高中生物浙科版現(xiàn)代生物科技專題第三章胚胎工程 第3章第1節(jié)

第一節(jié)從受精卵談起課標(biāo)解讀重點難點1.說出受精、卵裂、囊胚、原腸胚、三胚層等概念。2.簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程。1.動物胚胎發(fā)育的過程。(重點)2.胚胎干細胞。(重難點)受精作用1.概念：成熟的精卵融合成為受精卵的過程。2．場所：輸卵管。3．過程：精卵識別→精子附著于卵膜→精卵質(zhì)膜融合。4．結(jié)果：形成受精卵。1．馬的精子與牛的卵細胞可以正常結(jié)合嗎？【提示】不可以。因二者不能相互識別。胚胎發(fā)育的過程1.動物個體發(fā)育的起點：受精卵。2．受精卵進行的細胞分裂方式：有絲分裂。3．過程：(如圖示)(1)受精卵(2)卵裂球：①組成：2～8個全能細胞②特點：隨著卵裂球數(shù)目的增加，細胞逐漸變小(3)囊胚：①組成2．哺乳動物胚胎發(fā)育早期所需營養(yǎng)都來自受精卵嗎？【提示】進入子宮前來自受精卵，進入子宮后，由母體通過胎盤來提供。1．卵裂球分裂的子細胞時期的每一個細胞均具有全能性。(√)2．內(nèi)細胞團的細胞是一種已分化的細胞。(×)【提示】內(nèi)細胞團的細胞未分化。3．內(nèi)胚層的細胞將分化為食道的上皮組織。(√)4．原腸胚的中胚層逐漸分化為神經(jīng)管。(×)【提示】應(yīng)為部分外胚層。5．胚泡外表的一層扁平細胞將來發(fā)育成完整的胚胎。(×)【提示】應(yīng)為胚泡內(nèi)部的細胞團。受精作用及早期胚胎發(fā)育【問題導(dǎo)思】①同種生物的精子與卵細胞靠什么識別？②受精作用的實質(zhì)和意義是什么？③胚胎發(fā)育的過程主要有哪幾個時期？各時期有何特點？1．受精作用(1)概念成熟的精卵融合成為受精卵的過程。(2)場所輸卵管。(3)過程精卵識別eq\f(物質(zhì)基礎(chǔ),)eq\x(\a\al(精卵細胞表面有特異性相,互識別的蛋白))↓精子附著于卵膜eq\f(結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),)eq\x(精子有尾，能移動等)↓精卵質(zhì)膜融合eq\f(實質(zhì),)eq\x(\a\al(卵核和精核相互融合，染,色體數(shù)目恢復(fù)到正常體細,胞染色體數(shù)))(4)受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志①受精的標(biāo)志：第二極體的形成。②受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合形成受精卵。1．受精時間：精子獲能后，卵子達到減數(shù)第二次分裂的中期時。2．受精實質(zhì)：精卵細胞核的融合。2．早期胚胎發(fā)育早期胚胎發(fā)育中營養(yǎng)物質(zhì)的來源不同1．卵裂期和桑椹胚時期，只進行細胞分裂，不需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)，胚胎發(fā)育所需營養(yǎng)主要來自卵黃。2．囊胚期細胞開始分化，透明帶破裂開始從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并且中間出現(xiàn)囊胚腔。(2023·杭州高二期末)研究表明，大多數(shù)動物如蛙的受精卵在卵裂期隨著卵裂的進行，胚胎的體積并不增大，但胚胎細胞核的總質(zhì)量與細胞質(zhì)的總質(zhì)量(核/質(zhì))比值卻在發(fā)生變化。下列符合卵裂期核質(zhì)質(zhì)量比值變化趨勢的示意圖是()【思維導(dǎo)圖】解答此題的思維流程如下：eq\x(卵裂期的特點)↓轉(zhuǎn)化eq\x(曲線圖表示變化趨勢)eq\o(→,\s\up7(呈現(xiàn)))eq\x(上升趨勢)【精講精析】蛙的受精卵在卵裂時，隨著有絲分裂的進行，細胞數(shù)量增加，所以細胞核的總質(zhì)量不斷增加，但是胚胎的體積并不增大，所以核質(zhì)質(zhì)量比值將不斷上升。【答案】A以下關(guān)于桑椹胚的說法不正確的是()A．胚胎細胞達到32個左右，形似桑椹B．每一個細胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，即每個細胞都具有全能性C．良種母牛體內(nèi)處于此時期的細胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性別一定為雌性D．