1、返回目录 胚胎工程 专题3 返回目录 3.1 体内受精和早期胚胎发育返回目录 学习要求 1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生过程。2.简述受精作用过程及防止多精入卵的两道屏障的形成机制。3.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。返回目录 课前 教材预案课堂 深度拓展课末 随堂演练课后 限时作业目录Contents 返回目录 1操作对象动物_或_。2操作水平_。课前教材预案要点一 胚胎工程早期胚胎 配子 细胞水平 返回目录 3技术种类_、胚胎移植、_、胚胎干细胞培养等技术。4理论基础哺乳动物的_和早期胚胎发育的规律。体外受精 胚胎分割 受精 返回目录 1精子的发生(1)场所：睾丸的_。(2)时
2、期：从_开始，到_衰退。要点二 精子和卵子的发生(哺乳动物)曲细精管 初情期 生殖机能 返回目录(3)过程第一阶段：_ 有丝分裂大量精原细胞部分精原细胞经染色体复制和其他物质合成 _。第二阶段：一个初级精母细胞M 两个_M 四个_。精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 返回目录 第三阶段：精子细胞变形细胞核_高尔基体顶体中心体_线粒体尾的基部线粒体鞘细胞内其他物质_最后脱落成熟精子：外形似_，分头、_、尾三部分头的主要部分 尾 原生质滴 蝌蚪 颈 返回目录 2卵子的发生(1)场所：_。(2)时期：在_以后。卵巢 胚胎的性别分化 返回目录(3)过程：卵原细胞经有丝分裂并演变 _(形成 卵
3、 泡)经 过 减 数 第 一 次 分 裂(排 卵 前后)_次级卵母细胞经过减数第二次分裂(时间：精子与卵子结合过程中；第一极体通常不分裂)卵子和第二极体(此时可看到1个第一极体和1个第二极体)。初级卵母细胞 次级卵母细胞和第一极体 返回目录 1概念_和_结合形成合子(即受精卵)的过程。2场所_中。要点三 受精精子 卵子 输卵管 返回目录 3过程(1)准备阶段精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物_发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的现象。卵子的准备：卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，达到_时，才具备与精子受精的能力。生殖道 减数第二次分裂中期 返回目录(2)受精
4、阶段主要包括精子穿过放射冠和透明带，进入卵细胞膜，_的形成和融合。雌、雄原核 返回目录(3)防止多精入卵的屏障透明带反应(第一道屏障)：在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。卵细胞膜反应(第二道屏障)：精子入卵后，_会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。卵细胞膜 返回目录 思考：精子在雌性动物生殖道内是如何获能的？提示精液由精子和精清(精浆)两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能
5、的部位因动物种类而异，但主要是输卵管。返回目录 1卵裂期的特点细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的_不断增加，但胚胎的_并不增加，或略有_。要点四 胚胎发育数量 总体积 缩小 返回目录 2早期胚胎发育的过程_胚(32 个细胞左右)：该时期细胞属于全能细胞 _胚：细胞开始 出现分化内细胞团：将来发育成胎儿的各种组织_细胞：将来发育成胎膜和胎盘桑椹 囊 滋养层 返回目录 原肠胚内细胞团表层的细胞：形成外胚层内细胞团下方的细胞：形成内胚层，它围成_腔原肠 返回目录 课堂深度拓展考点一 精子和卵子的发生及比较项目精子的发生卵子的发生区别场所睾丸的曲细精管卵巢时间 从初情期开始，直到生殖机能衰退胎儿期和初情期
6、后返回目录 项目精子的发生卵子的发生区别过程特点M和M是连续的；需要变形；细胞质均等分配M和M是不连续的；不需要变形；细胞质不均等分配结果形成4个精子细胞形成1个卵子，极体最后退化返回目录 项目精子的发生卵子的发生相同点原始生殖细胞的增殖方式均为有丝分裂；生殖细胞的成熟过程均为减数分裂；成熟过程中染色体均经过一次复制，细胞两次分裂，子细胞中染色体数目减半返回目录 卵子的发生注意事项(1)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，这是精子和卵子发生上的重要区别。(2)正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。返回目录(3)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。排出
7、的卵子实际上是初级卵母细胞或次级卵母细胞。(4)刚排出的卵子尚未完全成熟，可能仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂中期才能与精子在输卵管内结合，完成受精过程。返回目录(5)多数哺乳动物的第一极体不再分裂，因此只能在卵细胞膜和透明带之间观察到2个极体。返回目录【例题1】下列不是精子、卵子发生的区别的是()A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B减和减的时间连续性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目返回目录 思维导引：对精子与卵子形成的比较，可从产生部位、产生时间、过程特点、细胞数目、形态变化等不同方面进行梳理归纳，做到条理清晰，异同明确，方能正确作
8、答。答案 D 返回目录 解析 初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期形成的；精子的产生过程中M和M时期是连续的，卵子的产生过程中，通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M；精细胞形成后变形成蝌蚪状的精子，卵子不需变形；成熟的精子和卵子都是经过减数分裂形成的，都含有亲本体细胞一半的染色体数目。返回目录【变式1】下列关于排卵的叙述中，正确的是()A排卵是指卵泡从卵巢中排出B精子和卵子的受精作用发生后排卵C有些动物排卵时已完成减数第一次分裂D排卵后卵子进入输卵管，立即与精子受精答案 C 返回目录 解析 排卵是指卵子从卵泡中排出，这一过程应
9、该是发生在精子与卵子受精之前，A、B项错误；刚排出的卵子尚未完全成熟，最多完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，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，排出的卵子是在输卵管内与精子完成受精的，C项正确，D项错误。返回目录 考点二 受精作用1准备阶段(1)精子获能原因：雄性动物睾丸排出的精子虽然已经发育成熟，但不能立即与卵子受精，必须获能后才具备受精的能力。场所：雌性动物的输卵管内。返回目录(2)卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。返回目录 2受精阶段过程主要变化获能的精子穿越放射冠精子获能后，与卵子相遇时发生顶体反应，使顶体内的酶释放出
