【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第三章 胚胎工程
第一节 胚胎工程的应用及前景
二.
学习内容：
本周学习关于精卵的发生和受精，重点在对全过程的把握，而弄清楚精子变形、卵泡形成、卵子成熟的两次减数分裂场所及时间、精子的顶体反应，卵子的透明带反应、卵黄膜的封闭作用及雄、雌原核的形成等生理活动，是本部分知识掌握的关键。关于早期胚胎发育，讲述了受精卵—卵裂—桑椹胚—囊胚—原肠胚及胚层分化—胎儿雏形形成的过程，以及各时期的重要特点。其中需重点掌握桑椹胚细胞的全能性，囊胚具有分化能力的内细胞团等内容，因为它们与后续内容中的胚胎移植、胚胎分割密切相关。
三.
学习重点
（1）精子形成过程
（2）卵子形成过程
（3）受精作用
（4）胚胎发育
四.
学习难点
（1）精子和卵子的形成过程
（2）受精作用和胚胎发育
五.
学习过程：
知识结构
胚胎工程的建立
场所：睾丸的曲细精管
时间：从初情期开始，到生殖机能衰退
精子的发生 1）精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）
过程 2）1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）
3）精子细胞→精子（通过变形）
场所：卵巢
时间：从胎儿时期开始（胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备）
卵子的发生 1）卵原细胞→初级卵母细胞（胎儿期完成）
过程 2）1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成）
3）1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（精子和卵子结合过程中完成）
概念：精子和卵子结合成合子（受精卵）的过程。
受精 场所：雌性的输卵管内
1）受精前的准备阶段1：精子获能
过程 2）受惊前的准备阶段2：卵子的准备
a.精子穿越放射冠和透明带：顶体反应，透明带反应
3）受精阶段 b.进入卵黄膜：卵黄膜封闭作用
c.原核形成和配子结合
卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂
早期胚胎发育 桑椹胚：胚胎细胞达32个左右，每一个细胞都是全能细胞
囊胚：有囊胚腔，出现了囊胚从透明带中伸展出来的孵化过程
原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层，滋养层发育成胎膜和胎盘，内胚层包围着原肠腔
（一）哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点
相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；经过两次减数分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。
不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子；精子的形状为蝌蚪状，卵子为球形。
特别提醒：精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。
（二）精子的变形过程：
细 胞 核 → 精子头的主要部分
高尔基体 → 头部的顶体
精子细胞 中 心 体 → 精子的尾
精子（包括头、颈、尾）
线 粒 体 → 精子尾基部的线粒体鞘膜
其他物质 → 原生质滴（最后脱落）
注意：不同动物的精子形态相似、大小不同，动物精子的大小与动物的体型大小无关，多数家畜精子在睾丸内形成的时间为两个月。
（三）卵子发生过程中的注意事项：
卵子发生在卵巢内完成，正常情况下，1个卵泡只能形成1个成熟的卵子；
胚胎性别分化后，胎儿时期卵原细胞增殖，演变为初级卵母细胞（形成卵泡）；
动物排卵前后完成减数第一次分裂，排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出；
刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟（极体也进入）；
减数第二次分裂的中期，次级卵母与精子在输卵管内结合完成受精过程；
第二次分裂在精子和卵子结合的过程中完成；
判断卵子是否受精的重要标志是卵黄膜和透明带的间隙可以观察到2个极体。
（四）精子在雌性生殖道内是如何获能的