是由受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的【審題導(dǎo)析】解答此題的關(guān)鍵在于明確以下3點：(1)桑椹胚的特點。(2)胚胎發(fā)育過程中細胞的分裂方式。(3)克隆的原理。【精講精析】由受精卵經(jīng)有絲分裂、細胞分化發(fā)育成胚胎；當(dāng)細胞數(shù)目達到32個時，這時的胚胎為桑椹胚，此時期的細胞尚未分化，因此都有發(fā)育成完整胚胎的潛能；良種母牛體內(nèi)處于此時期的細胞能克隆出基因型相同的小牛，但性別可能為雌性也可能為雄性?！敬鸢浮緾本課知識小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建結(jié)論語句1．成熟的精卵融合成為受精卵的過程稱為受精，受精大體包括精卵識別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合等幾個過程。2．動物的胚胎發(fā)育開始于受精卵的分裂。3．胚胎發(fā)育的過程依次是受精卵→卵裂球→囊胚→原腸胚→成熟胎兒4．原腸胚的內(nèi)、中、外三個胚層分化成各器官原基，最終分化成成體的各種組織和器官。1．(2023·紹興高二檢測)精子和卵細胞結(jié)合、受精卵開始發(fā)育的地點分別是()A．輸卵管和子宮 B．都是在子宮里C．生殖道和輸卵管 D．都是在輸卵管【解析】受精的部位在輸卵管，受精完成后接著進行卵裂(即發(fā)育)?！敬鸢浮緿2．中胚層、外胚層及內(nèi)胚層細胞將來分別分化為哪部分結(jié)構(gòu)()A．心臟、指甲、腸腺的上皮組織B．口腔上皮、呼吸肌、中耳上皮組織C．角膜上皮、血管、肺的上皮組織D．骨胳肌、牙釉質(zhì)、肢體的肌肉【解析】心臟、肢體的肌肉、呼吸肌均由中胚層分化形成；指甲、牙釉質(zhì)、口腔上皮由外胚層分化形成；腸腺上皮組織、肺的上皮組織、中耳的上皮組織由內(nèi)胚層分化形成。【答案】A3．能夠發(fā)育成胚膜和胚盤的結(jié)構(gòu)是()A．內(nèi)細胞團 B．滋養(yǎng)層C．外胚層 D．內(nèi)胚層【解析】在人的胚胎發(fā)育過程中，胚膜和胚盤的結(jié)構(gòu)是由滋養(yǎng)層的細胞形成的?！敬鸢浮緽4．原始生殖細胞(精原細胞、卵原細胞)的產(chǎn)生依賴于()A．有絲分裂 B．無絲分裂C．減數(shù)分裂 D．以上三種都有【解析】精、卵原細胞的產(chǎn)生與精子、卵細胞的產(chǎn)生是不同的。精原細胞和卵原細胞的增殖方式為有絲分裂，它們進行減數(shù)分裂形成成熟的生殖細胞?！敬鸢浮緼5．能正確表示高等動物胚胎發(fā)育順序的是()A．受精卵→卵裂→原腸胚→囊胚→組織、器官的分化B．卵→卵裂→原腸胚→組織、器官的分化C．受精卵→囊胚→原腸胚→幼體→組織、器官的分化D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織、器官的分化【解析】受精卵為高等動物個體發(fā)育的起點，經(jīng)卵裂形成由32個細胞構(gòu)成的桑椹胚而形成囊胚，囊胚進一步發(fā)育，增殖分化為不同的胚層即為原腸胚，逐漸分化為不同的組織器官?！敬鸢浮緿6．(2023·溫州聯(lián)考)高等生物的生殖發(fā)育周期如下圖所示，據(jù)圖回答下列問題。(1)生物的個體發(fā)育是從________開始的，主要進行________分裂，發(fā)育成熟后，通過[]________產(chǎn)生配子。(2)圖中[B]過程是________，哺乳動物的該過程是在________內(nèi)進行的。(3)哺乳動物的[C]________過程和[D]________過程合稱為________。(4)[A]、[B]兩過程的重要意義是_____________________________________________________________________________________________。【解析】生物的個體發(fā)育的起點是受精卵，受精卵發(fā)育所進行的分裂方式為有絲分裂。有性生殖的個體發(fā)育成熟后通過減數(shù)分裂形成雌雄配子，即卵子和精子。精子和卵子的結(jié)合稱為受精作用，受精的場所是輸卵管。生物的個體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育兩個階段。減數(shù)分裂和受精作用保持了生物親代和子代體細胞中染色體數(shù)目的恒定性，對生物的遺傳和變異具有重要意義?！