高中生物 精講優(yōu)練課型 專(zhuān)題3 胚胎工程 3.1 內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育同課異構(gòu)課件 新人教版選修3.ppt

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專(zhuān)題3 胚 胎 工 程 3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,一、胚胎工程的概念 1.操作對(duì)象：_________或_____。 2.操作水平：_________操作和處理技術(shù)。 3.技術(shù)手段：體外受精、_________、_________、胚胎干 細(xì)胞培養(yǎng)等。 4.理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物_____和_________發(fā)育的規(guī)律。,早期胚胎,配子,多種顯微,胚胎移植,胚胎分割,受精,早期胚胎,二、精子和卵子的發(fā)生 1.精子的發(fā)生： (1)場(chǎng)所：在_____內(nèi)完成。 (2)時(shí)期：從_______開(kāi)始，到_____________。,睪丸,初情期,生殖機(jī)能衰退,(3)過(guò)程：,有絲分裂,染色體,減數(shù)第一次分裂,減數(shù)第二次分裂,變形,(4)形態(tài)：精子外形似蝌蚪，分___________三大部分。 2.卵子的發(fā)生： (1)場(chǎng)所：在雌性動(dòng)物的_____內(nèi)完成。 (2)時(shí)期：動(dòng)物的胚胎在_________以后。,頭、頸和尾,卵巢,性別分化,(3)過(guò)程：,胎兒期,卵巢內(nèi),初級(jí)卵母細(xì)胞,排卵前后,卵巢內(nèi),精子和卵子結(jié)合的過(guò)程中,輸卵管,,三、受精 1.概念：受精是_____與_____結(jié)合形成_____的過(guò)程。 2.場(chǎng)所：在雌性動(dòng)物的_______內(nèi)完成。 3.受精過(guò)程：,精子獲能,透明帶,卵細(xì)胞膜,受精,精子,卵子,合子,輸卵管,受精卵,原核,(1)準(zhǔn)備階段。 ①精子_____：精子必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變 化后，才能獲得受精能力。 ②卵子的準(zhǔn)備：卵子在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到_______ _____________時(shí)，才具備與精子受精的能力。 (2)受精階段：主要包括精子穿越放射冠和_______，進(jìn)入卵 細(xì)胞膜，_____形成和融合。,獲能,減數(shù)第,二次分裂中期,透明帶,原核,(3)防止多精入卵的屏障。 ①透明帶反應(yīng)(第一道屏障)：精子觸及_________的瞬間， 會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。 ②卵細(xì)胞膜反應(yīng)(第二道屏障)：精子_____后，卵細(xì)胞膜會(huì) 立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再入卵內(nèi)。,卵細(xì)胞膜,入卵,(4)原核形成及配子結(jié)合。 ①雄原核形成：精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂， 隨后形成新的_____，最后形成_______。 ②雌原核形成：被激活的卵子完成_______________，排出 _________后，形成_______。 (5)配子結(jié)合：兩核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸， 體積縮小、合并，形成一個(gè)含___________的合子。,核膜,雄原核,減數(shù)第二次分裂,第二極體,雌原核,二倍染色體,四、胚胎發(fā)育 過(guò)程及各階段特點(diǎn)： 受精卵 卵裂期 _______ _____ _______,（1）細(xì)胞分裂方式：_________ （2）細(xì)胞數(shù)量_____，胚胎總體積_________________ （1）細(xì)胞數(shù)目為_(kāi)__個(gè)左右 （2）細(xì)胞都具有_______ （1）內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育為_(kāi)______________ （2）滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成___________ （1）外胚層：由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)_____細(xì)胞形成 （2）內(nèi)胚層：由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)_____細(xì)胞形成,,,,,,,,,有絲分裂,增多,不增加或略有縮小,32,全能性,胎兒的各種組織,胎膜和胎盤(pán),表層,下方,桑椹胚,囊胚,原腸胚,【微點(diǎn)撥】 1.為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？ 提示：線粒體是進(jìn)行有氧呼吸分解有機(jī)物產(chǎn)生能量的主要場(chǎng)所，精子的線粒體在形成過(guò)程中，聚集于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。 2.精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始的嗎？為什么？ 提示：不是。精子的發(fā)生是從初情期開(kāi)始，而卵子的發(fā)生是動(dòng)物胚胎在性別分化以后。,3.精子和卵子是否都需要經(jīng)過(guò)獲能才能進(jìn)行受精作用？說(shuō)明原因。 提示：否。一般情況下，精液中的精子只有進(jìn)入雌性動(dòng)物生殖道中才能獲能，而卵子在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期，才具備受精能力。 4.受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志相同嗎？為什么？ 提示：不相同。受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體，而受精完成的標(biāo)志為雌、雄原核的融合。,5.同卵雙生和異卵雙生有什么區(qū)別？ 