1、3.1 体内受精和早期胚胎发育,专题3 胚胎工程,1.结合教材插图，说出精子和卵子的形成过程及异同。 2.结合受精过程，分析精子是如何获能的，简述防止多精入卵的两道屏障的形成机制。 3.结合课本插图，概述哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。,目标导航,重难点击,1.防止多精入卵的两道屏障。 2.哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。,方式一：黑脚雪貂目前已成为世界上濒危的哺乳动物之一。成年黑脚雪貂平均身长0.5米，体重1千克，毛色浅黄。美国史密森国家动物园科学家利用两只死亡多年的雄性雪貂的冷冻精液，通过人工授精，成功培育出了两只雪貂宝宝，所用精液采集于1997年和
2、1998年并被冷冻保存长达10年之久。雪貂宝宝的培育成功，为这种世界上濒临灭绝的哺乳动物的保护提供了有效方法。动物的精子是怎样形成的？雪貂宝宝经过了怎样的发育过程呢？请进入本节的学习。,课堂导入,方式二：英国人W希普于1890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内，结果生出两只纯种的安哥拉兔。这是世界上第一例胚胎移植，胚胎工程由此创始。什么是胚胎工程呢？胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么？想了解这些，就让我们先来学习这一节：体内受精和早期胚胎发育。,一、胚胎工程的概念与精子、卵子的发生,二、受精,三、胚胎发育,内容索引,对点训练
3、当堂检测 自查自纠,一、胚胎工程的概念与精子、卵子的发生,1.胚胎工程的概念 (1)操作对象：动物 或 。 (2)处理技术：如 、胚胎移植、 、胚胎干细胞培养等技术。 (3)特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到 动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (4)理论基础：哺乳动物 和 发育的规律。 (5)实质：在体外条件下，对动物 和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。,早期胚胎,知识梳理,答案,配子,体外受精,胚胎分割,雌性,受精,早期胚胎,自然受精,2.精子的发生 (1)场所：在 内完成。 (2)时期：从 开始到 衰退。 (3)过程：完善以下三个阶段,睾丸,答案,第一 阶段,精原细胞_ 多个精
4、原细胞复制和其他物质的合成 初级精母细胞,初情期,生殖机能,有丝分裂,染色体,分裂 次级精母细胞分裂,3.卵子的发生 (1)场所：在雌性动物的 内完成。 (2)时期：动物的胚胎在 以后。,减数第一次,答案,第二 阶段,第三 阶段,精子细胞,精子头的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘 其他物质原生质滴，最后脱落,精子,减数第二次,变形,细胞核,高尔基体,中心体,线粒体,卵巢,性别分化,时期：_ 场所：_,胎儿期,答案,减数第二次分裂,时间：_ 场所：_,卵子和第二极体,卵原细胞,有丝分裂,_,减数第一次分裂,时间：_ 场所：_,次级卵母细胞和第一极体,(3)完善以下过程,卵巢内,初级卵母细胞,排
5、卵前后,卵巢内,精子和卵子结合的过程中,输卵管,1.精子变形时，细胞中很多结构都会消失，为什么细胞核和线粒体会保留下来？,答案 细胞核是精子遗传物质的储存场所，而线粒体则是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所。,2.关于卵子发生的思考 (1)卵泡和初级卵母细胞是什么关系？一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？,答案 初级卵母细胞被卵泡细胞包围，形成卵泡。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。,答案,合作探究,(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？刚排出的卵是成熟的卵子吗？,答案 排卵是指卵子从卵泡中排出。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
6、熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。,(3)不同动物排出的卵子成熟程度相同吗？,答案 不同。有的动物排出的可能是初级卵母细胞(如马、犬等)，有的可能是次级卵母细胞(如猪、羊等)。,答案,3.精子和卵子发生的比较 (1)精子和卵子在发生上的重要区别是什么？,答案 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别；而精子的发生是从初情期开始。,(2)精子和卵子的发生场所有什么不同？,答案 精子发生的三个阶段都在睾丸内；卵子发生的场所不唯一，M在卵巢中，M在输卵管中。,答案,活学活用,1.下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回
7、答有关问题：,(1)图中A是_，B是_，E(过程)是指_，阶段C是指个体发育的_(时期)，阶段D是指个体发育的_(时期)。 (2)当观察到第二极体时，可以表明_。 (3)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是_(填序号)。,答案,问题导析,第一极体,合子,受精,胎儿期,初情期后,卵子已经完成了受精,(1)回顾知识：卵子发生的过程为：,卵原 细胞,次级卵 母细胞,问题导析,答案,返回上页,;场所是 。,(2)明确图中数字和字母的含义：图中为 ，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为 ，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是 ，B是 ；卵泡的形成是在胎儿期，减
