【創(chuàng)新方案】-2022屆高三生物一輪復習教師用書-選修3-專題3-3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

一、胚胎工程的概念1．操作對象：動物早期胚胎或配子。2．操作水平：多種顯微操作。3．技術(shù)種類：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培育等。二、精子和卵子的發(fā)生1．精子的發(fā)生(1)場所：睪丸的曲細精管。(2)時間：初情期→生殖機能衰退。(3)過程(4)精子細胞變形中細胞器或物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫拥慕Y(jié)構(gòu)(連線)2．卵子的發(fā)生(1)場所：卵巢和輸卵管內(nèi)。(2)時期：胚胎性別分化之后和初情期。(3)過程三、受精1．概念精子與卵細胞結(jié)合形成合子的過程。2．場所雌性的_輸卵管。3．過程包括受精前的預備階段和受精階段。4．受精過程中重要的生理作用(1)精子獲能：即精子必需在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應生理變化后，才能獲得受精力量。(2)卵子的預備：即卵子在輸卵管內(nèi)達到減數(shù)其次次分裂中期時，才具備與精子受精的力量。(3)頂體反應：精子獲能后與卵子相遇時，精子頂體釋放頂體酶，溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。(4)透亮?????帶反應：穿過放射冠的精子經(jīng)孔道穿越透亮?????帶，接觸卵黃膜，隨即產(chǎn)生阻擋后來精子進入透亮?????帶的生理反應。(5)卵黃膜封閉作用：當精子與卵黃膜接觸后，馬上被卵黃膜表面的微絨毛抱合，并發(fā)生膜融合，精子入卵。此時卵黃膜馬上發(fā)生拒絕其他精子再進入卵內(nèi)的生理反應。(6)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，原有核膜裂開，隨后形成新核膜，最終形成雄原核。②雌原核形成：被激活的卵子完成減數(shù)其次次分裂，排出其次極體后，形成雌原核。③配子結(jié)合：兩核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，體積縮小、合并，形成含二倍染色體的合子，也就是受精卵。四、胚胎發(fā)育1．卵裂期的特點(1)場所：透亮?????帶內(nèi)。(2)2．早期胚胎發(fā)育的階段eq\x(桑椹胚)：該時期細胞屬于全能細胞eq\x(囊胚)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①細胞開頭消滅分化,②結(jié)構(gòu)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(內(nèi)細胞團：發(fā)育為胎兒各種組織,滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育為胎膜和胎盤,囊胚腔：內(nèi)含液體))))eq\x(原腸胚)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①三胚層\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外胚層：內(nèi)細胞團表層的細胞形成,內(nèi)胚層：內(nèi)細胞團下方的細胞形成,中胚層：內(nèi)外胚層間的細胞形成)),②原腸腔：由內(nèi)胚層包圍的囊腔))一、精子和卵子的發(fā)生過程1．閱讀教材P61～62分析圖3－2，探討精子細胞變形形成精子過程中細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化？提示：精子細胞eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細胞核→成為精子頭的主要部分,高爾基體→發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體→演化為精子的尾,線粒體→聚集在尾的基部形成線粒體鞘,細胞內(nèi)的其他物質(zhì)→濃縮為原生質(zhì)滴，最終脫落))2．閱讀教材P62～63，分析圖3－4、3－5，探討下列問題：(1)哺乳動物卵巢、卵泡和卵子存在怎樣的關(guān)系？提示：卵巢是卵子形成、卵泡存在的場所，內(nèi)部包含許很多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有幫助結(jié)構(gòu)——透亮?????