1、第四节 对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体（第1课时）u 教学目标1概述受精和早期胚胎发育的各个阶段所发生的主要生理变化，理解精子准备和卵子成熟的机制、防止多精入卵的双重机制以及胚胎早期发育的过程。2基于受精和胚胎早期发育，理解它们作为胚胎工程的理论基础，对于胚胎工程技术的发展所具有的指导意义。u 教学重难点【教学重点】1概述受精和早期胚胎发育的各个阶段所发生的主要生理变化，说明精子准备和卵子成熟的机制、防止多精入卵的双重机制以及胚胎早期发育的过程。2说明受精和胚胎早期发育的研究对胚胎工程技术发展的指导意义。【教学难点】1理解精子准备和卵子成熟的机制、防止多精入卵的双重机制及胚胎早期发
2、育的过程。2说明受精和胚胎早期发育的研究对胚胎工程技术发展的指导意义。u 教学过程【新课引入】试管动物： 1890年，希普将安哥拉兔的早期胚胎移植到已接受交配的比利时母兔输卵管内，获得安哥拉兔。这是世界首例胚胎移植成功的例子。随着体外受精和胚胎体外培养技术的发展，1982年第一胎试管牛犊问世。现在，体外受精已在十多种哺乳动物中获得成功，产下了“试管动物”。教师引导学生分析试管动物的实例，理解“试管动物”名称的由来，讨论下面的问题。问题探讨：（1）“试管动物”用到哪些技术？（2）“试管动物”有何应用价值？【新知讲解】一、受精作用1胚胎工程教师讲解胚胎工程的定义，引导学生通过分析实例，说出胚胎工程
3、的操作对象，理解受精作用和胚胎发育研究在胚胎工程中的重要意义。（1）定义：针对胚胎发育过程的技术有胚胎移植、体外受精、胚胎体外培养、胚胎分割、胚胎干细胞培养等，人们把这些生物技术统称为胚胎工程。（2）操作对象：胚胎工程操作的主要对象是生殖细胞、受精卵和早期的胚胎细胞。2受精作用（1）定义：受精作用是精子与卵细胞结合形成受精卵的过程（2）场所：输卵管（3）过程：精卵识别精子入卵原核形成合子形成图 精卵结合过程中的扫描电镜图 （16000，经后期着色处理）3受精作用过程引导学生阅读教材P86页，分析归纳受精过程各阶段的特点。4人卵细胞的形成及受精作用过程教师引导学生据图分析，说明人卵细胞的形成过程
4、和受精作用的过程，重点说明减数分裂中出现的停滞现象和卵母细胞受精前后的变化。5【思维提升】要求学生根据所学知识，探讨下列问题：受精过程中，精子和卵细胞提供的遗传物质的量是否相等？提示：受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，但其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。6【小资料】：受精膜的形成教师引导学生阅读教材P87小资料，重点认识卵子防止多精入卵的机制，并尝试回答教师提出的问题。自然界中，大多数动物都是单精子受精。只要有一个精子入卵，其他的精子就会被“拒之门外”。在精子入卵的刹那，卵内储存的钙离子释放出来，并从精子入卵处开始迅速地波及整个卵细胞，出现了一种奇特的“钙波”，从而快
5、速地阻挡其他精子的进入。受钙离子激发，卵膜下皮质小泡将其内含物黏多糖类物质释放到细胞膜与外层的卵黄膜之间的空隙中，吸水膨胀，迅速地使卵黄膜撑起，同卵黄膜一起构成受精膜，永久性地阻断其他精子进入。【问题探讨】：归纳说明卵细胞防止异种精子入卵和防止多精入卵的屏障。二、早期胚胎发育1早期胚胎发育（1）起点：受精卵（2）场所：输卵管子宫（3）全能性：随着细胞的分化而逐渐下降（4）过程：卵裂桑葚胚囊胚原肠胚（5）结果：最终形成具有三个胚层的原肠胚2卵裂和囊胚的形成学生观看动画和图片，结合教材P8788内容，说出卵裂和囊胚的形成过程。讨论回答教师提出的问题。【问题探讨】卵裂、桑葚胚、囊胚阶段的胚胎各有什么
