2024-2025學年高中生物第3章胚胎工程第1節(jié)受精和胚胎發(fā)育學案蘇教版選修3

PAGE8-第一節(jié)受精和胚胎發(fā)育1．駕馭哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生過程。(重、難點)2．了解哺乳動物受精作用過程。(重、難點)3．駕馭哺乳動物胚胎發(fā)育的基本過程及主要特點。(重點)學問點一|哺乳動物生殖細胞的發(fā)生和體內受精1．精子的發(fā)生(1)場所：睪丸的曲細精管。(2)時期：動物性成熟后。(3)過程1個初級精母細胞eq\o(→,\s\up10(減數第一次分裂))2個次級精母細胞eq\o(→,\s\up10(減數其次次分裂))4個精細胞eq\o(→,\s\up10(變形))4個精子。(4)養(yǎng)分供應：曲細精管的支持細胞。(5)儲存：精子形成后進入曲細精管的管腔中。2．卵子的發(fā)生(1)場所：卵巢。(2)過程(3)結果：一個初級卵母細胞最終產生1個卵子和3個極體。(4)時期①卵子發(fā)生的第一個階段是胎兒期，部分卵原細胞發(fā)育為初級卵母細胞，被卵泡細胞所包圍，形成卵泡。②初情期后接著發(fā)育，在精子入卵后，才能完成減數其次次分裂，形成真正意義上的卵子。3．體內受精(1)場所：輸卵管。(2)精子的打算：成熟與獲能。①成熟：在附睪中完成。②獲能：成熟的精子必需在雌性動物的生殖道(子宮和輸卵管)中經驗一段時間才能獲得受精實力的過程。卵泡液、輸卵管分泌物、血清等液體可使精子獲能。(3)過程①精、卵細胞膜融合：獲能的精子穿過次級卵母細胞的透亮帶，兩細胞的細胞膜融合，精子的遺傳物質進入卵細胞。②兩個重要反應：卵子外面的透亮帶和卵細胞膜發(fā)生變更不再接受其他精子進入，阻擋多個精子同時受精；激活次級卵母細胞接著完成減數其次次分裂。(4)核融合：卵子的細胞核與精子的細胞核融合便形成了一個單細胞受精卵。eq\a\vs4\al([合作探討])請結合卵子受精的圖片探究以下問題。探討eq\a\vs4\al(1)：精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分是什么？提示：精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分是哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內的儲備是在胎兒誕生前完成的，而精子是從性成熟后起先的。探討eq\a\vs4\al(2)：卵子發(fā)育過程中細胞質不均等安排的意義是什么？提示：保證了受精卵能有足夠的養(yǎng)分物質滿意早期胚胎發(fā)育的須要。探討eq\a\vs4\al(3)：受精過程中有防止多精入卵的兩道屏障，其意義是什么？雌、雄原核與卵子、精子原來的核是什么關系？提示：保證子代細胞中染色體數目正常。雌、雄原核不能理解成卵子、精子原來的核，而是在原來細胞核的基礎上形成的新核，原核膜已裂開。eq\a\vs4\al([思維升華])1．精子和卵子發(fā)生的比較項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)分場所睪丸的曲細精管(場所唯一)卵巢(減數第一次分裂)、輸卵管(減數其次次分裂)(場所不唯一)時間初情期起先性別分化后起先，卵泡(含初級卵母細胞)的形成和在卵巢內的儲備，是在誕生前(胎兒時期)完成的，減數其次次分裂是在精子和卵子的結合過程(即受精過程)中完成的過程特點①減數第一次分裂和減數其次次分裂是連續(xù)的，需變形②細胞質均等安排①減數第一次分裂和減數其次次分裂是不連續(xù)的，不須要變形②細胞質不均等安排(第一極體除外)結果形成4個精子形成1個卵細胞和3個極體相同點①原始生殖細胞的增殖方式為有絲分裂②生殖細胞的成熟為減數分裂③成熟過程均經一次染色體復制和兩次細胞分裂，子細胞中染色體數目減半2.體內受精(1)精子的成熟和獲能①成熟a．場所：附睪。b．特征：精細胞變形為精子。c．實質：基因的選擇性表達。②獲能a．實質：獲得受精實力。b．場所：雌性動物的生殖道。c．物質：卵泡液、輸卵管的分泌物、血清等。(2)卵子的打算卵子都要在輸卵管中進一步成熟，到減數其次次分裂中期時，才具備受精實力。