帶，由卵丘細胞(卵泡細胞)形成放射冠，而卵子外面的膜即卵黃膜。排卵指卵子從卵泡中排出，而非卵泡從卵巢中排出。(2)卵子形成過程中減數(shù)第一次分裂和減數(shù)其次次分裂是連續(xù)進行的嗎？提示：不是連續(xù)的。減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的，減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。(3)依據(jù)表中所列項目，分析比較精子、卵子發(fā)生過程中的不同點。項目精子發(fā)生卵子發(fā)生場所____________________(場所唯一)____________________(場所不唯一)時間____________開頭，卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在______________完成的，MⅡ是在精子和卵子的結(jié)合過程中(即受精過程中)完成的過程特點①MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形②細胞質(zhì)均等安排①MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形②細胞質(zhì)不均等安排結(jié)果形成________________形成________________提示：睪丸的曲細精管卵巢(MⅠ)、輸卵管(MⅡ)初情期后性別分化后誕生前(胎兒時期)4個精子1個卵細胞和3個極體二、哺乳動物的受精過程閱讀教材P64～65內(nèi)容，分析圖3－6、3－7，探討下列問題：1．精子卵子受精過程中發(fā)生了哪些生理反應？是如何防止多精入卵的？提示：(1)受精過程中的三大反應：頂體反應、透亮?????帶反應和卵細胞膜反應。(2)防止多精入卵的兩道屏障：透亮?????帶反應和卵細胞膜反應。2．卵子受精的標志和受精過程結(jié)束的標志相同嗎？說明理由。提示：不同。受精的標志是在卵黃膜和透亮?????帶的間隙可觀看到兩個極體；受精過程結(jié)束的標志是雌、雄原核融合成合子。三、胚胎發(fā)育閱讀教材P66～67分析圖3－8，探討下列問題：1．早期胚胎發(fā)育經(jīng)受哪幾個階段？提示：受精卵eq\o(→,\s\up7(卵裂),\s\do5())桑椹胚→囊胚→原腸胚。2．早期胚胎發(fā)育過程中，養(yǎng)分物質(zhì)來源及總量、細胞全能性、DNA總量是如何變化的？提示：養(yǎng)分物質(zhì)來源及總量：卵裂期和桑椹胚時期的養(yǎng)分物質(zhì)來源于受精卵貯存，故總量在不斷削減。囊胚期細胞開頭分化，透亮?????帶裂開，開頭從外界吸取養(yǎng)分物質(zhì)。細胞全能性：卵裂期、桑椹胚期細胞屬于全能細胞，囊胚期、原腸胚期細胞消滅專能細胞。DNA總量變化：整個發(fā)育過程中隨細胞分裂次數(shù)增加，DNA總量增多。如圖表示哺乳動物精子和卵細胞發(fā)生和成熟的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)請寫出①②③④表示的過程：①________；②________；③________；④________。(2)雄性動物精子產(chǎn)生的時期是__________________。雌性動物卵泡的形成是在________完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分。(3)初級卵母細胞進行Ⅰ過程是在雌性動物________時期完成的，Ⅱ過程是在________過程中完成的。(4)④過程在________內(nèi)完成，條件是精子必需經(jīng)過________處理，卵子必需達到________________期。[解析]圖中①是有絲分裂，②是減數(shù)分裂，③是精子的變形，④是受精作用。受精前必需做的預備是精子獲能和卵子發(fā)育到減數(shù)其次次分裂中期。[答案](1)①有絲分裂②減數(shù)分裂③變形作用④受精作用(2)從初情期直到生理機能衰退誕生前(胎兒期)(3)排卵前后受精作用(4)輸卵管獲能減數(shù)其次次分裂中如圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法中正確的是()A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大C．爬行類、鳥類、哺乳類動物的原腸胚是分化力量最強的時期D．囊胚期開頭消滅內(nèi)、外胚層的分化[解析]圖中從受精卵開頭到發(fā)育成幼體為胚胎發(fā)育，從幼體到發(fā)育成性成熟的個體為胚后發(fā)育；卵裂期，每個細胞的體積減小，囊胚期開頭消滅分化，在原腸胚時消滅內(nèi)、外胚層。