提示：同卵雙生是指一個(gè)受精卵在第一次分裂后彼此分開(kāi)，進(jìn)行各自的分裂、分化形成完全相同的兩個(gè)個(gè)體。異卵雙生是指一次同時(shí)排出兩個(gè)卵子，且同時(shí)受精形成兩個(gè)受精卵，且這兩個(gè)受精卵都發(fā)育成新的個(gè)體。 6.在胚胎發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞分化是從哪個(gè)時(shí)期開(kāi)始的？ 提示：囊胚期細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化。 7.卵裂期應(yīng)包含早期胚胎發(fā)育的哪些階段？ 提示：卵裂期是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，它包括受精卵剛開(kāi)始分裂的時(shí)期、桑椹胚階段以及囊胚期的一部分。,1.精子的形成過(guò)程中不存在( ) A.精原細(xì)胞的染色體復(fù)制 B.初級(jí)精母細(xì)胞進(jìn)行兩次分裂 C.精子細(xì)胞中含有單倍染色體 D.初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂后即可得到精子 【解析】選D。初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂后得到精子細(xì)胞，精子細(xì)胞經(jīng)變形后才可得到精子。,2.初級(jí)卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂完成于( ) A.排卵前后，在卵巢內(nèi) B.受精前，在卵巢內(nèi) C.排卵前后，在輸卵管內(nèi) D.受精時(shí)，在輸卵管內(nèi) 【解析】選A。雌性動(dòng)物的減數(shù)第一次分裂發(fā)生在動(dòng)物排卵前后，在卵巢內(nèi)進(jìn)行，其結(jié)果是生成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)第一極體，然后進(jìn)入輸卵管，準(zhǔn)備受精。,3.在受精卵中，來(lái)自精子和卵細(xì)胞相同的是( ) A.線粒體數(shù)量 B.DNA分子數(shù)量 C.染色體數(shù)量 D.RNA分子數(shù)量 【解析】選C。精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)量都是體細(xì)胞中的一半，細(xì)胞質(zhì)中線粒體數(shù)量不會(huì)相同，線粒體中也有DNA，所以DNA不同，自然RNA也不同。,4.精子的變形過(guò)程中演變?yōu)榫拥奈驳氖? ) A.高爾基體 B.細(xì)胞核 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D.中心體 【解析】選D。精子細(xì)胞的細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴。,5.精子獲能后，不發(fā)生的變化是( ) A.完成第二次成熟分裂 B.可以釋放頂體酶 C.能穿越放射冠 D.能穿越透明帶 【解析】選A。精子獲能后和卵子相遇，進(jìn)行受精作用，在受精過(guò)程中會(huì)發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶，穿越放射冠，穿越透明帶等現(xiàn)象，但精子獲能前已完成了減數(shù)第二次分裂。,6.下列與動(dòng)物卵裂無(wú)直接關(guān)系的細(xì)胞器是( ) A.中心體 B.核糖體 C.線粒體 D.高爾基體 【解析】選D。動(dòng)物卵裂的方式是有絲分裂，紡錘體形成與中心體有關(guān)，由線粒體提供能量，核糖體合成相關(guān)的蛋白質(zhì)，但高爾基體與卵裂沒(méi)有直接關(guān)系。,7.下列關(guān)于動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A.胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵 B.胚胎發(fā)育過(guò)程包括細(xì)胞的分裂與分化 C.受精卵通過(guò)卵裂發(fā)育成桑椹胚 D.原腸胚細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化 【解析】選D。胚胎發(fā)育是由受精卵發(fā)育為幼體的過(guò)程，受精卵是發(fā)育的起點(diǎn)。受精卵經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化，形成桑椹胚、囊胚、原腸胚，囊胚細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化。,一、精子和卵子的發(fā)生 1.不同點(diǎn)：,2.相同點(diǎn)： (1)原始生殖細(xì)胞的增殖為有絲分裂，生殖細(xì)胞的發(fā)生為減數(shù)分裂。 (2)發(fā)生過(guò)程均經(jīng)一次復(fù)制和兩次分裂，子細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半。,【易錯(cuò)提醒】 (1)性原細(xì)胞與精子、卵子的產(chǎn)生方式不同。性原細(xì)胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生；精子(卵子)是由精(卵)原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的。 (2)精子和卵子的發(fā)生時(shí)間是不同的。哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備，是在出生前完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的區(qū)別。 (3)不同動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同。有的動(dòng)物排出的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞(如馬、犬等)，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞(如豬、羊等)。,1.牛的初級(jí)精母細(xì)胞，經(jīng)過(guò)兩次細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞是( ) A.次級(jí)精母細(xì)胞 B.精子細(xì)胞 C.精子 D.