我國對奶類的總需求量很大，但與奶業(yè)發(fā)達的國家相比，我國奶牛的單產水平還存在一定差距。奶牛品種是影響產奶量的主要因素之一，而引進一頭成年奶牛往往需要數(shù)萬元，高昂的價格使得靠大量引進優(yōu)良品種來提高產量不太可行。遺憾的是，牛的生育率很低，一頭母牛一胎一般只產一頭犢牛，一生約生育四五次。良種荷斯坦奶牛從社會中來如何解決這個難題呢?提高優(yōu)良奶牛品種的出生率可以通過體外受精、胚胎分割等技術獲得多個良種奶牛的胚胎，然后移植給代孕母牛生下后代。第2章細胞工程第3節(jié)胚胎工程1.通過受精過程的學習，認同生命的結構與功能觀。(生命觀念)2.歸納與概括胚胎發(fā)育過程中不同時期的細胞特點。(科學思維)1.什么是胚胎工程？2.胚胎工程的實質是什么？3.剛采集的精子是否能與卵子立即結合完成受精作用，為什么？

思考·討論：4.受精前的準備有哪些？胚胎工程指對生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內生產后代，以滿足人類的各種需求。1.常用技術：體外受精、胚胎移植、胚胎分割在體外條件下，對動物_________和_____________條件進行的模擬操作。2.工程實質：操作對象哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律胚胎工程自然受精早期胚胎發(fā)育3.理論基礎：一、胚胎工程的理論基礎1受精2胚胎早期發(fā)育（一）受精

精子和卵子相互識別，融合成合子（受精卵）的過程。細胞膜的功能進行細胞間信息交流細胞膜具有一定的流動性次級精母細胞精細胞精原細胞初級精母細胞精子精子第二極體卵原細胞初級卵母細胞次級卵母細胞第一極體卵細胞卵子（一）受精受精是在_______內完成1.概念:指_____和______結合形成_____(即_______)的過程。精子受精卵卵子合子2.場所:輸卵管3.過程：包括受精前的_____階段和_______階段。準備受精第一階段第二階段第三階段大量精原細胞（部分）DNA的復制和蛋白質的合成1個初級精母細胞減數(shù)第一次分裂（MⅠ）2個次級精母細胞減數(shù)第二次分裂（MⅡ）4個精細胞4個精子變形精原細胞有絲分裂哺乳動物的睪丸精子的發(fā)生精子的變形過程③精子頭出現(xiàn)④細胞質濃縮①頂體的發(fā)生②尾的發(fā)育⑤精子形成（一）受精1.精子的形成

高爾基體——細胞核——中心體——線粒體——細胞內其他物質——精子頭的主要部分頭部的頂體(內含多種酶)精子的尾線粒體鞘(尾的基部)原生質滴(最后脫落)（一）受精——準備階段1：精子獲能2.精子的獲能剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在_________________發(fā)生_______________后，才能獲得受精能力，這一生理現(xiàn)象稱為“精子獲能”雌性動物的生殖道相應的生理變化實現(xiàn)了各種哺乳動物在體外條件下的獲能，為_____________的建立奠定了基礎體外受精技術（1）概念：（2）研究精子獲能機制的意義：（3）獲能方法：①直接利用雌性動物的生殖道，使精子獲能；②將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中，使其獲能等。獲能液的成分因動物種類不同有所差異,常見的有肝素，鈣離子載體等。（一般不進行MⅡ）有絲分裂MⅠ卵原細胞第一極體MⅡ卵子第二極體退化消失受精初級卵母細胞次級卵母細胞合子胎兒時期多個卵原細胞染色體復制初情期（一）受精3.卵子的形成（1）過程:（2）時期:（3）場所:胎兒時期場所：初情期場所：卵巢輸卵管輸卵管卵巢子宮排卵

