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- 2023-03-14 19:15:02 发布
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3．1 体内受精和早期胚胎发育
[学习目标] 1.说出精子和卵子的形成过程及异同。2.简述防止多精入卵的两道屏障的形成机制。3.概述哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。
方式一 黑脚雪貂目前已成为世界上濒危的哺乳动物之一。成年黑脚雪貂平均身长0.5米，体重1千克，毛色浅黄。美国史密森国家动物园科学家利用两只死亡多年的雄性雪貂的冷冻精液，通过人工授精，成功培育出了两只雪貂宝宝，所用精液采集于1997年和1998年并被冷冻保存长达10年之久。雪貂宝宝的培育成功，为这种世界上濒临灭绝的哺乳动物的保护提供了有效方法。动物的精子是怎样形成的？雪貂宝宝经过了怎样的发育过程呢？请进入本节的学习。
方式二 英国人W·希普于1890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内，结果生出两只纯种的安哥拉兔。这是世界上第一例胚胎移植，胚胎工程由此创始。什么是胚胎工程呢？胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么？想了解这些，就让我们先来学习这一节：体内受精和早期胚胎发育。
一、胚胎工程的概念与精子、卵子的发生
1．胚胎工程的概念
(1)操作对象：动物早期胚胎或配子。
(2)处理技术：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
(3)特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
(4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
(5)实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
2．精子的发生
(1)场所：在睾丸内完成。
(2)时期：从初情期开始到生殖机能衰退。
(3)过程
第一阶段
第二阶段
第三阶段
3．卵子的发生
(1)场所：在雌性动物的卵巢内完成。
(2)时期：动物的胚胎在性别分化以后。
(3)过程
↓
↓
↓
归纳总结
1．精子和卵子发生的比较
项目
精子发生
卵子发生
区别
场所
睾丸曲细精管
卵巢(MⅠ)、输卵管(MⅡ)
时间
初情期后
性别分化后开始，卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的
过程特点
①MⅠ和MⅡ是连续的，需变形；②细胞质均等分配
①MⅠ和MⅡ是不连续的，不需变形；②细胞质不均等分配
结果
形成4个精子
形成1个卵子和3个极体
相同点
①原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；
②产生精子和卵子的方式均为减数分裂。该过程中均经过一次染色体复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半
2．精子和卵子发生的6个易错点分析
(1)性原细胞与精子、卵子的产生方式不同。性原细胞经有丝分裂产生；精子(卵子)是由精(卵)原细胞经减数分裂形成的。
(2)精子变形时，细胞中很多结构都会消失，细胞核和线粒体会保留下来，因为细胞核是精子遗传物质的储存场所，而线粒体则是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所。
(3)正常情况下，一个卵泡中只能形成一个卵子。
(4)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。
(5)刚排出的卵子尚未完全成熟，有的处于减数第一次分裂时期，如马；有的处于减数第二次分裂时期，如羊、猪。
(6)多数哺乳动物的第一极体不再分裂，只能在卵细胞膜和透明带之间观察到2个极体。
例1 下列有关精子细胞变形形成精子的说法，正确的是( )
A．线粒体聚集形成顶体，以便供应能量
B．中心体浓缩成原生质滴
C．高尔基体与细胞核变成精子的头
D．高尔基体演变成尾
答案 C
解析 精子细胞的细胞核变成精子头的主要部分；高尔基体发育为精子头部的顶体；中心体演变为精子的尾；线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘；细胞内的其他物质浓缩为原生质滴。
例2 下列不是精子和卵子发生区别的是( )
A．初级精母细胞和初级卵母细胞在个体发育过程中的形成时间
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
答案 D
解析 初级精母细胞是在雄性动物初情期开始后由精原细胞分裂形成，而初级卵母细胞是在胎儿期形成的；精子的形成过程中减数分裂是连续的，卵子产生通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子和卵子结合过程中才完成MⅡ；精子形成还需要变形，卵子不需要变形；成熟的精子...