2024-2025學年高中生物專題33.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育教案新人教版選修3

PAGE12-3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育學習目標：1.簡述哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生。(重點)2.簡述哺乳動物的受精過程。(重點)3.簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點。(重、難點)一、精子和卵子的發(fā)生(一)胚胎工程1．操作對象：動物早期胚胎或配子。2．技術種類：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培育等技術。3．實質(zhì)：實際是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。(二)精子和卵子的發(fā)生1．精子的發(fā)生(1)場所：睪丸。(2)時期：從初情期起先，直到生殖機能衰退。(3)形成過程：(4)精子的變形(包括頭、頸、尾)：精子細胞eq\o(→,\s\up14(變形))精子細胞核頭的主要部分高爾基體頭部的頂體中心體尾線粒體線粒體鞘其他物質(zhì)原生質(zhì)滴(最終脫落)2.卵子的發(fā)生(1)場所：卵巢。(2)時期：動物的胚胎在性別分化以后。(3)形成過程：二、受精1．概念：精子與卵子結合形成合子的過程。2．場所：輸卵管。3．受精標記：在卵細胞膜和透亮帶的間隙可以視察到兩個極體。4．過程(1)打算階段：①精子獲能：場所：雌性動物的生殖道。②卵子的打算：分裂達到減數(shù)其次次分裂中期，才能受精。(2)受精階段：三、胚胎發(fā)育1．卵裂期特點(1)細胞分裂方式為有絲分裂。(2)細胞的數(shù)量不斷增加。(3)胚胎的總體積并不增加或略有縮小。2．早期胚胎發(fā)育的幾個階段及特點(1)桑椹胚：胚胎細胞數(shù)目達到32個左右，這一階段前的每個細胞都屬于全能細胞↓(2)囊胚：細胞起先出現(xiàn)分化，內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤，出現(xiàn)囊胚腔↓(3)原腸胚：內(nèi)細胞團表層的細胞形成外胚層，下方的細胞形成內(nèi)胚層，出現(xiàn)原腸腔1．推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)精子和卵子相遇結合形成受精卵的部位是輸卵管。 ()(2)精子在初情期后起先形成，兩次分裂連續(xù)進行；卵子在胚胎性別分化以后形成，兩次分裂不連續(xù)進行。 ()(3)次級卵母細胞的減數(shù)其次次分裂完成于排卵前后，場所是卵巢內(nèi)。 ()(4)排卵是指卵泡從卵巢中排出。 ()(5)受精完成的標記是在透亮帶和卵細胞膜之間視察到兩個極體。 ()(6)卵裂階段的細胞分裂方式包括有絲分裂和減數(shù)分裂。()(7)卵裂階段細胞中有機物、DNA的含量增多，細胞體積增大。 ()(8)胚胎發(fā)育過程中起先分化的階段是原腸胚期。 ()提示：(1)√(2)√(3)×排卵前后完成的是減數(shù)第一次分裂，減數(shù)其次次分裂是在受精過程中完成的。(4)×排卵是指卵子從卵泡中排出。(5)×受精的標記是在透亮帶和卵細胞膜之間視察到兩個極體。受精完成的標記是雌、雄原核的融合。(6)×卵裂階段的細胞分裂都是有絲分裂。(7)×卵裂階段胚胎體積不變或略有縮小，而細胞數(shù)目增多，所以細胞體積是變小的。(8)×胚胎發(fā)育過程中起先分化的階段是囊胚期。2．下列過程發(fā)生在受精過程中的是()①精子必需發(fā)生頂體反應，釋放頂體酶②頂體酶可使精子穿過放射冠、透亮帶、細胞膜③卵子復原并很快完成了減數(shù)第一次分裂④精子和卵子的細胞核分別形成雄原核和雌原核⑤透亮帶反應可以防止多精入卵的發(fā)生A．①②⑤B．①④⑤C．②③④D．②④⑤B[頂體酶可使精子穿越放射冠和透亮帶，但不能使精子穿過細胞膜；卵子形成過程中減數(shù)第一次分裂是在排卵前后完成的，減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子結合的過程中完成的。]精子和卵子的發(fā)生[思索溝通]1．精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消逝，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？提示：細胞核和線粒體都是精子結構中的重要部分。其中，細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所，也是參加精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的限制中心。而線粒體則是精子進行有氧呼吸分解養(yǎng)分物質(zhì)產(chǎn)生運動能量的場所。2．一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？提示：一個卵泡能形成一個成熟的卵子。排卵是指卵子從卵泡中排出。3．剛排出的卵子是成熟的卵子嗎？