì)胞逐漸分化 D.受精卵早期分裂時(shí)，胚胎中細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加
1.精母細(xì)胞在變成精子的過程中，很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核與線粒體 都保留了下來，請(qǐng)嘗試用你所了解的哺乳動(dòng)物受精的相關(guān)知識(shí)來解釋 這一現(xiàn)象。
提示：細(xì)胞核和線粒體都是精子的重要結(jié)構(gòu)。其中，細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存的場(chǎng)所，決定后代的遺傳特性，它參與受精過程。線粒體是精子進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，為精子的生存和運(yùn)動(dòng)提供能量。
提示：出題的目的不是讓學(xué)生準(zhǔn)確地答出精子獲能的機(jī)制和防止多精入卵的具體機(jī)制，而是鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生去查閱資料或請(qǐng)教專家，并引導(dǎo)他們?nèi)ゲ殚喯鄬?duì)專業(yè)的書籍，這是學(xué)習(xí)的深入過程。這里涉及的問題，在普通生物學(xué)或者一般的細(xì)胞工程專著中可能找不到答案，需要查閱生殖生物學(xué)相關(guān)書籍。通過查閱專業(yè)資料，學(xué)生能了解到，精子獲能的機(jī)制很神奇，防止多精入卵的機(jī)制同樣神奇而且非常復(fù)雜，這都是機(jī)體在長期進(jìn)化的過程中形成的、用來保障本物種延續(xù)的機(jī)制。
2.精子在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)是如何獲能的?除了教材中介紹的，防止多精入卵的機(jī)制還有哪些?感興趣的話，請(qǐng)通過查閱相關(guān)資料或請(qǐng)教專家來進(jìn)行了解。關(guān)于受精作用，你還能提出其他問題嗎?

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