1、第第 1 节节 胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础 第第 1 课时课时 生殖细胞的形成生殖细胞的形成 目标导读 1.结合教材 P2426图文，简述精子的形态结构、发生过程和激素调节。2.分析教 材 P2728内容，理解卵细胞的形态结构、发生过程和激素调节。 重难点击 1.精子和卵细胞的形态、结构。2.精子和卵细胞的形成过程。 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
2、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。 解决学生疑难点 _ _ 一、精子的发生 1.精子的形态结构(如图) (1)头部：由顶体和变形的细胞核构成。 顶体内含有多种与受精有关的水解酶。 细胞核中染色体高度浓缩，含有雄性动物的全部遗传信息，细胞质很少。 (2)中段：线粒体鞘中含有很多线粒体，可提供精子运动所需的能量。 (3)尾部：很长，是精子代谢和运动的器官。 小贴士 不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。 2.精子的发生过程(以哺乳动物为
3、例) (1)场所 精子是在睾丸中发生和成熟的。 (2)过程 增殖期：精原细胞通过有丝分裂增殖，一部分贮藏于曲细精管中继续增殖，另一部分进入 生长期。 生长期：精原细胞长大成为初级精母细胞。 成熟期：初级精母细胞进行连续两次分裂。减数分裂后形成 2 个次级精母细胞，减数分 裂后形成 4 个精子细胞。 精子形成期：精子细胞经过一系列的变化，形成成熟的精子。 小贴士 精子成熟后，从曲细精管进入附睾中进一步发育，并贮藏在附睾中。附睾中的精子 一般没有受精能力，只有当精子头部的糖蛋白被分解后精子才能具备受精能力。 3.精子发生的激素调节 睾丸各曲细精管之间的间质细胞有分泌雄性激素的功能，最重要的雄性激素
4、是睾丸酮。雄性 激素的作用主要是刺激雄性生殖器官和精子的发育与成熟，激发并维持第二性征。 结合下面哺乳动物精子成熟的图解，请分析： 1.过程是哪种细胞分裂方式，生成的子细胞染色体数目是否发生了变化？ 答案 有丝分裂。生成的子细胞染色体数目没有发生变化。 2.过程是哪种细胞分裂方式，生成的子细胞染色体数目是否发生了变化？ 答案 减数分裂。 生成的子细胞染色体数目减半。 3.过程发生的场所是哪里？ 答案 睾丸内的曲细精管。 4.过程之后的成熟精子贮藏在哪里？要发生怎样的变化才能获得受精能力？ 答案 精子成熟后，从曲线精管进入附睾中进一步发育，并贮藏在附睾中。附睾中的精子一 般没有受精能力，只有当精
5、子头部的糖蛋白被分解后精子才能具备受精能力。 1.下列关于精子的描述，错误的是( ) A.由精子细胞变形形成 B.精子一旦形成，便有了受精能力 C.精子头侧面观呈梨形 D.精子是处于最后发育阶段的生殖细胞 答案 B 解析 附睾中的精子一般没有受精能力，只有当精子头部的糖蛋白被分解后精子才能具备受 精能力。 二、卵细胞的发生 1.卵细胞的形态结构 (1)是哺乳动物体内最大的细胞，不能运动。 (2)细胞膜外周由内向外依次是透明带、放射冠。 (3)细胞质多，核糖体十分丰富，同时还含有大量的营养物质。 2.卵细胞发生的过程(以哺乳动物为例) (1)场所：卵巢中的卵泡。根据发育阶段不同可分为原始卵泡、生
6、长卵泡和成熟卵泡。 (2)发生过程 增殖期：胚胎期完成性分化后，雌性胎儿的原始生殖细胞分化为卵原细胞，再通过有丝分 裂发育为初级卵母细胞，进一步发育后被卵泡细胞包围形成原始卵泡。 生长期：性成熟(初情期)以后，原始卵泡中的初级卵母细胞体积不断增大。 成熟期：初级卵母细胞，经减数分裂形成一个次级卵母细胞和一个很小的第一极体；次 级卵母细胞继续进行减数分裂，并停止在分裂中期阶段，并从卵巢中排出，进入输卵管。 受精后继续完成减数分裂并释放出第二极体，否则退化消失。 3.卵细胞发生的激素调节 脑垂体产生卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)。FSH 可促进卵母细胞的生长和发育，并和 LH 一起使卵泡