[答案]C精卵發(fā)生及早期胚胎發(fā)育中的相關(guān)問題分析(1)不同種動物精子的形態(tài)相像，大小略有不同，但與動物的體型大小無關(guān)。(2)卵子受精的標志是在透亮?????帶和卵黃膜之間觀看到兩個極體；而受精過程完成的標志為雌雄原核的融合。(3)個體發(fā)育起點是受精卵的分裂，終點是性成熟個體的形成。(4)發(fā)育中的細胞分裂均為有絲分裂，產(chǎn)生的是體細胞；原腸胚階段是個體發(fā)育中分化程度最高的階段，但應留意細胞分化貫穿整個個體發(fā)育過程中。(5)受精卵是新生命的第一個細胞，其全能性最高。細胞全能性隨發(fā)育的深化而降低。——————————————[課堂歸納]——————————————————[網(wǎng)絡構(gòu)建]填充：①頂體②透亮?????帶③卵細胞膜④受精卵⑤囊胚⑥原腸胚[關(guān)鍵語句]1．精子各部分的發(fā)育來源：頭——細胞核，頂體——高爾基體，尾——中心體，線粒體鞘——線粒體。2．卵子的發(fā)生時期是胎兒期和初情期。3．精子獲能是指精子必需在雌性動物的生殖道內(nèi)發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得受精力量的生理現(xiàn)象。4．防止多精入卵有兩道屏障，一是透亮?????帶反應，二是卵細胞膜反應。5．受精的標志是在卵黃膜與透亮?????帶的間隙能觀看到兩個極體。6．受精作用完成的標志是雌雄原核融合形成合子。1．牛的初級精母細胞，經(jīng)過兩次分裂產(chǎn)生的細胞是()A．次級精母細胞B．精子細胞C．精子D．初級精母細胞解析：選B減數(shù)分裂后直接產(chǎn)生的應為精子細胞，變形后才叫精子。2．下列細胞，哪一個代表已經(jīng)完成受精的卵子()解析：選B卵細胞受精的標志是卵黃膜和透亮?????帶的間隙可觀看到兩個極體，如B圖所示情形。3．排卵是指()A．卵子從卵泡中排出B．卵泡從卵巢中排出C．卵子從輸卵管中排出D．卵子從子宮內(nèi)排出解析：選A排卵是指卵子從卵泡中排出。剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟。4．受精過程的挨次為()①第一次卵裂開頭②釋放其次極體③頂體反應④穿越透亮?????帶⑤雌、雄原核的形成⑥核膜消逝，雌雄原核融合A．①②③④⑤⑥B．③②④⑤⑥①C．④⑤②①③⑥D(zhuǎn)．③④②⑤⑥①解析：選D受精過程中，獲能的精子與卵子相遇時即發(fā)生頂體反應；當精子穿越透亮?????帶觸及卵黃膜時，透亮?????帶馬上封閉以阻擋其他精子進入，進而激活次級卵母細胞完成減數(shù)其次次分裂，釋放其次極體，雌雄原核形成后，核膜消逝，雌雄原核融合在一起，形成合子，開頭第一次卵裂。5．能正確表示高等動物胚胎發(fā)育挨次的是()A．受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→組織器官的分化B．卵→卵裂→囊胚→原腸胚→組織器官的分化C．受精卵→囊胚→原腸體→幼體D．受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官的分化解析：選D受精卵卵裂期后依據(jù)桑椹胚、囊胚、原腸胚、組織器官的分化挨次發(fā)育。6．如圖為哺乳動物精子細胞變形成為精子的過程圖解，請據(jù)圖回答問題：(1)寫出各部分的名稱：[1]__________，[2]__________，[3]__________，[4]__________，[5]__________，[6]__________，[7]__________，[8]__________。(2)精細胞變形形成精子的過程中，細胞中的很多結(jié)構(gòu)會消逝，而細胞核和線粒體都保留下來，為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：圖A是精子細胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖B是變形后的精子結(jié)構(gòu)示意圖。圖中[1]是高爾基體，將形成精子的[5]頂體，[2]是線粒體，將形成圖B中的[7]線粒體鞘，[3]是細胞核，將形成圖B中的精子頭的主要部分，[4]是中心體，將形成圖B中的[8]精子尾部。答案：(1)高爾基體線粒體細胞核中心體頂體精子頭線粒體鞘精子尾(2)細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存的場所，也是精卵結(jié)合的后代遺傳特性和代謝活動的把握中心，而線粒體則是精子進行有氧呼吸分解有機物產(chǎn)生能量的場所(時間：25分鐘；滿分：50分)一、選擇題(每小題2分，共20分)1．