次級(jí)卵母細(xì)胞,【解題關(guān)鍵】明確減數(shù)分裂的結(jié)果與精子形成不同： 減數(shù)第一次分裂形成次級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第二次分裂形成精子細(xì)胞，精子是由精子細(xì)胞變形后形成的。 【解析】選B。初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂過(guò)程，最終產(chǎn)生的是精子細(xì)胞。由精子細(xì)胞經(jīng)過(guò)一個(gè)變形時(shí)期才可形成精子。,2.下圖表示高等動(dòng)物卵子的發(fā)生過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題。,(1)圖中A是 ，B是 ，E(過(guò)程)是指 ，階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的 (時(shí)期)，階段D是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的 (時(shí)期)。 (2)當(dāng)觀察到第二極體時(shí)，可以表明 。 (3)圖中①②③分別表示的過(guò)程是 、 、 ， 其中有染色體著絲點(diǎn)分裂的是 (填序號(hào))。 (4)排卵是指 從 中排出，剛排出的卵子尚未完全成熟，需要在 內(nèi)進(jìn)一步成熟。,【解題關(guān)鍵】根據(jù)圖示判斷出①～③是卵子發(fā)生中的哪一過(guò)程，然后再分析各過(guò)程所發(fā)生的具體變化。 【解析】(1)圖中①是初級(jí)卵母細(xì)胞生長(zhǎng)和透明帶形成；②③為減數(shù)分裂，次級(jí)卵母細(xì)胞的減數(shù)第二次分裂是在受精過(guò)程中完成的，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎兒期，減數(shù)分裂是從初情期開(kāi)始的，因此階段C為胎兒期；階段D為初情期后。(2)當(dāng)觀察到第二極體時(shí)，表明卵子已經(jīng)受精。(3)著絲點(diǎn)分裂可發(fā)生在有絲分裂中，也可發(fā)生在減數(shù)第二次分裂中，即題圖③過(guò)程中。(4)排卵是指卵子從卵泡中排出，需在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟。,答案：(1)第一極體 合子 受精 胎兒期 初情期后 (2)卵子已經(jīng)受精 (3)初級(jí)卵母細(xì)胞生長(zhǎng)和透明帶形成 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 ③ (4)卵子 卵泡 輸卵管,二、受精 1.受精的場(chǎng)所：輸卵管。 2.受精前的兩個(gè)準(zhǔn)備： (1)精子獲能：精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無(wú)法獲能。只有當(dāng)交配后精液進(jìn)入雌性動(dòng)物的生殖道時(shí)，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對(duì)精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。 (2)卵子的準(zhǔn)備：在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期，才具備與精子受精的能力。,3.受精階段——四步曲： 第一步：精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)并溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，透明帶反應(yīng)是防止多精子入卵受精的第一道屏障。 第二步：精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜。卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步：原核形成。雄原核形成和雌原核形成。 第四步：合子形成。雌、雄原核融合形成合子(受精卵)。 4.受精的意義：維持每種生物前后代體細(xì)胞染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要。,【思維拓展】 卵子受精的標(biāo)志是觀察到2個(gè)極體而不是3個(gè)極體的原因：第一極體和次級(jí)卵母細(xì)胞的分裂是不同步的，第一極體分裂遲。理論上，第一極體會(huì)分裂形成2個(gè)第二極體，但實(shí)際上，它還沒(méi)有分裂就退化了。,1.下列有關(guān)受精作用的敘述，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( ) A.受精卵中全部遺傳物質(zhì)來(lái)自父母雙方并且各占一半 B.受精時(shí)，精子和卵子雙方的細(xì)胞核相互融合 C.受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同 D.受精卵中的染色體來(lái)自父母雙方并且各占一半 【解題關(guān)鍵】解答本題需明確兩點(diǎn)： (1)受精作用實(shí)質(zhì)是精子與卵子的細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)融合。 (2)精子、卵子內(nèi)染色體是體細(xì)胞的一半。,【解析】選A。受精作用是精子和卵子結(jié)合為受精卵的過(guò)程，精子只有頭部進(jìn)入卵子，尾部留在外面，故細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)父母雙方各占一半，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)源于卵子，受精卵中的遺傳物質(zhì)母方多于父方，A項(xiàng)錯(cuò)誤；精子的頭部進(jìn)入卵子內(nèi)，兩者細(xì)胞核相互融合，形成受精卵，故B項(xiàng)正確；由于染色體只存在于細(xì)胞核內(nèi)，因而受精卵中染色體一半來(lái)自父方(精子)，一半來(lái)自母方(卵子)，C、D項(xiàng)正確。,2.根據(jù)哺乳動(dòng)物受精過(guò)程示意圖，回答下面的問(wèn)題：,(1)圖中字母表示的結(jié)構(gòu)名稱(chēng)是a. 、b. 、c. 。 (2)圖中數(shù)字表示的過(guò)程是① 、 ② 、③ 、 ④ 。 (3)在精卵相遇之前，精子在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化，具有了受精能力，這個(gè)過(guò)程叫做 。卵子一般在排出后都要在 中進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到 時(shí)，才具備與精子受精的能力。,【解題關(guān)鍵】應(yīng)結(jié)合圖示和哺乳動(dòng)物受精知識(shí)分析回答，注意以下兩點(diǎn)： (1)明確圖中卵子各部分結(jié)構(gòu)(如放射冠、透明帶、卵細(xì)胞膜、第一極體)。 (2)精子入卵過(guò)程和以后的變化(如第二極體的形成、雄原核與雌原核的形成及雌、雄原核的融合等)。,【解析】(1)據(jù)圖可知a是放射冠，b是雄原核，c是雌原核。 (2)據(jù)圖可判斷①是精子穿越放射冠，②是精子穿過(guò)透明帶，③是精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜，④是雌、雄原核融合。(3)精卵相遇之前，精子在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的生理變化，具備了受精能力，這個(gè)過(guò)程叫做精子獲能。卵子在排出后一般都要在輸卵管中進(jìn)一步成熟，達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。,答案：(1)放射冠 雄原核 雌原核 (2)精子穿越放射冠 精子穿過(guò)透明帶 精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜 雌、雄原核融合 (3)精子獲能 輸卵管 減數(shù)第二次分裂中期,【方法規(guī)律】判斷“頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)”的方法 (1)從發(fā)生時(shí)間看：頂體反應(yīng)發(fā)生在精子與卵子相遇時(shí)；透明帶反應(yīng)發(fā)生在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間；卵細(xì)胞膜反應(yīng)發(fā)生在精子入卵后。 (2)從生理作用看：頂體反應(yīng)是頂體內(nèi)釋放的酶直接溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)使精子穿越放射冠；透明帶反應(yīng)是防止多個(gè)精子穿越透明帶，是防止多精入卵的第一道屏障；卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的第二道屏障。,三、胚胎發(fā)育 早期胚胎發(fā)育從受精卵開(kāi)始到原腸胚，如下圖所示：,1.最初發(fā)育場(chǎng)所：輸卵管。 2.起點(diǎn)：受精卵。 3.過(guò)程： (1)卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個(gè)細(xì)胞的體積會(huì)隨分裂的進(jìn)行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。 (2)桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化，細(xì)胞都具有全能性。,(3)桑椹胚至囊胚的發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞開(kāi)始分化，但其全能性仍很高。 (4)原腸胚的特點(diǎn)：個(gè)體發(fā)育中分化能力最強(qiáng)階段，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞形成外胚層，下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚層。,【易錯(cuò)提醒】 早期胚胎發(fā)育中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源不同 (1)卵裂期和桑椹胚時(shí)期，只進(jìn)行細(xì)胞分裂，不需要從外界獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，胚胎發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)自卵黃。 (2)囊胚期細(xì)胞開(kāi)始分化，滋養(yǎng)層細(xì)胞從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使胚胎繼續(xù)發(fā)育。,1.(2014溫州模擬)下列能正確表示高等動(dòng)物胚胎發(fā)育順序的是( ) A.受精卵→卵裂→原腸胚→囊胚→組織器官分化→幼體 B.受精卵→原腸胚→卵裂→組織器官分化→幼體 C.受精卵→原腸胚→桑椹胚→幼體 D.受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體,【解題關(guān)鍵】解答本題需注意兩點(diǎn)： (1)胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵。 (2)胚胎發(fā)育是在母體內(nèi)完成的，產(chǎn)出后為幼體。 【解析】選D。高等動(dòng)物胚胎發(fā)育是從受精卵開(kāi)始的，在透明帶內(nèi)受精卵經(jīng)過(guò)有絲分裂形成桑椹胚，然后發(fā)育成為囊胚，囊胚孵化后發(fā)育為原腸胚。,2.(2014杭州模擬)下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過(guò)程中，DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、有機(jī)物總量的變化趨勢(shì)(橫坐標(biāo)為發(fā)育時(shí)間)。其中正確的是( ) A.①② B.①③ C.②④ D.①④,【解題關(guān)鍵】解答本題的思路分析如下：理解曲線圖縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的含義，找出曲線的起止點(diǎn)，并分析曲線的走勢(shì)，曲線上升表示物質(zhì)增加，曲線下降表示物質(zhì)減少。 【解析】選A。蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過(guò)程中，細(xì)胞不斷進(jìn)行有絲分裂，DNA不斷復(fù)制，使DNA總量增加，每個(gè)細(xì)胞體積減小，胚胎總體積并不增大，或略有減小，其中有機(jī)物不斷分解，釋放能量，以滿足胚胎發(fā)育的需要，所以有機(jī)物總量不斷減少。,