高中生物同步課件：3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育(新人教版選修3).ppt

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1、專題3胚胎工程,專題3胚胎工程,3．1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,學習導航1.簡述精子和卵子的發(fā)生過程。[難點]2.了解哺乳動物受精的過程。[重點]3.簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點。[重點],一、胚胎工程的概念1.操作對象：動物___________或配子。2.處理技術(shù)：如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、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。,早期胚胎,動物自然受精,次級精母細胞,精子細胞,頭、頸、尾,次級卵母細胞,三、受精1.概念：受精是______和______結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。2.場所：雌性的輸卵

2、管。3.完成標志：在透明帶和卵黃膜間隙可以觀察到兩個_______。,精子,卵子,極體,4.過程：哺乳動物受精過程主要包括：精子穿越________________，進入卵黃膜，原核形成和配子結(jié)合。(1)頂體反應：精子獲能后與卵子相遇時，精子頂體釋放________，溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。,放射冠和透明帶,頂體酶,(2)透明帶反應：穿過放射冠的精子經(jīng)孔道穿越________，接觸卵黃膜，隨即產(chǎn)生阻止后面精子進入透明帶的生理反應。(3)卵黃膜封閉作用：當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

3、即發(fā)生阻止其他精子再進入卵內(nèi)的生理反應。,透明帶,精子外膜,(4)原核形成及配子結(jié)合①雄原核形成：精子入卵后，尾部脫離，原有核膜破裂，隨后形成新核膜，最后形成_________。②雌原核形成：被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出__________后，形成雌原核。③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。,雄原核,第二極體,二倍染色體,想一想1.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】保持子代染色體數(shù)目正常。,四、胚胎發(fā)育1.卵裂期的特點細胞進行_______分裂，細胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并

4、不增加或略有縮小。2.早期胚胎發(fā)育的幾個階段(1)桑椹胚：指胚胎細胞數(shù)目達到32個左右時,形似桑椹，這一階段前的每一個細胞都具有發(fā)育成__________的潛能，屬于_____細胞。,有絲,完整胚胎,全能,(2)囊胚：細胞開始分化。①__________將來發(fā)育成胎兒的各種組織。②滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤。③胚胎內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的囊腔——_________。④孵化：囊胚擴大導致________的破裂，胚胎從其中伸展出來的過程。,內(nèi)細胞團,囊胚腔,透明帶,(3)原腸胚：囊胚進一步發(fā)育，內(nèi)細胞團的表層細胞形成________，下方細胞形成內(nèi)胚層,這時的胚胎稱為__________，由內(nèi)胚層包圍

5、的囊腔叫原腸腔。,外胚層,原腸胚,想一想2.某一吸毒的孕婦，生出一個無腦畸形嬰兒,其他器官正常，你認為毒品影響了胚胎發(fā)育的什么時期？【提示】原腸胚的各胚層進一步發(fā)育為組織器官時。,要點一卵子和精子發(fā)生過程的比較,(2012南京高二檢測)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。,(1)圖中A是__________，B是__________，E是__________，階段C是指個體發(fā)育的__________(時期)。(2)精子開始形成的時期是__________，精子形成的過程中不同于卵子形成過程的最主要區(qū)別是__________，該過程保留下的主要結(jié)構(gòu)是__________和____

6、______。,(3)當觀察到第二極體時，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________________________________________________________________________。,【解析】(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,

7、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；(3)當觀察到第二極體時，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)生在有絲分裂和減數(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(2)初情期需要變形細胞核線粒體(3)卵子已經(jīng)完成了受

8、精(4)①、④(5)基因突變、染色體變異,互動探究(1)在圖示中進行①過程時，細胞核內(nèi)發(fā)生的主要變化是什么？其形態(tài)上的變化主要是什么？(2)在圖示中③、④過程與精子的形成過程的重要區(qū)別是什么？【提示】(1)①過程時，細胞核內(nèi)發(fā)生的主要變化是DNA的復制。其形態(tài)上的主要變化是體積增大。,(2)在圖示中③、④過程都出現(xiàn)了細胞質(zhì)的不均等分裂，而精子的形成在MⅠ和MⅡ過程中細胞質(zhì)都是均等分裂的；卵子形成時③、④兩過程是不連續(xù)的，且過程③發(fā)生在排卵前后，④發(fā)生在精卵結(jié)合過程中。,【探規(guī)尋律】(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)動物精子的大小與