受精作用分两个阶段，在输卵管内完成：准备阶段（精子获能、卵子准备）、受精阶段刚排出的精子不能立即与排出的卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力（1951年，张明觉、奥斯汀发现），称为“精子获能”；卵子在排出2—3小时后才能被精子穿入，卵子受精前也要经过类似精子获能的过程；动物排出的卵子成熟程度不同，可能是初级卵母细胞，也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内成熟，达到减数第二次分裂中期时才能与精子结合；精液由精子和精清（精浆）两部分组成。 精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。精子穿过放射冠、透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合
（五）顶体反应
获能后的精子，在雌性动物生殖道与卵子相遇时，出现精子顶体膨大，精子质膜（外膜）和顶体外膜局部融合，并在融合处形成一些泡状物，随后脱落，造成精子顶体外膜出现孔洞，使顶体内储存的与受精有关的酶释放出来，参与精子和卵子的受精过程，这种生理现象叫顶体反应。
精子释放顶体酶溶解卵丘细胞间的物质，形成穿越放射冠的通路；顶体酶将透明带溶出一条通道，精子借自身运动穿越透明带；
精子接触卵黄膜，产生透明带反应，阻止后来精子进入透明带；精子被卵黄膜微绒毛抱合，精子外膜与卵黄膜融合，精子入卵，产生卵黄膜封闭作用；
（六）防止多精入卵受精的两道屏障
屏障一：透明带反应。当精子越过放射冠，进入透明带并接触卵黄膜的瞬间，卵子发出指令（信号），产生阻止后续的精子进入透明带的生理反应。
屏障二：卵黄膜封闭作用。当第一个精子进入卵黄膜后，会立即引起卵黄膜的紧缩、增厚，产生阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反应，也叫做多精子入卵阻滞。
（七）哺乳动物桑椹胚、囊胚和原肠胚主要特点
胚胎发育的早期有一段时间在透明带内进行，这一时期称为卵裂，有丝分裂，细胞数量增加，胚胎总体积不变或减少；
桑椹胚——细胞数在32个左右，细胞排列致密，形似桑椹，由具有发育全能性的细胞构成。
囊胚——出现了细胞分化，聚集于一端个体较大的细胞为内细胞团（ICM），将发育为胎儿本身；沿透明带内壁扩展和排列的个体小的细胞为滋养层细胞，将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养。胚胎进一步发育，出现含液体的囊胚腔，进一步扩大，导致透明带破裂，称孵化；
原肠胚——具有三个胚层，内细胞团表层细胞形成外胚层，下方细胞形成内胚层，内胚层包围的腔称原肠腔，滋养层发育为胎膜和胎盘。
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
1. 一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是（ ）
A. 1
B.
2. 排卵是指（ ）
A. 卵泡从卵巢中排出
B. 卵子从卵泡中排出
C. 卵子从卵巢中排出
D. 卵子从输卵管中排出
3. 排卵时，细胞处于（ ）时期
A. 卵原细胞 B. 初级卵母细胞 C.
成熟卵细胞 D. 次级卵母细胞
4. 初级卵母细胞的第一次减数分裂完成于（ ）
A. 排卵前后，在卵巢内 B.
受精前，在卵巢内
C. 排卵前后，在输卵管 D.
受精时，在输卵管内
5. 次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于（ ）
A. 排卵前，在卵巢内
B. 受精前，在输卵管内
C. 排卵后，在腹腔内
D. 受精时，在输卵管内
6. 内细胞团（ICM）出现于（ ）
A. 原肠胚期 B. 卵裂时
C. 囊胚期 D. 桑椹胚期
7.（02上海）精原细胞增殖的方式是（ ）
A. 无丝分裂 B. 有丝分裂 C. 减数分裂 D. 有丝分裂和减数分裂
8. 下列关于生精细胞的论述中，哪一项是错误的（ ）
A. 精原细胞不断分裂，一部分作为干细胞，一部分分化为初级精母细胞
B. 精母细胞经历两次成熟分裂
C. 精子是由精子细胞经过减数分裂来的
D. 精子细胞与精子的染色体数目是相同
E. 次级精母细胞中有22条常染色体及二条性染色体
9. 进行第二次减数分裂（成熟分裂）后形成的细胞是（ ）
A. 精子
B. 精原细胞
C. 初级精母细胞
D. 次级精母细胞
E. 精子细胞
10. 关于次级精母细胞的描述，哪一项是错误的（ ）
A. 由初级精母细胞经第一次成熟分裂而来
B. 一次分裂后形成两个精子细胞
C. 存在的时间很短
D. 染色体数目为23+X或Y
E. 细胞体积最大
11. 细胞内没有同源染色体的是（ ）
A. 肌细胞 B. 精原细胞 C. 初级精母细胞 D. 次级精母细胞
12. 哺乳动物的卵细胞比精子大得多，其生物学意义是（ ）
A. 有利于受精作用
B. 有利于胚胎发育
C. 有利于胚后发育
D. 有利于减数分裂
13. 透明带破裂发生于（ ）
A. 原肠胚期 B. 卵裂时 C. 囊胚期 D. 桑椹胚期
14. 受精卵的细胞分裂称（ ）
A. 卵裂 B. 无丝分裂 C. 减数第一次分裂
D. 减数第二次分裂
15. 透明带反应发生在（ ）
A. 排卵时
B.