精子變形時，線粒體集中在尾基部的緣由是()A．釋放頂體酶發(fā)生透亮?????帶反應B．產(chǎn)生能量促進精子運動C．有利于質(zhì)基因進入受精卵D．受細胞核的擠壓形成解析：選B線粒體是精子進行有氧呼吸產(chǎn)生能量的主要場所，精子的線粒體在精子形成過程中集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。2．初級卵母細胞的減數(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，在輸卵管內(nèi)解析：選A雌性動物的減數(shù)第一次分裂發(fā)生在動物排卵前后，在卵巢內(nèi)進行，其結(jié)果是生成一個次級卵母細胞和一個第一極體，然后進入輸卵管，預備受精。3．下列有關(guān)圖示的敘述中，不正確的是()A．圖E中，①②③分別為透亮?????帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細胞團B．圖E所示的細胞均具發(fā)育的全能性C．圖D所示的細胞已經(jīng)開頭分化，終止于生命結(jié)束D．從圖A到圖E的細胞增殖方式僅為有絲分裂解析：選B讀圖知E為原腸胚，圖E中的內(nèi)細胞團即③可發(fā)育為各種組織器官，具有發(fā)育的全能性，其他不具有。4．關(guān)于受精過程的敘述錯誤的是()A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透亮?????帶進入放射冠B．透亮?????帶反應是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)其次次分裂解析：選A哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越放射冠和透亮?????帶，進入卵黃膜，原核結(jié)合。獲能后的精子與卵子相遇后，首先釋放頂體酶穿過放射冠進入透亮?????帶。5．下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)分是()A．初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間B．減數(shù)第一次分裂和減數(shù)其次次分裂的時間連續(xù)性C．成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形D．成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量解析：選D初級精母細胞是雄性動物初情期開頭后，由精原細胞分裂形成的，而初級卵母細胞是在胎兒期完成的；精子的發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)其次次分裂是連續(xù)的，而卵子發(fā)生通過減數(shù)第一次分裂形成次級卵母細胞，在精子和卵子的結(jié)合過程中才完成減數(shù)其次次分裂；精子細胞形成后變形為蝌蚪狀，而卵細胞不需要變形；成熟的精子和卵細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成，都含有親本細胞一半的染色體數(shù)目。6．在如圖所示的過程中，哪一大事在2～9階段沒有發(fā)生()A．細胞體積減小B．細胞內(nèi)有機物總量增加C．細胞有絲分裂D．細胞分化解析：選B題圖中2～9階段表示的是胚胎發(fā)育過程，胚胎發(fā)育過程是細胞有絲分裂和細胞分化的結(jié)果。受精卵發(fā)育到囊胚過程中，隨著細胞數(shù)目的增多，細胞體積減小。該過程中有機物總量會有所削減。7．(江蘇高考)下列關(guān)于蛙胚胎發(fā)育過程的敘述，正確的是()A．通過細胞分裂不斷增加細胞數(shù)量，并在肯定時期發(fā)生細胞分化B．胚胎發(fā)育過程中細胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡C．隨著細胞分裂次數(shù)的增加，蛙胚的有機物總量不斷增加D．發(fā)育過程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和養(yǎng)分物質(zhì)漸漸增加解析：選A在蛙的胚胎發(fā)育過程中，通過細胞分裂增加細胞數(shù)目，并在囊胚期細胞開頭分化，A項正確；胚胎發(fā)育過程中伴隨著細胞的分裂、分化、年輕和凋亡等，B項錯誤；在蛙胚胎發(fā)育的過程中，蛙胚的有機物總量不斷削減，C項錯誤；蛙胚發(fā)育過程中從環(huán)境中獲得氧氣，但蛙胚剛開頭發(fā)育時利用的是自身的養(yǎng)分物質(zhì)，D項錯誤。