2019_2020学年高中生物专题3胚胎工程3.1体内受精和早期胚胎发育教学案含解析新人教版选修.pdf
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1、体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育 一、胚胎工程的概念 1操作对象:动物的早期胚胎或配子。 2技术手段:体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 3实质:在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 二、精子和卵子的发生 1精子的发生 (1)场所:哺乳动物精子发生的场所是睾丸。 (2)时间:从初情期开始,直到生殖机能衰退。 (3)过程:填图 (4)变形过程中细胞发生的变化:连线 1精子发生的过程:精子发生的过程: 精子精子 精精原原 细细胞胞 有有丝丝 分分裂裂 精精原原 细细胞胞 初初级级 精精母母细细胞胞 M 次次级级 精精母母细细胞胞 M 精精子子 细
2、细胞胞 变变形形 2卵子发生的过程:卵子发生的过程: 卵卵原原 细细胞胞 有有丝丝 分分裂裂 卵卵原原 细细胞胞 初初级级卵卵母母 细细胞胞 M 次次级级卵卵母母细细胞胞 和和第第一一极极体体 M 卵卵子子和和 第第二二极极体体 3防止多精入卵有两道屏障,一是透明带反应,二是卵细胞膜反应。防止多精入卵有两道屏障,一是透明带反应,二是卵细胞膜反应。 4判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜与透明带的间隙能观察到两个极 体,受精作用完成的标志是雌雄原核融合形成合子。 判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜与透明带的间隙能观察到两个极 体,受精作用完成的标志是雌雄原核融合形成合子。 5早期胚胎发育的过程:受
3、精卵早期胚胎发育的过程:受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚。原肠胚。 2卵子的发生 (1)场所:雌性动物的卵巢内。 (2)时期:在动物胚胎性别分化以后。 (3)过程:填图 三、受精 1概念:精子和卵子结合形成合子(受精卵)的过程。 2场所:雌性动物的输卵管内。 3过程:填图 四、早期胚胎发育 1过程 受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚 2各阶段的特点 (1)卵裂期:细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加 或略有缩小。 (2)桑椹胚:细胞数目达到 32 个左右,每个细胞都是全能细胞。 (3)囊胚:细胞开始出现分化,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发
4、 育成胎膜和胎盘,随着胚胎的进一步发育,出现囊胚腔。 (4)原肠胚:内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层,出现原肠腔。 1雄性动物能产生精子的阶段是( ) A初生到成年 B初情期开始到个体衰老 C从初情期开始,直到生殖机能衰退 D从胚胎开始直到生殖器官的成熟 解析:选 C 雄性动物从初情期开始,直到生殖机能衰退,在睾丸的曲细精管内不断进行 着生殖细胞的增殖,源源不断地产生精子。 2次级卵母细胞的分裂完成于( ) A排卵前,在卵巢内 B受精前,在输卵管内 C排卵后,在腹腔内 D受精时,在输卵管内 解析:选 D 减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的,次级卵母细胞经分裂 产生
5、一个成熟的卵子和第二极体。当卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明 卵子已经受精。减数第二次分裂和受精作用均发生在输卵管。 3关于精子细胞变形为精子的叙述,错误的是( ) A细胞核变为精子头的主要部分 B高尔基体发育为头部的顶体 C中心体演变为精子的尾 D线粒体退化消失 解析:选 D 精子细胞变形形成精子时,细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为 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。 4防止多精入卵的两道屏障是( ) 顶体反应 透明带反应 卵细胞膜反应 精子穿越放射冠 A B C D 解析:选 B 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。
6、 5在牛的胚胎发育过程中,将来能发育成胎儿各种组织的是( ) A透明带 B囊胚的内细胞团 C囊胚的滋养层 D原肠胚的内胚层 解析:选 B 在胚胎发育过程中,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来 发育成胎膜和胎盘。 Error!核心要点一精子和卵子的发生 1精子发生的过程 2卵子发生的过程 3精子和卵子发生的比较 题组冲关 1下列有关哺乳动物精子和卵子发生的叙述,错误的是( ) A精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体 B不同种动物的精子形态相似,但大小不同,体型越大的动物精子越大 C卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时,才具备受精能力 D哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出
7、生前完成的,这是精子和卵子在发生 上的重要区别 解析:选 B 不同种动物的精子形态相似,大小略有不同,但与动物的体型大小无关。 2下列有关哺乳动物卵子形成的说法,正确的是( ) A卵原细胞通过减数分裂形成初级卵母细胞 B初级卵母细胞的形成是在性成熟以后进行的 C初级卵母细胞经减数分裂形成成熟卵子的过程都是在卵巢内完成的 D排卵是指卵子从卵泡中排出的过程 解析:选 D 卵原细胞经过有丝分裂形成初级卵母细胞;动物的胚胎在性别分化以后,雌 性胎儿卵巢内的卵原细胞,就通过有丝分裂的方式不断增加其数量,进一步演变为初级卵母 细胞;初级卵母细胞的减数第一次分裂发生在卵巢内,次级卵母细胞的减数第二次分裂发生
8、 在输卵管中;排卵是指卵子从卵泡中排出,不是指卵泡从卵巢中排出。 Error!核心要点二受精的准备及过程 1准备阶段 (1)精子获能: 刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后, 才能获得受精能力。 (2)卵子的准备: 卵子要在输卵管内进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。 2受精过程 3受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障” (1)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;顶体反应的主要 作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子结合必不可少的条件。 (2)透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产