敬鸢浮?1)受精卵有絲A減數(shù)分裂(2)受精作用輸卵管(3)胚胎發(fā)育胚后發(fā)育個體發(fā)育(4)保持生物親代和子代體細胞中染色體數(shù)目的恒定性，對生物的遺傳和變異具有重要意義一、選擇題1．下列含有同源染色體的是()A．精子頭部 B．精子C．卵細胞 D．受精卵【解析】精子和卵細胞都只含體細胞中染色體數(shù)目的一半，沒有同源染色體；而受精卵中的染色體數(shù)目和體細胞中相同，有同源染色體?！敬鸢浮緿2．有科學(xué)家在實驗室里實現(xiàn)了“使人的卵細胞發(fā)育成囊胚”。以下推測不可能的是()A．如果囊胚真能發(fā)育成單倍體人，則該人不能生育B．如果囊胚真能發(fā)育成人，其性別為男性的概率是1/2C．如果使囊胚細胞的染色體數(shù)目加倍，得到的將是一個純合的二倍體D．如果通過抑制中心體活動使染色體加倍，發(fā)育成的個體與由正常受精卵發(fā)育成的個體相比，患遺傳病的概率大大增加【解析】題目中的囊胚是卵細胞發(fā)育成的，其中只含一條X染色體，那么由該胚胎發(fā)育成的人，也只含一條X染色體，不含Y染色體，所以不可能是男性?！敬鸢浮緽3．(2023·寧波高二期末)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能力最強的時期D．囊胚期開始出現(xiàn)內(nèi)、外胚層的分化【解析】胚胎發(fā)育是指由受精卵發(fā)育為幼體的過程，而胚后發(fā)育是指由幼體發(fā)育為性成熟個體的過程；卵裂是指由受精卵分裂到桑椹胚的過程，其中每個細胞的體積不斷減??；原腸胚期開始出現(xiàn)內(nèi)胚層和外胚層的分化，選項A、B、D錯誤。原腸胚是個體發(fā)育過程中分化能力最強的時期?！敬鸢浮緾4．下列有關(guān)受精作用的敘述錯誤的是()A．合子中全部的遺傳物質(zhì)，一半來自父方，一半來自母方B．受精時，精子和卵細胞的染色體會合在一起C．合子中的染色體，一半來自父方，一半來自母方D．合子中的染色體數(shù)與本物種體細胞中的染色體數(shù)相同【解析】受精作用是精子和卵細胞結(jié)合成合子的過程，在此過程中精子只是頭部進入卵細胞，尾部留在外面，精子的頭部進入卵細胞內(nèi)以后，精子的細胞核發(fā)生變化形成雄原核，與雌原核融合在一起，形成受精卵的細胞核，所以合子中的染色體一半來自父方(精子)，一半來自母方(卵細胞)，使合子中的染色體恢復(fù)到體細胞中的數(shù)目；因為遺傳物質(zhì)并不是全部存在于染色體上(即細胞核中)，在細胞質(zhì)內(nèi)的線粒體中也有少量的遺傳物質(zhì)，而合子中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞，所以合子中的全部遺傳物質(zhì)就不是一半來自父方，一半來自母方，而是母方比父方多提供細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)?！敬鸢浮緼5．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．囊胚期細胞出現(xiàn)了分化，但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變C．囊胚期細胞分化是由于遺傳物質(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(fù)制水平上的差異引起的，而是轉(zhuǎn)錄水平上的差異引起的【解析】考查細胞分化的概念及特點。細胞分化并非遺傳物質(zhì)的改變，而是基因的選擇性表達的結(jié)果，即轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控?！敬鸢浮緾6.如圖所示為蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過程中的某一變化，若橫坐標(biāo)表示時間，則縱坐標(biāo)可表示()A．有機物總量B．每個細胞的DNA含量C．所有細胞體積之和D．所有細胞表面積總和與體積總和的比值【解析】蛙受精卵發(fā)育至囊胚過程中，細胞不斷分裂，DNA含量增加，但每個細胞的DNA含量不變，每個細胞的體積變小，總體積幾乎不變，所有細胞的表面積總和與體積總和的比值增大，有機物總量由于呼吸消耗而減小。【答案】D7．同種動物的精子與卵細胞之所以能進行受精作用，是因為它們()A．有相同的基因型B．染色體數(shù)相同C．細胞表面有能相互識別的特異性蛋白D．