8、数分裂是从初情期后开始的，因此阶段C为 ，阶段D为 。,合 子,卵巢,有丝分裂,减数分裂,受精,合子,胎儿期,初情期后,精子开始形成的时期是_，精子形成过程中不同于上图卵子形成过程的最主要区别是需要_，精子形成过程保留下来的主要结构是_和_。,初情期,一题多变,答案,变形,细胞核,线粒体,返回,二、受精,1.场所：_ 2.受精过程 (1)受精前的准备阶段 ：精子在 的生殖道内获能。 卵子的准备：在 中发育到 。,输卵管,知识梳理,答案,精子获能,雌性动物,输卵管,M中期,(2)受精阶段,答案,精子获能,透明带,卵细胞膜,受精,雌、雄原核,受精卵,1.某同学认为：陆生生物起源于水生生物，只要将哺
9、乳动物的卵子和精子同时放入水溶液中，自然会受精融合形成受精卵。你认为这句话对吗？为什么？,答案 不对。精子必须首先获能，卵细胞也必须在输卵管内发育成熟，然后才能发生受精作用。,2.精子和卵子在什么部位结合？结合的标志是什么？,答案 精、卵在输卵管内结合。结合的标志是卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。,答案,合作探究,3.受精过程中防止多精入卵的屏障有哪些？其意义是什么？,答案 防止多精入卵的屏障有两个：透明带反应、卵细胞膜反应。其意义是保证子代细胞中染色体数目正常。,4.受精完成的标志是什么？,答案 雌雄原核融合形成合子标志着受精完成。,答案,2.在受精过程中，下列说法正确的是( ) 精子必
10、须发生顶体反应，释放顶体酶 顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜 卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂 精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核 透明带反应防止了多精子入卵受精的发生 A. B. C. D.,解析答案,问题导析,活学活用,(1)受精过程包括： 、 、_和 。 (2)防止多精入卵受精的两道屏障： 、 。,精子穿越放射冠和透明带,问题导析,答案,返回上页,进入卵细胞膜,原核,形成,配子结合,透明带反应,卵细胞膜反应,解析 在受精过程中，精子与卵子相遇时，精子顶体释放顶体酶，溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通道，之后与卵细胞膜接触，随即产生阻止后来精子进入透明带的反
11、应；当精子接触卵细胞膜后，卵细胞膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应；在受精过程中，卵子已经完成了M分裂，且处于M分裂中期，只有完成受精作用后，才继续完成M分裂，受精后精子和卵子核膜都破裂，之后形成的雄原核、雌原核再融合在一起，即形成合子。 答案 B,3.如图是某种哺乳动物的生殖和发育的过程图解，请据图回答：,(1)写出A、B所示生理过程的名称：A_；B_。,答案,减数分裂,受精作用,(2)在A过程中卵子的形成需要经过两次分裂，减数第一次分裂是在雌性动物_前后完成的，减数第二次分裂是在_过程中完成的；精子细胞需变形才能成为成熟的精子，精子细胞的_变为精子头部的主要部分，_发育为精子头部的
12、顶体，_演变为精子的尾。 (3)B过程是在雌性动物的_中完成的。精、卵结合过程中，阻止多精子入卵的两道屏障分别是_和_。 (4)在C过程中，细胞分裂的方式是_分裂。,答案,排卵,精、卵结合,细胞核,高尔基体,中心体,输卵管,透明带反应,卵细胞膜反应,有丝,一题多变,精子各部分在受精过程中分别有什么作用？,答案 顶体：顶体反应形成精子穿越放射冠和透明带的通路。 头：精卵结合后，控制遗传特性和代谢活动。 尾：运动，使精子穿越放射冠、透明带到达卵细胞膜。 线粒体鞘：为尾部运动提供能量。,答案,返回,三、胚胎发育,1.最初发育场所：输卵管(以后移入子宫) 2.卵裂期及其特点 (1)卵裂期：胚胎早期发育
13、有一段时间在 内进行。 (2)特点 分裂方式：有丝分裂； 细胞体积：缩小； 细胞数目：不断增加； 胚胎总体积： 或 。 3.孵化：胚胎发育到出现 的时期，称为囊胚期。此时的囊胚进一步扩大，会导致 破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程称为孵化。,透明带,知识梳理,答案,不变,略有缩小,囊胚腔,透明带,4.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 个左右，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_,32,答案,全能,分化,内细胞团,滋养
14、层细胞,表层,内胚层,原肠腔,1.胚胎发育过程中全能性最高的阶段、开始分化的阶段分别是什么时期？,答案 受精卵；囊胚。,2.胚胎发育的营养物质来自哪里？,答案 早期胚胎发育的营养物质来自卵子，后期通过胎盘从母体吸收营养物质。,答案,合作探究,3.胚胎发育卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点？为什么？,答案 卵裂阶段细胞中有机物减少、DNA的含量增多、细胞体积减小。从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有缩小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小；伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定；该过程中有机物总量减少，因为一直呼吸消耗但不从外界吸收。