(3)受精過程過程主要變更獲能后的精子穿越放射冠精子獲能后，與卵子相遇時發(fā)生頂體反應，使頂體內的酶釋放出來，精子所釋放的頂體酶可干脆溶解卵丘細胞之間的物質，形成精子穿越放射冠的通路穿越透亮帶精子與透亮帶接觸，頂體酶將透亮帶溶出一條孔道，精子借助自身運動穿越透亮帶進入卵細胞膜精子與卵細胞膜接觸，馬上被卵細胞膜表面的微絨毛抱合，精子外膜和卵細胞膜相互融合，精子入卵形成原核精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜裂開，形成新的核膜，最終形成雄原核；精子入卵后，被激活的卵子完成減數其次次分裂，排出其次極體后，形成雄原核配子結合雌、雄核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，二者體積縮小、合并，形成含二倍染色體的合子(即受精卵)(4)受精過程涉及的基本概念①頂體反應：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列變更并釋放頂體酶的過程即頂體反應。頂體反應的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結合必不行少的條件。②透亮帶反應：精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產生阻擋后來的精子進入透亮帶的生理反應，稱為透亮帶反應，是防止多精入卵受精的第一道屏障。③卵細胞膜反應：精子入卵后，卵細胞膜馬上發(fā)生一種生理反應，拒絕其他精子再進入卵內，稱為卵細胞膜反應。這是防止多精入卵受精的其次道屏障。1．精子發(fā)生過程沒有、卵子發(fā)生過程具有的特點是()A．實現(xiàn)核遺傳物質的平均安排B．實現(xiàn)細胞質遺傳物質的非平均安排C．中心體、高爾基體有變形過程D．細胞分裂方式為減數分裂【解析】“實現(xiàn)核遺傳物質的平均安排”和“細胞分裂方式為減數分裂”是精子發(fā)生過程和卵子發(fā)生過程的共同特點。實現(xiàn)細胞質遺傳物質的非平均安排是卵子發(fā)生過程特有的特點，中心體、高爾基體有變形過程是精子發(fā)生過程特有的特點?！敬鸢浮緽2．下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)分的是()A．初級精母、卵母細胞的形成時間B．MⅠ和MⅡ的時間連續(xù)性C．成熟生殖細胞是否經過變形D．成熟生殖細胞中染色體的數量【解析】初級精母細胞是雄性動物初情期起先后，由精原細胞分裂成的，而初級卵母細胞是在胎兒期形成的；精子的發(fā)生在MⅠ和MⅡ是連續(xù)進行的，卵子的發(fā)生是通過MⅠ形成次級卵母細胞，在精子與卵子的結合過程中才完成MⅡ；精細胞形成后變形為蝌蚪狀，卵子不需變形；成熟的精子和卵子經過減數分裂形成，都含有相當于親本體細胞一半的染色體數目。因此，D項不是兩者的區(qū)分?！敬鸢浮緿學問點二|哺乳動物胚胎發(fā)育的基本過程1．概念：指受精卵發(fā)育成幼體的過程，包括桑椹胚、囊胚、原腸胚、胚層分化和胚體形成等主要階段。2．基本過程：人體的胚胎發(fā)育從受精卵起先到胎兒誕生，其胚胎發(fā)育過程可分為胚卵期、胚胎期和胎兒期3個階段。(1)胚卵期①時間：受精至第1周末。②發(fā)育場所：輸卵管和子宮。③過程：受精卵→桑椹胚→囊胚。④結果：囊胚著床，植入子宮內膜。(2)胚胎期①時間：第2周至第8周。②發(fā)育場所：子宮。③過程：囊胚→胚盤→二胚層胚盤→原腸胚→胚體。(3)胎兒期①時間：第9周至誕生。②發(fā)育場所：子宮。③過程：9～12周，胎兒頭部仍占優(yōu)勢，軀體長高，腦部接著增長，從外生殖器可辨別性別；13～16周，胎兒小腦變得突出，耳廓伸出，出現(xiàn)閉眼和吸吮的動作；17～20周，出現(xiàn)睫毛和眉毛，胎毛覆蓋皮膚；21周后胎兒進一步發(fā)育直至誕生。從優(yōu)生的角度動身，為了最大限度地避開具有遺傳缺陷的胎兒誕生，在妊娠期間，可通過產前檢查確保胎兒優(yōu)生。eq\a\vs4\al([合作探討])春回大地，草長鶯飛，絲絳拂堤，到處洋溢著和暖的氣息，奏響著和諧的旋律，演繹著動人的畫面！隨著春日氣溫的回升和日照時間的延長，可愛的小動物們忙起了“談情說愛”，為它們家族的繁衍盡心盡職。動物交配后，受精形成的受精卵是胚胎和新個體發(fā)育的起點。結合上述材料，請你就以下問題進行探究。探討eq\a\vs4\al(1)：胚胎發(fā)育過程中全能性最高的階段、起先分化的階段分別是什么時期？提示：受精卵、囊胚。探討eq\a\vs4\al(2)：胚胎發(fā)育的養(yǎng)分物質來自哪里？提示：早期胚胎發(fā)育的養(yǎng)分物質來自卵子，后期通過胎盤從母體汲取養(yǎng)分物質。探討eq\a\vs4\al(3)：胚胎發(fā)育卵裂階段細胞中有機物、DNA的含量和細胞體積有什么特點？為什么？提示：從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小，但細胞數目增多，所以每個細胞體積減小；伴隨細胞分裂，細胞數目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定；該過程中有機物總量削減，因為始終呼吸消耗但不從外界汲取。