排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？排卵：卵子從卵泡中排出。卵子：一般指雌性動物的生殖細胞。第一極體卵母細胞膜卵丘細胞卵母細胞核透明帶（一）受精3.卵子的形成排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？輸卵管卵巢子宮卵泡：由初級卵母細胞和周圍的卵泡細胞組成。雌性動物剛剛排出的卵子能立即與獲能的精子受精嗎？不能（1）卵子一般在排出______后才能被精子穿入（2）動物排出的卵子成熟程度不同：有的可能是____________，如馬、犬等；有的可能是____________，如豬、羊等；（3）卵子成熟的場所：排出的卵子都要在________進一步成熟（4）卵子具備與精子受精能力的時期：2-3h初級卵母細胞次級卵母細胞輸卵管內MⅡ（5）具備受精能力的卵子結構透明帶卵細胞膜核第一極體（一）受精——準備階段2：卵子的準備4.卵子的準備1.受精過程中卵子的哪些結構發(fā)生生理反應可以防止多精入卵？這有什么意義？2.如何判斷卵子是否受精？3.如何判斷受精完成？提示阻止多精入卵有兩道屏障：第一道屏障是透明帶發(fā)生生理反應，第二道屏障是卵細胞膜發(fā)生生理反應。其意義是保證受精卵中遺傳物質與親代體細胞一致，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。提示常以在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標志。閱讀教材P56-57，思考下列問題：提示觀察到雌、雄原核融合形成合子（受精卵），作為受精完成的標志。精子穿越卵細胞膜外的結構，如透明帶頂體釋放出多種酶，以溶解這些結構精子接觸卵細胞膜透明帶反應精子形成雄原核、卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體，形成雌原核精子入卵卵細胞膜反應精子觸及卵細胞膜的瞬間，透明帶會迅速發(fā)生生理反應，阻止后來的精子進入透明帶精子入卵后，卵細胞膜會立即發(fā)生生理反應，拒絕其他精子再進入卵內防止多精入卵的兩個屏障精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂并形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子的核還大的核，叫做雄原核。雄原核雌原核放出第二極體第一極體（一）受精——受精階段雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵。第一次卵裂即將開始雌雄原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此靠近，核膜消失。這個含有兩個染色體組的合子就是受精卵。受精過程結束后，受精卵的發(fā)育也就開始了。受精完成的標志：雌雄原核融合形成合子受精的標志：觀察到兩個極體（透明帶和卵細胞膜之間）或者觀察到雌雄原核多數(shù)哺乳動物的第一極體不進行減數(shù)分裂Ⅱ，因而不會形成兩個第二極體。（一）受精——受精階段受精的標志：在卵黃膜（卵細胞膜）和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。受精完成標志：雌雄原核融合形成合子（受精卵）。練1.下列關于精子獲能的敘述，錯誤的是A.剛排出的精子可以立即與卵子結合受精B.精子獲能可在雌性動物的生殖道內完成C.可將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能D.精子在體外條件下的獲能為體外受精技術的建立奠定了基礎√解析剛排出的精子還不具備受精能力，必須在雌性動物的生殖道內發(fā)生相應的生理變化，才能與卵子受精，A錯誤。練2.下列有關哺乳動物精子和卵細胞的發(fā)生以及受精作用的敘述，正確的是A.卵細胞膜發(fā)生生理反應是防止多精入卵的第一道屏障B.排卵就是排出成熟卵細胞的過程C.卵細胞形成時的分裂過程均在卵巢內完成D.卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶之間觀察到兩個極體√解析透明帶發(fā)生生理反應和卵細胞膜發(fā)生生理反應是防止多精入卵的先后兩道屏障，A錯誤；排卵是指卵子從卵泡中排出，排出的是初級卵母細胞或次級卵母細胞，而不是成熟的卵細胞，B錯誤；哺乳動物卵細胞形成時的分裂過程在未排卵之前是在卵巢中進行的，排卵之后是在輸卵管中進行的，C錯誤。胚胎工程的許多技術，實際是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。請根據(jù)動物受精和早期胚胎發(fā)育過程回答下列問題：(1)在哺乳動物體內卵子的發(fā)生過程中，減數(shù)分裂Ⅰ完成的時間是在雌性個體排卵前后，當次級卵母細胞發(fā)育到________(時期)時才具備與精子受精的能力，受精的場所是________，判斷卵子是否受精的重要標志是______________________________________________________。(2)受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是_____________和____________。(3)胚胎發(fā)育過程首先是卵裂，所得每個子細胞的體積比受精卵________，胚胎發(fā)育到________期會導致透明帶破裂，胚胎從中伸展出來，這一過程叫作孵化。MⅡ中期輸卵管在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體透明帶反應卵細胞膜反應小卵泡卵泡細胞初級卵母細胞＝＋排卵卵子從卵泡中排出＝正常情況下，一個卵泡只能