提示：剛排出的卵子尚未完全成熟，有的處于減數(shù)第一次分裂時期，如馬；有的處于減數(shù)其次次分裂時期，如綿羊、牛和豬。4．從發(fā)生的時間上來看精子與卵子的形成相同嗎？若不相同，各是什么時間？提示：不相同。雄性動物從初情期起先形成精子；卵子的發(fā)生是在性別分化后起先的，第一階段是在誕生前完成的，而減數(shù)其次次分裂的完成發(fā)生在精子與卵子的結合過程中。[歸納總結]1．精子的發(fā)生過程2．精子細胞的變形3．卵子的發(fā)生過程4．卵子發(fā)生過程中的留意事項(1)正常狀況下，1個卵泡只能形成1個成熟的卵子。(2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。(3)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，須要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)其次次分裂的中期時，才具備與精子受精的實力。(4)在卵細胞膜和透亮帶之間視察到兩個極體，一個是次級卵母細胞分裂后產(chǎn)生的極體，另一個是減數(shù)第一次分裂后形成的極體。多數(shù)哺乳動物的第一極體不再進行減數(shù)其次次分裂。易混辨析：哺乳動物卵巢、卵泡和卵子的關系卵巢是卵子形成、卵泡存在的場所，內(nèi)部包含許很多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有協(xié)助結構——透亮帶，有由卵丘細胞形成的放射冠。排卵是指卵子從卵泡中排出，而非卵泡從卵巢中排出。5．精子和卵子發(fā)生的不同點項目精子發(fā)生卵子發(fā)生場所雄性動物睪丸的曲細精管內(nèi)雌性動物的卵巢內(nèi)(MⅠ)和輸卵管內(nèi)(MⅡ)時期初情期起先，直到生殖機能衰退胚胎時期性別分化以后和初情期以后MⅠ：雌性動物排卵前后MⅡ：精卵結合過程中過程特點①MⅠ和MⅡ是連續(xù)的；②兩次分裂細胞質(zhì)都是均等安排；③須要變形①MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的；②只有MⅡ中的第一極體分裂為其次極體時細胞質(zhì)均等安排，其余細胞質(zhì)都是不均等安排；③不須要變形結果形成4個精子形成1個卵子和3個極體下列關于卵子形成過程的敘述，正確的是()A．哺乳動物卵泡的形成是在初情期B．排出成熟卵子的過程即排卵C．卵子形成時的分裂過程均在卵巢內(nèi)完成D．卵子產(chǎn)生中的減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子的結合過程中完成的D[哺乳動物卵泡是在胚胎性別分化以后形成的，每個卵泡中有一個初級卵母細胞。排卵是指卵子從卵泡中排出，大多數(shù)雌性動物減數(shù)第一次分裂是在排卵前后完成的，其結果是產(chǎn)生一個次級卵母細胞和第一極體，進入輸卵管。因此大多數(shù)動物排卵時排出的是次級卵母細胞，但也有些動物如馬，排出的是初級卵母細胞。進入輸卵管的卵母細胞接著發(fā)育至減數(shù)其次次分裂中期，在與精子相遇結合的過程中，完成減數(shù)其次次分裂。即卵子形成時的分裂過程是在卵巢和輸卵管內(nèi)完成的。]受精[思索溝通]1．剛采集到的精子是否能與卵子馬上結合完成受精作用？為什么？提示：不能。剛采集到的精子還沒有受精實力，必需先對精子進行獲能處理，才能進一步受精。2．剛排出的卵子具有受精實力嗎？為什么？提示：不具有。卵子在受精前也要經(jīng)驗類似精子獲能的過程，要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，達到減數(shù)其次次分裂的中期才具備與精子受精的實力。3．頂體反應的意義是什么？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應有哪些？有什么意義？提示：(1)兩道屏障，一是透亮帶反應，二是卵細胞膜反應。(2)防止多精入卵，保證受精卵中遺傳物質(zhì)與親代體細胞一樣，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。5．受精的標記和受精完成的標記一樣嗎？提示：不一樣。受精的標記是其次極體的形成，受精完成的標記是雌、雄原核融合成合子。[歸納總結]1．受精前的兩個打算階段(1)精子獲能：精子必需在雌性動物的生殖道發(fā)生相應的生理變更后，才獲得受精實力的生理現(xiàn)象。精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般狀況下，精液中的精子無法獲能。只有當交配后精液進入雌性動物的生殖道時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內(nèi)獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管。(2)卵子的打算：不同動物排出的卵子成熟程度不同，但都必需在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)其次次分裂的中期，才具有與精子受精的實力。2．