9、生阻止后来的精子进入透明带的生理反 应,称做透明带反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)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,称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵受精的第二道屏障。 题组冲关 3精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于 精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是( ) A顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 B精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质 C顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性 D受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方 解析:选 B 溶酶体酶是在精子的核糖体上
10、合成的;精子所需的能量由细胞呼吸提供,细 胞呼吸的场所在线粒体和细胞质基质;顶体膜与精子细胞膜融合体现的是生物膜的流动性; 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,另一半来自母方,细胞质中的遗传物质来自母方。 4根据哺乳动物受精过程示意图,回答下面的问题: (1)图 中 字 母 表 示 的 结 构 名 称 是 : a._、 b._、 c._。 (2)图中数字表示的过程是 : _、_、_、 _。 (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 个过程叫做_。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
11、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)据图可判断是精子穿越 放射冠,是精子穿过透明带,是精子进入卵细胞膜,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,这个过程叫做精子 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
12、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这两道屏障 方法规律 判断“顶体反应”“透明带反应”“卵细胞膜反应”的方法 (1)从发生时间看: 顶体反应发生在精子与卵子相遇时;透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间;卵细胞膜 反应发生在精子入卵后。 (2)从生理作用看: 顶体反应是顶体内释放的酶直接溶解卵丘细胞间的物质使精子穿越放射冠;透明带反应可防 止多个精子穿越透明带,是防止多精入卵的第一道屏障;卵细胞膜反应是防止多精入卵的第 二道屏障。 Error!核心要点三早期胚胎发育 1早期胚胎发育的过程 (1)胚胎发育的起点是受精卵,受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,此时胚胎
13、开始 发育,即胚胎发育的最初场所是输卵管,以后逐步向子宫移动,最后在子宫内着床,直至发 育成为成熟的胎儿。 (2)桑椹胚阶段细胞均未分化,细胞具有全能性,是胚胎分割的最佳时期。 (3)囊胚阶段开始出现细胞分化,但内细胞团细胞仍具有全能性,可用于胚胎分割。 (4)原肠胚阶段是个体发育过程中分化能力最高的阶段,细胞已分化形成外、中、内三个 胚层,但应注意细胞分化贯穿于生物整个个体发育过程中。 (5)早期胚胎发育的营养物质来自卵黄,后期通过胎盘从母体吸收营养物质。 2卵裂期细胞或物质的变化规律 项目变化项目变化 细胞数目增多每个细胞内的 DNA 总量不变 每个细胞体积减小有机物总量减少 DNA 总量
14、增多物质种类增多 题组冲关 5(江苏高考)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( ) A通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化 B胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡 C随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加 D发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加 解析:选 A 胚胎发育过程中通过细胞分裂不断增加其数量,囊胚期开始发生细胞分化; 细胞凋亡是细胞正常的生命活动,胚胎发育过程中也会发生细胞凋亡;发育过程中,随着分 裂次数的增加, 蛙胚从环境中获得氧气, 但营养物质来自蛙胚, 总量逐渐减少, 种类逐渐增加。 6下图表示的是蛙的受精卵发育至囊胚的过程中,D
15、NA 总量、每个细胞体积、所有细胞 体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标表示发育时间)。其中正确的是( ) A B C D 解析:选 A 受精卵发育至囊胚的过程主要是通过卵裂实现的,卵裂是受精卵进行连续的 有丝分裂,每一次分裂都发生染色体的复制,从分子水平上看,它包括 DNA 的复制和有关蛋 白质的合成,所以随着细胞数目的增加,DNA 分子总量也呈指数形式增长;在卵裂过程中,随 细胞数目的增加,每个细胞的体积在逐渐变小,囊胚的总体积与受精卵的大小相似,且囊胚 中还出现了囊胚腔,因此所有细胞体积之和应该略有减小;蛙的胚胎发育所需的营养物质来 自受精卵中的卵黄,在卵裂过程中,细胞不断分裂需要消耗
16、大量能量,能量是通过细胞氧化 分解有机物提供的,在此过程中,胚胎不能从外界摄入有机物,故有机物含量逐渐减少。 随堂基础巩固 1下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是( ) A顶体反应是防止多精入卵的第一道屏障 B卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成 C采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用 D卵子发生时,M和 M过程是不连续的,但细胞质均等分配 解析:选 B 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障;卵子形成的过程需在卵巢和输卵 管内完成;采集到的精子获能后与成熟的卵子相遇即可发生受精作用;卵子发生时,M和 M 过程是不连续的,细胞质不均等分配。 2下列有关精子细胞变形形成精子
17、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 解析:选 C 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;细胞内的其他物质浓缩为原 生质滴。 3受精完成的标志是( ) A在卵细胞膜和透明带间出现两个极体 B精卵相遇,发生顶体反应 C精子接触透明带 D雌、雄原核融合 解析:选 D 受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间出现两个极体;受精完成的标志为雌、 雄原核的融合。 4下列能正确表示高等动物早期胚胎发育顺序的是( ) A受精卵卵裂
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