體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育人教選修

體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育人教選修第1頁/共41頁第2頁/共41頁3．1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育第3頁/共41頁第4頁/共41頁課程標準概述體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育過程。課標解讀1.比較精子和卵子的形成過程，列表說出它們有哪些相同點和不同點。2.結(jié)合受精過程，分析精子是如何獲能的，理解防止多精入卵的兩道屏障的形成機制。3.結(jié)合哺乳動物受精卵的發(fā)育過程，根據(jù)教材中圖形概述桑椹胚、囊胚、原腸胚時期的特點。第5頁/共41頁1．胚胎工程的概念

(1)操作對象：動物

或配子。

(2)處理技術(shù)：如

、體外受精、

、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。

(3)實質(zhì)：實際是在體外條件下，對

和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。精子和卵子的發(fā)生早期胚胎胚胎移植胚胎分割動物自然受精第6頁/共41頁2．精子的發(fā)生

(1)場所：在內(nèi)完成。

(2)時期：從

開始到

。

(3)過程：發(fā)生的過程大體可分為三個階段。 第一階段：精原細胞經(jīng)過

產(chǎn)生多個細胞。其中部分可經(jīng)過染色體復(fù)制和其他物質(zhì)合成，進一步形成

。 第二階段：初級精母細胞經(jīng)

分裂，產(chǎn)生4個含

的精子細胞。睪丸初情期生殖機能衰退有絲分裂初級精母細胞連續(xù)兩次單倍染色體第7頁/共41頁第三階段：精子細胞變形第8頁/共41頁3．卵子的發(fā)生

(1)場所：在雌性動物的

內(nèi)完成的。

(2)時期：動物的胚胎在

以后。

(3)過程卵巢性別分化第9頁/共41頁胎兒期

卵巢內(nèi)

排卵前后

卵巢內(nèi)

精子和卵子結(jié)合

輸卵管

第10頁/共41頁合子和兩個極體[思維激活1]

不同動物精子大小是否相同？動物精子大小與動物體型大小呈正相關(guān)嗎？ 提示不相同，動物精子的大小與動物的體型大小無關(guān)，如大鼠的精子為190μm，而大象的精子只有50μm。第11頁/共41頁項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所睪丸的曲細精管卵巢(MⅠ)和輸卵管(MⅡ)時間初情期后MⅠ：雌性動物排卵前后MⅡ：精卵結(jié)合過程中完成過程第12頁/共41頁區(qū)別特點①MⅠ、MⅡ連續(xù)；②需要變形；③細胞質(zhì)均等分配①MⅠ、MⅡ不連續(xù)；②不需要變形；③細胞質(zhì)不均等分配結(jié)果形成4個精子形成一個卵細胞和3個極體相同點①原始生殖細胞的增殖為有絲分裂；②生殖細胞的成熟過程為減數(shù)分裂；成熟過程均經(jīng)一次染色體復(fù)制和兩次分裂，子細胞中染色體數(shù)目減半第13頁/共41頁特別提醒(1)精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在胎兒出生前完成的。(2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。且剛排出的卵子尚未完全成熟，一般僅完成減數(shù)第一次分裂，需在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子在輸卵管內(nèi)結(jié)合完成受精作用。(3)判斷卵子受精的重要標志是卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到2個極體。第14頁/共41頁【鞏固1】

下列不是精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是(

)。

A．初級精母細胞和初級卵母細胞在個體發(fā)育過程中的形成時間

B．MⅠ和MⅡ的時間連續(xù)性

C．成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形

D．成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量

第15頁/共41頁解析初級精母細胞是在雄性動物初情期開始后由精原細胞分裂形成，而初級卵母細胞是在胎兒期完成的。精子的形成過程中減數(shù)分裂是連續(xù)的，卵子產(chǎn)生通過MⅠ形成次級卵母細胞，在精子和卵子結(jié)合過程中才完成MⅡ。精子形成還需要變形，卵子不需要變形。成熟的精子和卵子都是減數(shù)分裂形成的，都含有親本體細胞一半的染色體數(shù)目。答案D第16頁/共41頁1．受精

(1)概念：受精是

和

結(jié)合形成合子(受精卵)的過程。

(2)場所：雌性的

。

(3)受精過程完成標志：雌、雄原核融合形成合子。

精子卵子輸卵管受精和胚胎發(fā)育第17頁/共41頁(4)過程：哺乳動物受精過程主要包括：精子穿越

，進入卵黃膜，

形成和

結(jié)合。①頂體反應(yīng)：精子獲能后與卵子相遇時，精子頂體釋放

，溶解

之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。②透明帶反應(yīng)：穿過放射冠的精子經(jīng)孔道穿越

，接觸

，隨即產(chǎn)生阻止后面精子進入透明帶的生理反應(yīng)。放射冠和透明帶原核配子頂體酶卵丘細胞透明帶卵黃膜第18頁/共41頁③卵黃膜封閉作用：當(dāng)精子與卵黃膜接觸后，立即被卵黃膜表面的微絨毛抱合，并發(fā)生