受精階段(1)詳細過程哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越放射冠和透亮帶，進入卵細胞膜，原核形成和融合。詳細過程如下：過程主要變更獲能后的精子穿越放射冠精子獲能后，與卵子相遇時發(fā)生頂體反應，使頂體內(nèi)的酶釋放出來，精子所釋放的頂體酶可干脆溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路穿越透亮帶精子與透亮帶接觸，頂體酶將透亮帶溶出一條孔道，精子借自身運動穿越透亮帶進入卵細胞膜精子與卵細胞膜接觸，馬上被卵細胞膜表面的微絨毛抱合，精子外膜和卵細胞膜相互融合，精子入卵形成原核精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜裂開，隨后形成新的核膜，最終形成雄原核；精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)其次次分裂，排出其次極體后，形成雌原核融合雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，二者體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組，形成一個含二倍染色體的合子(受精卵)(2)受精過程中的相關概念a．頂體：頂體是精子頭部類似溶酶體的一種結構，含有多種水解酶，可在受精時溶解卵子的放射冠和透亮帶中的物質(zhì)，以利于精子入卵。b．頂體反應：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列變更并釋放頂體酶的過程為頂體反應。頂體反應的主要作用是形成精子穿越放射冠的通路，是精子和卵子結合必不行少的條件。c．透亮帶反應：在精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻擋后來的精子進入透亮帶的生理反應，這個反應稱為透亮帶反應，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。d．卵細胞膜反應：精子入卵后，卵細胞膜會馬上發(fā)生一種生理反應，拒絕其他精子再進入卵內(nèi)，這種生理反應稱為卵細胞膜反應。這是防止多精入卵受精的其次道屏障。1．下列關于受精過程的敘述，錯誤的是()A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過放射冠進入透亮帶B．卵細胞膜反應是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵細胞膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時，卵子完成其次次減數(shù)分裂B[精子受精過程主要包括：精子穿越放射冠和透亮帶、進入卵細胞膜、原核形成和融合等過程。獲能的精子與卵細胞相遇后，發(fā)生頂體反應，釋放頂體酶穿過放射冠進入透亮帶，接觸透亮帶并發(fā)生透亮帶反應，這是第一道屏障，隨后入卵與卵細胞膜接觸，卵細胞膜反應這是其次道屏障。在精子形成雄原核時，卵子完成減數(shù)其次次分裂，放出其次極體，形成雌原核，雌、雄原核結合，完成受精作用。]2．依據(jù)哺乳動物受精過程示意圖，回答下面的問題：哺乳動物受精過程示意圖(1)圖中字母表示的結構名稱分別是[a]_______、[b]________、[c]________。(2)圖中數(shù)字表示的過程分別是①_________、②__________、③___________、④__________。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變更，具有了受精實力，這個過程叫作________。卵子一般在排出后都要在________中進一步成熟，當達到__________________時，才具備與精子受精的實力。(4)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合的生理基礎是___________________________________。[解析](1)據(jù)圖可知a是放射冠，b是雄原核，c是雌原核。(2)據(jù)圖可推斷①是精子穿越放射冠，②是精子穿過透亮帶，③是精子進入卵細胞膜，④是雌、雄原核融合。(3)精卵相遇之前，精子在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應的生理變更，具備了受精實力，這個過程叫作精子獲能。卵子在排出后一般都要在輸卵管中進一步成熟，達到減數(shù)其次次分裂中期時，才具備與精子受精的實力。(4)受精時的透亮帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵受精的兩道屏障。[答案](1)放射冠雄原核雌原核(2)精子穿越放射冠精子穿過透亮帶精子進入卵細胞膜雌、雄原核融合(3)精子獲能輸卵管減數(shù)其次次分裂中期(4)透亮帶反應和卵細胞膜反應胚胎發(fā)育[思索溝通]1．胚胎發(fā)育過程中全能性最高的階段、起先分化的階段分別是什么時期？提示：受精卵；囊胚。2．胚胎發(fā)育的養(yǎng)分物質(zhì)來自哪里？提示：早期胚胎發(fā)育的養(yǎng)分物質(zhì)來自卵子，后期通過胎盤從母體汲取養(yǎng)分物質(zhì)。3．