15、,答案,4.下图表示高等动物的个体发育过程，判断下列说法中正确的是( ),D,答案,问题导析,A.图中过程表示胚胎发育，胚胎发育是在子宫中进行的 B.受精卵卵裂过程中，每个细胞的体积不断增大 C.桑椹胚期的胚胎从透明带中伸展出来，称孵化 D.过程的细胞分裂方式是有丝分裂,活学活用,(1)胚胎发育是指受精卵发育成为 ，卵子和精子在 完成受精后，发育也就开始了，因此胚胎发育的初期是在 中进行的。 (2)受精卵卵裂过程中，分裂后的每个细胞的体积越来越 。 (3)早期胚胎发育过程中， 由于细胞增殖使细胞数量增多，且出现了囊胚腔，因此体积进一步扩大，会从 中伸展出来，这一过程叫做孵化。,幼体,答案,返回
16、上页,问题导析,输卵管,输卵管,小,囊胚期,透明带,如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：,一题多变,(1)本题图中A、B、C阶段中，对应上题图过程中囊胚和原肠胚的是_。,解析答案,解析 图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。,B、C,(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。,解析 图B中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔； 图C中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。,内细胞团,囊胚腔,外胚层,原肠腔,内胚层,(3)A时期的细胞具有发育上的_性，B时期开始出现_，C时期开始出现_。,解析答案,解析 桑椹胚细胞具有全能性；囊胚期开
17、始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。,全能,细胞分化,胚层分化,(4)2将来发育成_。,解析答案,解析 内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘。,胎儿的各种组织,(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只能由一个精子和卵子结合的生理基础是_。,解析 受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。,透明带反应和卵细胞膜反应,返回,答案,课堂小结,有丝,减数,睾丸,卵巢,输卵管,变形,均等,变形,不均等,出生前,胎儿,初情期后,4,1,顶体,顶体酶,透明带,卵细胞膜,对点训练
18、 当堂检测 自查自纠,1.下列不是精子和卵子发生区别的是( ) A.初级精母细胞和初级卵母细胞在个体发育过程中的形成时间 B.M和M的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否经过变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数量,D,解析 初级精母细胞是在雄性动物初情期开始后由精原细胞分裂形成，而初级卵母细胞是在胎儿期形成的；精子的形成过程中减数分裂是连续的，卵子产生通过M形成次级卵母细胞，在精子和卵子结合过程中才完成M；精子形成还需要变形，卵子不需要变形；成熟的精子和卵子都是减数分裂形成的，都含有亲本体细胞一半数目的染色体。,1,2,3,4,5,解析答案,2.下列过程中，哪些发生在精子入卵后( ) 精子继续完成减
19、数第二次分裂 精子发生顶体反应 发生卵细胞膜反应 卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核 A. B. C. D.,解析,A,解析答案,1,2,3,4,5,3.受精过程完成的标志是( ) A.释放第二极体 B.雌、雄原核形成 C.雌、雄原核融合形成合子 D.第一次卵裂,解析 雌、雄原核充分发育后，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合子，即受精卵，至此受精过程完成。,C,解析答案,1,2,3,4,5,4.能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( ) A.受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官的分化 B.受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官的分化 C.受精卵囊胚原肠胚幼体 D.受精卵卵裂桑椹胚囊
20、胚原肠胚组织器官的分化,解析 受精卵在卵裂期后按照桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官的分化顺序发育。,D,解析答案,1,2,3,4,5,5.某高等生物生殖发育周期如下图所示，请据图回答下列问题：,1,2,3,4,5,(1)生物个体发育是从_开始的，主要进行_分裂，发育成熟后，通过 _产生配子。,解析 受精卵是生物个体发育的起点，发育过程中主要进行有丝分裂，成熟个体通过A过程，即减数分裂产生配子。,解析答案,受精卵,有丝,A,减数分裂,(2)图中B过程是_，哺乳动物的该过程是在_中进行的。,解析 B指受精过程，哺乳动物的受精过程是在雌性动物的输卵管中进行的。,受精,1,2,3,4,5,输卵管,解析答案,1,2,3,4,5,解析答案,(3)A、B两过程的重要意义是_ _。,解析 受精作用保证了亲子代体细胞中遗传物质的相对稳定，对生物的遗传和变异具有重要意义。,保持生物亲代和子代体细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异具有重要意义,返回,本课结束,