8．關(guān)于桑椹胚和囊胚的比較，以下說法不正確的是()A．桑椹胚的各細胞結(jié)構(gòu)功能基本相同B．囊胚期細胞消滅了細胞分化，但遺傳物質(zhì)未發(fā)生轉(zhuǎn)變C．囊胚期細胞分化是由遺傳物質(zhì)突變引起的D．囊胚期內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞差異不是復制水平上的差異，而是轉(zhuǎn)錄水平上的差異引起的解析：選C細胞分化并非遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，而是基因選擇性表達的結(jié)果，即轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控。9．如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，下列相關(guān)描述正確的是()A．圖中3是透亮?????帶，7是原腸腔B．發(fā)育的先后挨次是甲→丙→乙C．1部位細胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織D．甲、乙、丙時期的細胞都具有發(fā)育的全能性解析：選A圖中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原腸胚。圖中1是滋養(yǎng)層，2是內(nèi)細胞團，3是透亮?????帶，4是囊胚腔，5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。10．如圖表示蛙的受精卵發(fā)育至桑椹胚的過程中，DNA總量、每個細胞體積、全部細胞體積之和、有機物總量的變化趨勢(橫坐標為發(fā)育時間)。其中正確的是()A．①②B．①③C．②④D．③④解析：選A蛙受精卵發(fā)育至桑椹胚的過程中，由于細胞不斷分裂，故DNA的總量漸漸增多；胚胎的總體積不增加或略有縮小，所以每個細胞的體積越來越小。由于細胞分裂等生命活動的消耗，其有機物總量亦削減。二、非選擇題(共30分)11．(10分)下面是哺乳動物受精過程示意圖，請據(jù)圖回答：(1)圖中字母表示的結(jié)構(gòu)名稱是：a.________________；b.____________；c.____________；d.____________。(2)圖中數(shù)字表示的過程是：①____________________；②____________；③____________；④____________。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應的生理變化，具有了受精力量，這個過程叫做______。卵子一般在排出后都要在________進一步成熟，當達到________時，才具備與精子受精的力量。(4)在精卵相遇時精子發(fā)生____________反應，釋放出__________酶，該酶可溶解透亮?????帶外面的卵丘細胞群和________，形成穿越________的通道。在精子觸及到卵細胞膜的瞬間會發(fā)生________反應，這是防止多精入卵的第一道屏障；同時精子膜與________融合，精子入卵，這時發(fā)生________反應，這是防止多精入卵的其次道屏障。同時精子的頭部和尾部分別，由此看出精子進入卵子的部分幾乎只有頭部的________。解析：圖中a是放射冠，b是卵黃間隙，c是雄原核，d是雌原核，①是精子穿越放射冠，②是精子穿越透亮?????帶，③是精子進入卵細胞膜，④是雌雄原核融合。答案：(1)a.放射冠b．卵黃間隙c．雄原核d．雌原核(2)①精子穿過放射冠②精子穿過透亮?????帶③精子進入卵細胞膜④精卵原核融合(3)精子獲能輸卵管內(nèi)減數(shù)其次次分裂中期(4)頂體頂體透亮?????帶放射冠和透亮?????帶透亮?????帶卵細胞膜卵細胞膜細胞核12．(10分)回答下列有關(guān)人體發(fā)育的幾個問題：(1)受精卵的有絲分裂，稱________，所產(chǎn)生的子細胞構(gòu)成的致密細胞團稱________________，該結(jié)構(gòu)進入子宮腔后，內(nèi)部消滅含有液體的囊腔叫______________，此時的胚胎稱____________。(2)囊胚表面是單層扁平細胞，稱________，將來發(fā)育成________；在腔后端有一團細胞，稱________________，將來發(fā)育成____________________。(3)成熟的生殖細胞包括___________