胚胎發(fā)育卵裂階段細胞中有機物、DNA的含量和細胞體積有什么特點？為什么？提示：卵裂階段細胞中有機物削減、每個細胞中DNA的含量基本不變，細胞體積減小。從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有縮小，但細胞數(shù)目增多，所以每個細胞體積減?。话殡S細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定；該過程中有機物總量削減，因為細胞始終通過呼吸消耗有機物但不從外界汲取。[歸納總結]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，起先發(fā)育卵裂期細胞在透亮帶中進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，胚胎的總體積不增加，或略有縮小桑椹胚細胞數(shù)目約為32個，每個細胞都具有全能性囊胚①細胞起先出現(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)；②出現(xiàn)囊胚腔；③透亮帶裂開，胚胎從中伸展出來，即孵化原腸胚①分化為內(nèi)胚層、中胚層和外胚層三個胚層；②出現(xiàn)原腸腔發(fā)育過程圖示特殊提示：1早期胚胎發(fā)育時各階段的特點桑椹胚之前的胚胎細胞只進行細胞分裂，不須要從外界獲得養(yǎng)分物質(zhì)，屬于全能細胞；囊胚期細胞起先出現(xiàn)分化，透亮帶裂開，起先從外界汲取養(yǎng)分物質(zhì)，并且中間出現(xiàn)囊胚腔；原腸胚時期出現(xiàn)胚層分化，并且出現(xiàn)原腸腔。2受精卵是新生命的第一個細胞，其全能性最高。一般來說，細胞的全能性隨發(fā)育的深化而降低。關于原腸胚和囊胚的比較，以下說法正確的是()A．原腸胚期細胞分化是由遺傳物質(zhì)突變引起的B．囊胚期的細胞未出現(xiàn)細胞分化，故遺傳物質(zhì)未發(fā)生變更C．囊胚期的各細胞結構、功能相同D．原腸胚期內(nèi)細胞的差異不是DNA復制水平上的差異，而是轉(zhuǎn)錄水平上的差異D[細胞分化是基因選擇性表達的結果；囊胚期的細胞出現(xiàn)了初步分化，形成了滋養(yǎng)層和內(nèi)細胞團的細胞，二者的功能出現(xiàn)了差異。][課堂小結]知識網(wǎng)絡構建核心語句歸納1.胚胎工程技術主要包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培育等。2．精子只有獲能后才能受精，受精的標記是卵細胞膜和透亮帶的間隙出現(xiàn)兩個極體，受精的場所是輸卵管。3．防止多精入卵的兩道屏障：(1)透亮帶反應；(2)卵細胞膜反應。4．卵子在減數(shù)其次次分裂時會停在中期，只有受精時才能接著完成分裂。5．桑椹胚及其以前的細胞都具有全能性；囊胚時期，內(nèi)細胞團的細胞具有全能性。1．下列關于哺乳動物精子和卵子的發(fā)生的敘述，正確的是()A．1個精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂可干脆產(chǎn)生4個精子B．精子的頭部主要含細胞核，中心體發(fā)育為它的頂體C．卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在胎兒時期完成的D．卵子的成熟部位和受精部位不同C[精子的產(chǎn)生包括三個階段，減數(shù)分裂是指初級精母細胞形成精細胞的階段。精細胞變形形成精子時，高爾基體發(fā)育成頭部的頂體，中心體則演化為精子的尾。卵子的成熟部位和受精部位都是輸卵管。]2．關于精子變形的敘述錯誤的是()A．線粒體退化消逝B．高爾基體發(fā)育為頭部的頂體C．中心體演化為精子的尾D．細胞核變?yōu)榫宇^部的主要部分A[線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，A錯誤；高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，B正確；中心體演化為精子的尾，C正確；細胞核變?yōu)榫宇^部的主要部分，D正確。]3．受精時防止多精入卵的兩道屏障是()①頂體反應②透亮帶反應③卵細胞膜反應④精子穿越放射冠A．①② B．②③C．③④ D．②④B[透亮帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障。]4．關于哺乳動物早期胚胎發(fā)育的敘述正確的是()A．合子形成后馬上進入子宮內(nèi)進行有絲分裂B．卵裂時隨著細胞數(shù)目的增加胚胎總體積也隨之增大C．桑椹胚階段前的每個細胞都屬于全能細胞D．內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎盤和胎膜C[合子形成后在輸卵管中進行早期有絲分裂，然后進入子宮著床；卵裂時，細胞數(shù)目增加，但胚胎總體積幾乎不變；桑椹胚階段前的細胞未進行細胞分化，屬于全能細胞；囊胚時期，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎盤和胎膜。]5．如圖A為成熟精子的結構示意圖，圖B是家畜卵子發(fā)生和成熟過程示意圖。請據(jù)圖回答下列問題([]內(nèi)填圖中序號)：A