eq\a\vs4\al([思維升華])1．最初發(fā)育場所及分裂方式(1)最初發(fā)育場所：輸卵管。(2)分裂方式：有絲分裂。2．過程及特點發(fā)育過程特點受精卵受精卵形成后即在輸卵管內進行有絲分裂，起先發(fā)育卵裂期細胞分裂方式為有絲分裂，細胞數量不斷增加，胚胎的總體積不增加，或略有縮小桑椹胚實心細胞團，每個細胞都具有全能性囊胚(出現(xiàn)囊胚腔)細胞起先出現(xiàn)分化，內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層將來發(fā)育為羊膜原腸胚分化為內胚層、中胚層和外胚層三個胚層發(fā)育過程圖示[特殊提示](1)胚胎發(fā)育起先于受精卵，結束于胎兒誕生，其場所是輸卵管和子宮。(2)未分化或分化細胞所占比例比較小的胚胎才可以成為胚胎工程的操作對象(例如桑椹胚、囊胚等)，原腸胚由于定向分化的細胞所占比例比較大，不再是胚胎工程的操作對象。(3)原腸胚時期的細胞進一步發(fā)育，內細胞團表層細胞形成外胚層，進一步發(fā)育成神經系統(tǒng)、感覺器官、表皮及其附屬結構；下方的細胞形成內胚層，進一步發(fā)育成肝、胰等腺體，以及呼吸道、消化道上皮；滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。1．下列有關胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是()A．受精過程的結束即胚胎發(fā)育的起先B．胚胎發(fā)育的初期是在輸卵管中進行的C．桑椹胚期的胚胎從透亮帶中伸展出來，稱為孵化D．內細胞團表層的細胞形成外胚層【解析】囊胚期出現(xiàn)了囊胚腔，囊胚進一步擴大，會導致透亮帶的斷裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程稱為孵化?！敬鸢浮緾2．下列能正確表示高等動物胚胎發(fā)育依次的是()A．受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→胚層分化→胚體形成B．卵→卵裂→原腸胚→胚層分化→胚體形成C．受精卵→囊胚→原腸胚→幼體D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胚層分化→胚體形成【解析】卵裂發(fā)生在透亮帶內，至孵化完成結束，而孵化發(fā)生在囊胚期，故囊胚的一段時期屬于卵裂期，A項錯誤。而受精卵經卵裂形成32個左右細胞的時候，形似桑椹，稱為桑椹胚，所以其發(fā)育依次為受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胚層分化→胚體形成。【答案】D[課堂小結]學問網絡構建核心語句歸納1.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。2.推斷卵子已受精的標記是在卵細胞膜與透亮帶的間隙能視察到兩個極體，受精作用完成的標記是雌雄原核融合形成合子。3.早期胚胎發(fā)育的過程：受精卵→卵裂期(有絲分裂)→桑椹胚(具有全能性)→囊胚(細胞起先分化，具有囊胚腔)→原腸胚(具有三胚層，原腸腔)1．以下說法不正確的是()A．雄性動物從初情期起先產生精子B．1個精原細胞可形成4個精子C．1個卵原細胞可形成4個卵子D．精細胞經過變形形成精子【解析】1個精原細胞經減數分裂形成4個精子，而1個卵原細胞經減數分裂可形成3個極體和1個卵子?！敬鸢浮緾2．卵子完成減數其次次分裂是在()A．生長卵泡期 B．成熟卵泡期C．排卵時 D．受精時【解析】不同的動物排卵時期不同，如馬等大型哺乳動物排卵是在減數第一次分裂時，綿羊、豬等是在減數其次次分裂時完成排卵，排出的卵進入輸卵管，打算與精子受精。減數其次次分裂是在精子和卵子結合的過程中完成的?！敬鸢浮緿3．以下關于精子形成過程的敘述，不正確的是()A．精子細胞中的細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分B．高爾基體發(fā)育為頭部的頂體C．線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘D．細胞內的其他物質濃縮為球狀，叫作原生質滴，原生質滴中存在中心體【解析】精子細胞中的細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演化為精子的尾，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，其他物質濃縮成原生質滴?！敬鸢浮緿4．下