精子与放射冠接触时
C. 顶体释放酸性水解酶后
D. 精子进入卵子后
16. 关于受精，何项错误（ ）
A. 受精发生在输卵管
B. 受精前精子和卵子已完成第二次成熟分裂
C. 精子细胞膜与卵子细胞膜融合
D. 精子进入卵子后，发生透明带反应
17. 哺乳动物胚胎发育是指（ ）
A. 受精卵发育成囊胚
B. 囊胚发育成原肠胚
C. 幼体发育为成体
D. 受精卵发育成幼体
18. 下列关于动物胚胎发育过程的叙述中，错误的是（ ）
A. 胚胎发育的起点是受精卵
B. 胚胎发育过程包括细胞的分裂与分化
C. 受精卵首先通过卵裂发育成囊胚
D. 原肠胚具备内、外两个胚层
19.（多选）精子入卵后，发生的变化是（ ）
A. 精子完成第二次减数分裂，形成雄原核
B. 精子发生顶体反应
C. 激发透明带反应
D. 卵子完成第二次减数分裂，形成雌原核
E. 雌、雄原核靠拢融合，透明带随即消失
20.（多选）精子获能后，发生的变化是（ ）
A. 完成第二次成熟分裂
B. 可以释放顶体酶
C. 能穿越放射冠
D. 能穿越透明带
E. 其核能进入卵细胞内
21.（多选）受精过程包括（ ）
A. 精子细胞膜与卵细胞膜接触并融合
B. 精子细胞核进入卵细胞内
C. 卵子完成第二次减数分裂
D. 发生透明带反应
E. 精子的核与卵子的核靠拢，核膜消失，染色体混合
22.（多选）受精的意义是（ ）
A. 启动细胞分裂
B. 维持了双亲的遗传特性
C. 恢复二倍体
D. 具有与亲代不完全相同的性状
E. 决定遗传性别
23.（多选）早期胚胎的发育，以形态特征大体可分为（ ）
A. 桑椹期
B. 囊胚期
C. 原肠期 D.
卵裂期
24. 受精时精子穿入（ ）
A. 卵原细胞 B. 初级卵母细胞 C. 次级卵母细胞 D. 成熟卵细胞
25. 防止多精受精的第一道屏障是（ ）
A. 透明带反应 B. 卵黄膜封闭 C. 滋养层封闭
D. 顶体反应
26. 防止多精受精的第二道屏障是（ ）
A. 透明带反应 B. 卵黄膜封闭 C. 滋养层封闭
D. 顶体反应
27. 某雌性哺乳动物的卵巢中有初级卵母细胞300个，从理论上计算，经减数分裂所产生的卵细胞和极体数分别是（ ）
A. 300和600 B. 300和
28. 排卵时，从卵巢排出的是（ ）
A. 成熟的卵细胞
B. 成熟的卵细胞和透明带
C. 成熟的卵细胞、透明带和放射冠细胞
D. 成熟的卵细胞、透明带和放射冠细胞和卵泡液
E. 以上都不是
29. 生长在卵泡内的卵母细胞处于（ ）
A. 第一次减数分裂前期
B. 第二次减数分裂前期
C. 第一次减数分裂中期
D. 第二次减数分裂中期
E. 第一次减数分裂末期
30. 排出的卵处于（ ）
A. 第一次减数分裂前期
B. 第一次减数分裂中期
C. 第二次减数分裂前期
D. 第二次减数分裂中期
E. 完成第二次减数分裂
31.（03上海）4个精原细胞经过减数分裂，形成（ ）
A. 4个二倍体精细胞
B. 8个单倍体的精细胞
C. 16个单倍体的精细胞
D. 4个单倍体的精细胞
32. 哺乳动物胚胎发育的主要阶段依次为（ ）
A. 受精卵形成、卵裂、原肠胚、囊胚、胚层分化、中胚层和体腔形成、幼体
B. 受精卵形成、卵裂、囊胚、原肠胚、中胚层和体腔形成、胚层分化、幼体