細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同【解析】成熟的精子與卵細胞融合成為受精卵的過程，只能發(fā)生在同種生物中，即只有同種動物的精子與卵細胞才能完成受精作用，這是因為精子和卵細胞的細胞表面有能相互識別的特異性蛋白?！敬鸢浮緾8．(2023·金華高二檢測)下列關(guān)于精子和卵細胞結(jié)合成受精卵的過程的敘述中，不正確的是()A．受精作用大體包括精卵識別、精子附著、精卵質(zhì)膜融合等幾個階段B．受精卵中的細胞質(zhì)主要來自于卵細胞C．受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方D．只有同種動物的精卵細胞才可以互相融合，這主要取決于細胞表面的糖蛋白【解析】受精卵細胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方。【答案】C9．奶牛場通過性別控制獲得更多的雌性牛犢，以增加牛奶產(chǎn)量?？梢圆扇〉姆椒ㄊ?)A．通過分離出X精子與卵子結(jié)合受精B．通過分離出X精子和Y精子并與卵子結(jié)合受精C．通過分離出Y精子與卵子結(jié)合受精D．通過分離出含X、Y染色體的精子與卵子結(jié)合受精【解析】奶牛屬于XY型性別決定的生物，由于精子有X和Y兩種類型，而卵子只有X一種類型，所以決定牛犢性別的關(guān)鍵是哪種類型的精子與卵子結(jié)合。要想獲得雌性牛犢，通過分離出X精子與卵子結(jié)合即可?！敬鸢浮緼10．在動物的胚胎發(fā)育過程中，早期原腸胚細胞從一個部位移植到另一個部位時，被移植的細胞能適應(yīng)新的部位并參與那里器官的形成。但如果在原腸胚的末期，把未來將發(fā)育成為蠑螈下肢的部分移植到另一個蠑螈胚胎不長下肢的部分，將發(fā)育為一條額外的腿，這說明()A．原腸胚末期已經(jīng)出現(xiàn)了組織和器官B．細胞是全能的C．原腸胚末期出現(xiàn)了細胞分化D．原腸胚出現(xiàn)了三個胚層【解析】從某種程度上說，細胞應(yīng)是全能的，但遺傳信息的表達是有條件的。原腸胚的早期就出現(xiàn)了三個胚層，但細胞并末分化。原腸胚末期組織和器官并未形成，但是出現(xiàn)了細胞的分化，這樣，在移植這種細胞后，它們將繼續(xù)分化發(fā)育成特定的組織和器官。【答案】C二、非選擇題11．(2023·舟山高二檢測)下圖為某科研小組所進行的實驗：先將小鼠的棕褐毛色基因?qū)牒谏兎N小鼠的胚胎干細胞(ES細胞)中，再將改造后的胚胎干細胞移植回囊胚繼續(xù)發(fā)育成小鼠的過程。請據(jù)圖分析回答：(1)收集的胚胎干細胞來源于囊胚的_________________________________部位的細胞，原因是這些細胞___________________________________________________________________________________________________。(2)第三、四步之間必需進行的操作是：____________________________________________________________________________________________。(3)第五步胚胎移植后要對受體雌鼠進行_______________________檢查。(4)如果胚胎移植成功最終發(fā)育成小鼠，請推測該小鼠體內(nèi)所含毛色基因有______________________________________________________________?！窘馕觥颗咛ジ杉毎麃碓从谀遗邥r期的內(nèi)細胞團，它具有發(fā)育成體內(nèi)各種組織、器官的全能性?；蚬こ讨幸盐蘸没虿僮鞯幕静襟E，即目的基因的導(dǎo)入，篩選出帶有目的基因的胚胎，并移植到受孕母體內(nèi)?！敬鸢浮?1)內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織(或全能性高)(2)篩選(轉(zhuǎn)移成功導(dǎo)入基因表達載體的胚胎干細胞)(3)是否妊娠(4)棕褐色毛色基因和黑色毛色基因12．右圖表示海星胚胎發(fā)育過程中的兩個階段。請據(jù)圖回答下列問題：(1)甲圖為海星胚胎發(fā)育過程中的________期，乙圖為海星胚胎發(fā)育過程中的________期。(2)隨著胚胎發(fā)育的進行，甲圖中1處的細胞最可能成為乙圖中[]________胚層的一部分，甲圖中2處的細胞最可能成為乙圖中[]________胚層的一部分。