20192020学年高中生物专题331体内受精和早期胚胎发育课件新人教版选修3

专题3胚胎工程3.1体内受精和早期胚胎发育学习目标：1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生。(重点)2.简述哺乳动物的受精过程。(重点)3.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。(重、难点)自主探新知预习一、精子和卵子的发生(一)胚胎工程1．操作对象：动物或。2．技术种类：、体外受精、、胚胎干细胞培养等技术。3．实质：实际是在体外条件下，对和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。早期胚胎配子胚胎移植胚胎分割动物自然受精(二)精子和卵子的发生1．精子的发生(1)场所：。(2)时期：从开始，直到。生殖机能衰退睾丸初情期(3)形成过程：(4)精子的变形(包括头、颈、尾)：精子细胞精子细胞核____________高尔基体___________中心体尾线粒体__________其他物质――→变形__________(最后脱落)原生质滴头的主要部分头部的顶体线粒体鞘2.卵子的发生(1)场所：。(2)时期：动物的胚胎在以后。性别分化卵巢(3)形成过程：二、受精1．概念：与结合形成合子的过程。2．场所：。3．受精标志：在的间隙可以观察到两个_______。精子卵子输卵管卵细胞膜和透明带极体4．过程(1)准备阶段：①精子获能：场所：雌性动物的。②卵子的准备：分裂达到，才能受精。减数第二次分裂中期生殖道(2)受精阶段：三、胚胎发育1．卵裂期特点(1)细胞分裂方式为。(2)细胞的数量不断。(3)胚胎的总体积或略有。缩小有丝分裂增加并不增加2．早期胚胎发育的几个阶段及特点(1)桑椹胚：胚胎细胞数目达到左右，这一阶段前的每个细胞都属于细胞↓(2)囊胚：细胞开始出现，将来发育成胎儿的各种组织，将来发育成胎膜和胎盘，出现囊胚腔↓(3)原肠胚：内细胞团的细胞形成外胚层，下方的细胞形成_______，出现原肠腔32个全能分化内细胞团滋养层细胞表层内胚层1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管。()(2)精子在初情期后开始形成，两次分裂连续进行；卵子在胚胎性别分化以后形成，两次分裂不连续进行。()(3)次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于排卵前后，场所是卵巢内。()(4)排卵是指卵泡从卵巢中排出。()(5)受精完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体。()(6)卵裂阶段的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。()(7)卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大。()(8)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期。()提示：(1)√(2)√(3)×排卵前后完成的是减数第一次分裂，减数第二次分裂是在受精过程中完成的。(4)×排卵是指卵子从卵泡中排出。(5)×受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体。受精完成的标志是雌、雄原核的融合。(6)×卵裂阶段的细胞分裂都是有丝分裂。(7)×卵裂阶段胚胎体积不变或略有缩小，而细胞数目增多，所以细胞体积是变小的。(8)×胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚期。2．下列过程发生在受精过程中的是()①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、细胞膜③卵子恢复并很快完成了减数第一次分裂④精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应可以防止多精入卵的发生A．①②⑤B．①④⑤C．②③④D．②④⑤B[顶体酶可使精子穿越放射冠和透明带，但不能使精子穿过细胞膜；卵子形成过程中减数第一次分裂是在排卵前后完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。]合作攻重难探究精子和卵子的发生[思考交流]1．精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？提示：细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其中，细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生运动能量的场所。2．一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？提示：一个卵泡能形成一个成熟的卵子。排卵是指卵子从卵泡中排出。3．刚排出的卵子是成熟的卵子吗？提示：刚排出的卵子尚未完全成熟，有的处于减数第一次分裂时期，如马；有的处于减数第二次分裂时期，如绵羊、牛和猪。4．从发生的时间上来看精子与卵子的形成相同吗？若不相同，各是什么时间？提示：不相同。雄性动物从初情期开始形成精子；卵子的发生是在性别分化后开始的，第一阶段是在出生前完成的，而减数第二次分裂的完成发生在精子与卵子的结合过程中。[归纳总结]1．精子的发生过程2．精子细胞的变形3．卵子的发生过程4．卵子发生过程中的注意事项(1)正常情况下，1个卵泡只能形成1个成熟的卵子。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(3)刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。(4)在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，一个是次级卵母细胞分裂后产生的极体，另一个是减数第一次分裂后形成的极体。多数哺乳动物的第一极体不再进行减数第二次分裂。易混辨析：哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有辅助结构——透明带，有由卵丘细胞形成的放射冠。排卵是指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。5．精子和卵子发生的不同点项目精子发生卵子发生场所雄性动物睾丸的曲细精管内雌性动物的卵巢内(MⅠ)和输卵管内(MⅡ)时期初情期开始，直到生殖机能衰退胚胎时期性别分化以后和初情期以后MⅠ：雌性动物排卵前后MⅡ：精卵结合过程中过程特点①MⅠ和MⅡ是连续的；②两次分裂细胞质都是均等分配；③需要变形①MⅠ和MⅡ是不连续的；②只有MⅡ中的第一极体分裂为第二极体时细胞质均等分配，其余细胞质都是不均等分配；③不需要变形结果形成4个精子形成1个卵子和3个极体下列关于卵子形成过程的叙述，正确的是()A．哺乳动物卵泡的形成是在初情期B．排出成熟卵子的过程即排卵C．卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D．卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的D[哺乳动物卵泡是在胚胎性别分化以后形成的，每个卵泡中有一个初级卵母细胞。排卵是指卵子从卵泡中排出，大多数雌性动物减数第一次分裂是在排卵前后完成的，其结果是产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管。因此大多数动物排卵时排出的是次级卵母细胞，但也有些动物如马，排出的是初级卵母细胞。进入输卵管的卵母细胞继续发育至减数第二次分裂中期，在与精子相遇结合的过程中，完成减数第二次分裂。即卵子形成时的分裂过程是在卵巢和输卵管内完成的。]受精[思考交流]1．刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？提示：不能。刚采集到的精子还没有受精能力，必须先对精子进行获能处理，才能进一步受精。2．刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？提示：不具有。卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂的中期才具备与精子受精的能力。3．顶体反应的意义是什么？提示：形成精子穿越放射冠的通路。4．防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？提示：(1)两道屏障，一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。(2)防止多精入卵，保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。5．受精的标志和受精完成的标志一样吗？提示：不一样。受精的标志是第二极体的形成，受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子。[归纳总结]1．受精前的两个准备阶段(1)精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力的生理现象。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。(2)卵子的准备：不同动物排出的卵子成熟程度不同，但都必须在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。2．受精阶段(1)具体过程哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合。具体过程如下：过程主要变化获能后的精子穿越放射冠精子获能后，与卵子相遇时发生顶体反应，使顶体内的酶释放出来，精子所释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路穿越透明带精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带进入卵细胞膜精子与卵细胞膜接触，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵形成原核精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂，随后形成新的核膜，最后形成雄原核；精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核融合雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍染色体的合子(受精卵)(2)受精过程中的相关概念a．顶体：顶体是精子头部类似溶酶体的一种结构，含有多种水解酶，可在受精时溶解卵子的放射冠和透明带中的物质，以利于精子入卵。b．顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通路，是精子和卵子结合必不可少的条件。c．透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应称为透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。d．卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称为卵细胞膜反应。这是防止多精入卵受精的第二道屏障。1．下列关于受精过程的叙述，错误的是()A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带B．卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障C．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂B[精子受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带、进入卵细胞膜、原核形成和融合等过程。获能的精子与卵细胞相遇后，发生顶体反应，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，接触透明带并发生透明带反应，这是第一道屏障，随后入卵与卵细胞膜接触，卵细胞膜反应这是第二道屏障。在精子形成雄原核时，卵子完成减数第二次分裂，放出第二极体，形成雌原核，雌、雄原核结合，完成受精作用。]2．根据哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题：哺乳动物受精过程示意图(1)图中字母表示的结构名称分别是[a]_______、[b]________、[c]________。(2)图中数字表示的过程分别是①_________、②__________、③___________、④__________。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫作________。卵子一般在排出后都要在________中进一步成熟，当达到__________________时，才具备与精子受精的能力。(4)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是___________________________________。[解析](1)据图可知a是放射冠，b是雄原核，c是雌原核。(2)据图可判断①是精子穿越放射冠，②是精子穿过透明带，③是精子进入卵细胞膜，④是雌、雄原核融合。(3)精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具备了受精能力，这个过程叫作精子获能。卵子在排出后一般都要在输卵管中进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。(4)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道屏障。[答案](1)放射冠雄原核雌原核(2)精子穿越放射冠精子穿过透明带精子进入卵细胞膜雌、雄原核融合(3)精子获能输卵管减数第二次分裂中期(4)透明带反应和卵细胞膜反应胚胎发育[思考交流]1．胚胎发育过程中全能