C. 卵裂、原肠胚、囊胚、中胚层及体腔形成、胚层分化、幼体
D. 卵裂、囊胚、原肠胚、中胚层及体腔形成、胚层分化、幼体
33. 下列关于人体的胚胎发育过程的说法中，不正确的是（ ）
A. 整个胚胎发育过程可以分为3个阶段
B. 内胚层和外胚层都是由胚盘发育而来的
C. 胚胎期发育结束时，各器官原基都已经形成
D. 受精卵到了子宫以后开始进行分裂，形成细胞团
34. 将来能发育为胎儿的胎膜和胎盘的结构是（ ）
A. 原肠胚
B. 胚泡 C. 桑椹胚 D. 滋养层 E. 内细胞群
35. 粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体，两个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）
A. 8个、7条 B. 8个、14条 C. 4个、7条 D. 4个、14条
36. 以下是有关细胞核型的问题：
（1）初级精母细胞的核型_____________
（2）精子的核型是________________
（3）次级卵母细胞的核型是_______________
（4）极体的核型是______________
（5）成熟卵子的核型是_______________
A. 23，Y
B. 23，X C. 两者均是 D. 两者均非
37. 下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）。其中正确的是（ ）
A.
①② B.
①③ C.
②④ D. ③④
38. 下图为男性曲细精管横切面模式图，表示由精原细胞（a）生成精子的过程。图中可能含有46条染色体的细胞是（ ）
A. 细胞a
B. 细胞b
C. 细胞c
D. 细胞d
39. 请回答下列问题：
（1）受精卵的有丝分裂，称_______，所产生的子细胞称_______，后者构成的实心胚称_______，该实心胚进入子宫腔后，细胞间出现裂隙，融合形成囊泡状的结构，称_______或_______。
（2）囊胚表面是单层扁平细胞，称_______，中央的腔称_______，腔内含有的液体称_______，在腔的一端有一团细胞，称_______，其附着处的细胞称为_______。
（3）生殖细胞包括___________和___________，均为仅有______条染色体的单倍体细胞，其中______条是性染色体。
【试题答案】
1. A
2.
B 3.
D 4.
A 5.
D 6.
C 7.
D 8.
C 9.
D
10. E
11.
D 12.
B 13.
C 14.
A 15.
D 16. B 17.
A
18. D
19. CD
20. BCDE 21. ABCDE 22.
ABCDE 23. ABC 24.
C
25. A
26.
B 27.
C 28.
E 29.
A 30.
B 31.
C 32.
C 33.
D
34. D 35.
A 36.（1）C
（2）C
（3）B
（4）B
（5）B
37. A 38.
AB
39.（1）卵裂 卵裂球 桑椹胚 胚泡 囊胚
（2）滋养层 胚泡腔 胚泡液 内细胞群 极端滋养层
（3）精子 卵子 23 1