6、特点？3【思维提升】学生讨论回答教师提出的问题，深入认识早起胚胎发育的过程。（1）胚胎发育的场所是什么？提示：最初几次的卵裂发生在母体的输卵管中，然后逐渐迁入到子宫中进行进一步的胚胎发育。（2）卵裂阶段的胚胎具有什么特点？提示：卵裂速度很快，细胞还来不及长大，下一次分裂就已经开始，所以卵裂过程所产生的细胞会越来越小，但总体积基本不变。胚胎发育的28细胞期，其中的每一个细胞都具有全能性，均可以发育成一个完整的个体。卵裂的速度主要取决于受精卵中卵黄物质的含量和分布。卵黄含量低的一极（动物极）的卵裂速度高于卵黄含量高的一极（植物极）。（3）桑葚胚阶段的细胞是否具有全能性？提示：当卵裂进行到1632个
7、细胞时，细胞紧密连接成一个细胞团，此时称桑葚胚。桑葚胚内的细胞排列比较紧密，是由受精卵通过有丝分裂产生的，细胞的功能和发育潜能没有发生变化，仍然具有发育的全能性。（4）囊胚阶段的胚胎具有什么特点？提示：囊胚中间的腔（或被卵黄填充的部分）称为囊胚腔。囊胚外表是一层扁平细胞，称为滋养层，胚胎的附属结构或胚外结构如绒毛膜、胚盘等就是由滋养层发育形成的。囊胚内部的细胞团不断增殖分化，将发育成完整的胚胎。（5）原肠胚阶段的细胞是否具有全能性？提示：原肠胚时期出现了3个胚层的分化，各个胚层将来发育成不同的组织和器官，因此不具有全能性。4人卵细胞受精和受精后胚胎植入子宫的过程教师结合图片讲解受精和受精后胚胎
8、植入子宫的过程，学生尝试理解并说明受精阶段与受精后胚胎植入子宫过程中胚胎的变化。受精卵形成一天后开始缓慢卵裂，一般1224 h完成一次。最初几次的卵裂是在母体的输卵管中进行的，卵裂中的胚胎借助输卵管纤毛的运动朝子宫的方向迁移。当受精卵进入子宫时，胚胎已经发育成具有内细胞团、滋养层和囊胚腔的囊胚。囊胚进入母体子宫后植入子宫内膜中。 5原肠胚形成过程与器官原基形成教师讲解胚层的分化和器官原基形成的过程，学生探讨胚胎发育的特点，认识个体发育与形态建成过程的程序特点。各个胚层按各自的发育途径分裂和分化为相应的细胞和组织。原肠胚的内、中、外三个胚层逐渐分化形成各种器官原基，最先形成的是脑和脊髓原基神经管
9、，随后各种器官原基相继形成，如眼原基、肢芽等。此时，体形模式逐渐建立，经过进一步的生长和发育，最终形成幼体。【课堂小结】教师带领学生回顾本节课的重要知识点，指导学生总结本节课的重点和难点。【课堂检测】1受精过程的顺序为（ D ）第一次卵裂开始雌雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵精子利用其表面的特异性物质和卵细胞识别后，头部进入卵细胞卵细胞发生一系列反应，阻止后来的精子进入雌、雄原核的形成A BC D2下列关于哺乳动物胚胎早期发育顺序的排列，正确的是（ B ）A卵裂囊胚桑葚胚原肠胚B受精卵卵裂桑葚胚囊胚原肠胚C卵裂受精卵囊胚桑葚胚原肠胚D受精卵卵裂囊胚桑葚胚原肠胚【课外拓展】排卵教师向学生介绍排卵的概念和一般过程，说明排卵的时机及其与受精过程的联系，学生探讨并回答教师提出的问题。排卵是指成熟卵泡破裂，次级卵母细胞连同透明带、放射冠与卵泡液一起从卵泡中排出的过程。青春期后，随卵泡成熟，卵母细胞重新恢复并完成第一次减数分裂，排出第一极体，成为次级卵母细胞，并随即开始第二次减数分裂，但再次停滞在分裂中期。如果受精，则卵母细胞排出第二极体，成为成熟卵，又称卵子。如没有受精，则卵细胞死亡、溶解。问题探讨：阅读材料，尝试说明排卵与受精作用的关系。 9 / 9