9、動物的體型大小無關(guān)。(3)判斷卵子是否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。,要點二受精作用1.關(guān)于受精過程的特別提醒(1)成熟的生殖細胞并不代表具有受精的能力,成熟的精子必須獲能后才具備受精能力，而排出的卵子本身就不是成熟的生殖細胞。(2)雌、雄原核不能理解成卵細胞、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。,(3)將從卵巢中取出的卵母細胞用于體外受精時，應在體外人工模擬的輸卵管環(huán)境中進行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達到受精前的成熟階段。,特別提醒受精和受精完成標志的區(qū)別(1)受精作用中，卵子發(fā)生的成熟分裂即減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的，卵

10、子只有完成減數(shù)第二次分裂才能與精子的核融合。(2)受精的標志是第二極體的形成，受精完成的標志是雌雄原核的融合，所以受精的標志和受精完成的標志不一樣。,(2012福州高二檢測)關(guān)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，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠B．透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂,【解析】精子與卵子相遇后，首先釋放頂體酶穿越放射冠，而后通過自身運動穿越透明帶，并產(chǎn)生透明帶反應，故A錯誤。防止多精入卵的屏障有兩道，透明帶反應是第一道屏障，卵黃膜的封閉作用是第二道屏障，故B正確。精子入卵后，尾部脫

11、離，原有的核膜破裂,形成新的核膜,最后形成雄原核。,被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體后，形成雌原核。雄原核和雌原核彼此接觸，并融合為合子，即受精卵，故C、D正確。【答案】A,變式訓練山西晚報2012年4月20日訊，昨天，大同動物園迎來一只奇獸虎獅獸，腦袋像老虎，身體似雄獅，其另類的長相，引來游人嘖嘖稱奇。據(jù)了解，虎獅之間受孕的成功率僅為1%～2%。若利用雄虎的精子和雌獅的卵子“體外受精”產(chǎn)生，完成這一過程需要解決的問題是(),A．精子在體外用獲能的物質(zhì)處理B．用化學物質(zhì)處理掉卵黃膜便于精子進入C．抽取精子、卵子的細胞核進行融合D．精子入卵后進行人工處理防止多精入卵,解析：選A。精子

12、獲能后才具有受精能力，因此體外受精要給予獲能處理；精子入卵后自然會形成兩道屏障防止多精入卵，入卵后的另一變化是分別形成雄原核和雌原核，二者形成合子后受精完成。精子獲能后自己能穿過卵黃膜，并刺激卵子發(fā)生一系列反應阻止多精入卵，最終形成雄原核與雌原核并融合而不是二者原有細胞核的融合。,要點三胚胎發(fā)育1.卵裂期的特點：細胞進行有絲分裂，細胞數(shù)目增加,但胚胎總體積不增加，或略有縮小。2.桑椹胚前的每一個細胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細胞。,3.囊胚時期細胞開始出現(xiàn)分化，內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤；出現(xiàn)囊胚腔。4.原腸腔時期的細胞進一步發(fā)育，內(nèi)細胞團表層細

13、胞形成外胚層，發(fā)育成神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官、表皮及其附屬結(jié)構(gòu)。下方的細胞形成內(nèi)胚層，發(fā)育成肝、胰等腺體，以及呼吸道、消化道上皮。滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。,如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，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]__________。,(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)_____

14、_____。(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)合形成的生理基礎(chǔ)是__________、__________。,【解析】(1)圖中A為受精卵卵裂形成的致密的細胞團，所以是桑椹胚，B的特點是透明帶破裂，整體內(nèi)部出現(xiàn)空腔，細胞開始出現(xiàn)分化，所以是囊胚；C細胞分化出現(xiàn)實心組織，所以是原腸胚。(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細胞團，[3]細胞已經(jīng)破裂，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

15、原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。,(3)桑椹胚細胞具全能性；囊胚開始出現(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和卵黃膜封閉作用是防止多精入卵的屏障。,【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)透明帶反應卵黃膜封閉作用,變式訓練(2012膠南高二質(zhì)檢)關(guān)于桑椹胚和囊胚的比較,以下說法不正確的是()A．囊胚期細胞分化是由于遺傳物質(zhì)突變引起的B．囊胚期的細胞出現(xiàn)了細胞分化，但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變,C．桑椹胚的各細胞結(jié)構(gòu)功能基本相同D．囊胚期內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞差異不是復制水平上的差異，而是轉(zhuǎn)錄水平上的差異引起的解析：選A。細胞分化是基因有選擇表達的結(jié)果，其遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。,