7、细胞释放更多的雌激素促进卵泡生长。LH 增高会引起排卵。 结合下面哺乳动物卵细胞的发生及成熟的图解，请分析： 1.过程发生在个体发育的哪个时期？ 答案 发生在胚胎期性分化之后，出生之前已经完成。 2.卵泡是如何形成的？一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？ 答案 初级卵母细胞被卵泡细胞包围，形成卵泡。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟 的卵子。 3.经过过程后，一个初级卵母细胞能产生几个卵细胞？ 答案 1 个。 4.雌性动物的排卵是指什么？排出的是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 答案 排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数分裂，需要 在输卵管内进一步成熟，直到
8、减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子 是在输卵管内与精子受精的。 2.以下说法正确的是( ) A.哺乳动物卵泡的形成是在初情期 B.排卵是指排出成熟的卵泡 C.排卵实质上是排出初级卵母细胞或次级卵母细胞 D.排卵实质上是排出次级卵母细胞 答案 D 3.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
9、质浓缩为原生质滴。 项目 精子的发生 卵子的发生 区 别 场所 睾丸的曲细精管 卵巢(减数分裂)，输卵管(减数分裂) 时间 初情期后 卵子的发生在个体性别分化后开始，卵泡的形 成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时 期)完成的，减数分裂是在受精过程中完成 的 过程 特点 精子发生过程中减 数分裂和减数分裂 是连续的； 需要变 形； 细胞质是平均分 配的 卵细胞发生过程中减数分裂和减数分裂 是不连续的；不需要变形；细胞质不均 等分配 结果 形成 4 个精子细胞 形成 1 个卵细胞和 3 个极体 相同点 原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂；生殖细胞的成熟为减数分 裂； 成熟过程均经过一次复制和两次
10、分裂， 子细胞中染色体数目减半 1.下列关于精子的说法，不正确的是( ) A.精子的发生从初情期开始 B.它与卵细胞的受精发生在子宫内 C.精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体 D.精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落 答案 B 解析 精子的发生从初情期开始；精子细胞变形为精子时，线粒体聚集在尾的基部形成线粒 体鞘而保留下来，细胞内的其他物质浓缩为原生质滴，最后脱落；受精作用发生在输卵管内 而不是子宫内。 2.关于次级精母细胞的描述，错误的是( ) A.由初级精母细胞经第一次减数分裂而来 B.分裂后形成两个精子细胞 C.存在时间很短 D.不同动物精子的形态和大小都一致 答案 D
11、 3.下列与卵细胞有关的说法中正确的是( ) A.成熟精子遇到卵细胞便可以发生受精作用 B.排出成熟卵细胞的过程即为排卵 C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D.次级卵母细胞减数分裂的完成发生于受精时 答案 D 4.一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是( ) A.1 B.2 C.4 D.8 答案 A 5.如图是哺乳动物精子细胞经过变形形成精子的示意图，请分析回答下列问题： (1)精子细胞是由_经_分裂产生的。 (2)图甲表示精子细胞，图乙表示经变形后的精子，请将图乙中的字母对应地填写在图甲数字 之后。 _，_，_，_，_。 (3)精子细胞与精子在形态、结构和功能上都发生了变化，因此可以把这一过程看成是 _，原因是基因的_。 答案 (1)精原细胞 减数 (2)c b a e d (3)细胞分化 选择性表达 解析 精子细胞是由精原细胞经减数分裂形成的。精子细胞经过变形形成精子时的变化：图 甲中细胞核变为图乙中的精子头部的主要部分 b，图甲中高尔基体发育为图乙中的头部 的顶体 a， 图甲中中心体演变为图乙中的精子的尾 e，图甲中线粒体形成图乙中的线粒体 鞘 d，图甲中其他物质浓缩成图乙中的原生质滴 c。精细胞与精子在形态、结构和功能上都 发生了变化，可把这一过程看成是细胞分化，是基因选择性表达的结果。