與卵黃膜相互融合，精子入卵。此時卵黃膜立即發(fā)生

其他精子再進入卵內(nèi)的生理反應(yīng)。④原核形成及配子結(jié)合a．雄原核形成：精子入卵后，尾部脫離，原有核膜破裂，隨后形成新

，最后形成

。b．雌原核形成：被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出

后，形成

。c．配子結(jié)合：兩核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，體積縮小、合并，形成一個含

的合子，也就是受精卵。精子外膜阻止核膜雄原核第二極體雌原核二倍染色體第19頁/共41頁2．胚胎發(fā)育的過程卵裂期

32

分化

[思維激活2]受精過程中有防止多精入卵的兩道屏障，其意義是什么？ 提示保證子代細胞中染色體數(shù)目正常。第20頁/共41頁1．受精

(1)受精作用的場所：輸卵管。第21頁/共41頁第22頁/共41頁2．胚胎發(fā)育

(1)最初發(fā)育場所：輸卵管

(2)過程：發(fā)育過程胚胎特點受精卵受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)進行有絲分裂，開始發(fā)育卵裂期細胞分裂方式為有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，胚胎的總體積不增加，或略有縮小第23頁/共41頁桑椹胚細胞數(shù)目約為32個，每個細胞都具有全能性囊胚(出現(xiàn)囊胚腔)細胞開始出現(xiàn)分化，內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層將來發(fā)育為胎膜和胎盤第24頁/共41頁原腸胚(出現(xiàn)原腸腔)具有原腸腔，分化為內(nèi)胚層、中胚層和外胚層三個胚層發(fā)育過程圖示第25頁/共41頁特別提醒(1)受精卵是胚胎發(fā)育的起點，其全能性最高。(2)胚胎發(fā)育初期在輸卵管，以后移向子宮，并在子宮內(nèi)發(fā)育成為成熟的胎兒，直至分娩。(3)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(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。第26頁/共41頁【鞏固2】如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答問題。(1)寫出各個階段的名稱：A________，B________，C________。(2)寫出圖中各標號的名稱：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。第27頁/共41頁(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的________性，B時期開始出現(xiàn)________，C時期開始出現(xiàn)________。(4)[2]將來發(fā)育成________________。(5)動物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的，合子只由一個精子和卵子結(jié)合的生理基礎(chǔ)是_________________________________。第28頁/共41頁解析(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細胞團，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細胞具有全能性；囊胚期開始出現(xiàn)細胞分化，已分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團；原腸胚已有胚層分化，分化為外胚層、內(nèi)胚層，在內(nèi)、外胚層之間將形成中胚層。(4)內(nèi)細胞團將發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)受精時的透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用是防止多精入卵的兩道屏障。第29頁/共41頁答案(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內(nèi)細胞團囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層(3)全能細胞分化胚層分化(4)胎兒的各種組織(5)透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用第30頁/共41頁【例1】

下圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題。精子和卵子的發(fā)生及受精作用

第31頁/共41頁(1)圖中A是________，B是________，E(過程)是指________，階段C是指個體發(fā)育的________(時期)，階段D是指個體發(fā)育的________(時期)。(2)精子開始形成的時期是________，精子形成過程中不同于卵子形成過程的最主要區(qū)別是________，該過程保留下來的主要結(jié)構(gòu)是________和________。(3)當(dāng)觀察到第二極體時，可以表明____________________。(4)能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是________。(填序號)(5)①階段存在的變異方式是_____________________________。第32頁/共41頁思維導(dǎo)圖：第33頁/共41頁深度剖析(1)圖中①為有絲分裂，可增加卵原細胞的數(shù)量，卵原細胞進一步演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?；③④為減數(shù)分裂，只有在受精后，次級卵母細胞才能最終完成減數(shù)第二次分裂，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎兒期，減數(shù)分裂是從初情期后開始的，因此階段C為胎兒期，階段D為初情期后；(2)精子開始形成的時期是初情期，精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，即兩次連續(xù)的分裂(MⅠ和MⅡ)產(chǎn)生精子細胞，需經(jīng)過變形過程才形成精子，而卵子形成不需要變形，細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細胞核和線粒體被保留下來；第34頁/共41頁(3)當(dāng)觀察到第二極體時，表明卵子已經(jīng)完成了受精作用；(4)染色體著絲點分裂可發(fā)生在有絲分裂中，也可發(fā)生在減數(shù)第二次分裂中，因此為①、④；(5)有絲分裂中的變異類型只有基因突變、染色體變異，沒有基因重組。答案(1)第一極體合子受精胎兒期初情期后(2)初情期需要變形細胞核線粒體(3)卵子已經(jīng)完成了受精(4)①、④(5)基因突變、染色體變異

第35頁/共41頁【例