10、来，可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路穿越透明带 精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带返回目录 过程主要变化进入卵细胞膜精子与卵细胞膜接触，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，随后精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵形成原核精子入卵后尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜，最后形成雄原核；与此同时，精子入卵后，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核融合雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的合子(即受精卵)返回目录 3受精过程中的三大反应与防止多精入卵受精的两道屏障(1)同种生物精
11、卵结合的保障：卵细胞透明带上存在精子的特异性识别受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。返回目录(2)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。返回目录(3)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称为透明带反应。它是防止多精入卵的第一道屏障。(4)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应。它是防止多精入卵受精的第二道屏障。返回目录【例题2】如图为哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题：返回目
12、录(1)图中字母表示的结构是a._、b._、c._。(填名称)(2)图中数字表示的过程是_、_、_、_。返回目录(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫作_。卵子一般在排出后都要在_中进一步成熟，当达到_时，才具备与精子受精的能力。思维导引：返回目录 解析(1)据图可知，a是放射冠，b是雄原核，c是雌原核。(2)据图可判断，是精子穿越放射冠，是精子穿过透明带，是精子进入卵细胞膜，是雌、雄原核融合。(3)精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫作精子获能。卵子在排出后一般都要在输卵管中进一步成熟，达到减数第二
13、次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。返回目录 答案(1)放射冠 雄原核 雌原核(2)精子穿越放射冠 精子穿过透明带 精子进入卵细胞膜 雌、雄原核融合(3)精子获能 输卵管 减数第二次分裂中期返回目录【变式2】下列关于受精过程的叙述，错误的是()A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障C精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂答案 A 返回目录 解析 精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路，而后顶体酶将透明带溶出一条孔道，使精子通过自身运动穿越透明带，A项错误
14、；防止多精入卵受精的屏障有两道，透明带反应是第一道屏障，卵细胞膜反应是第二道屏障，B项正确；返回目录 精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜，最后形成雄原核，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核，雄原核和雌原核彼此接触，融合为合子，即受精卵，C、D项正确。返回目录 关于受精作用的两个注意点(1)受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，受精完成的标志是雌雄原核的融合。(2)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核，它们是在原来细胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。返回目录 考点三 胚胎发育1各时期特点返回目录(1)胚胎发育的起点是受精卵的分裂，在输卵管
15、内完成受精时即已开始。(2)卵裂期：细胞分裂使细胞数目增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，因此每个细胞的体积会随着分裂的进行不断缩小，但细胞核内遗传物质并未减少。(3)桑椹胚期：细胞未分化，全能性高，是胚胎分割的最佳时期。返回目录(4)囊胚期：出现囊胚腔，细胞开始分化，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。细胞全能性仍很高，也可用于胚胎分割。返回目录(5)原肠胚期：早期胚胎发育过程中分化程度最高的阶段。原肠胚时期的细胞进一步发育，内细胞团表层的细胞形成外胚层，发育成神经系统、感觉
16、器官、表皮及其附属结构；下方的细胞形成内胚层，发育成肝、胰等腺体，以及呼吸道、消化道上皮；滋养层则发育为胎儿的胎膜和胎盘。返回目录 2胚胎内细胞或物质的变化规律项目变化细胞数目增多每个细胞体积减小DNA总量增多每个细胞内的DNA总量不变有机物总量减少物质种类增多所含能量减少返回目录【例题3】如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，下列相关描述正确的是()返回目录 A图中3是透明带，7是原肠腔B发育的先后顺序是ACBC1 部位细胞将来发育成胎儿的各种组织DA、B、C时期的细胞都具有发育的全能性思维导引：解答本题首先要正确识图，根据课本图示准确判断胚胎发育的时期及图中数字指代的内容。答案 A 返回
17、目录 解析 图中 A 是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚，发育的顺序为 ABC，B项错误。图B中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，将来发育成胎儿各种组织的是内细胞团，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，C项错误。图C中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。桑椹胚和囊胚中的内细胞团细胞具有发育的全能性，原肠胚时期的细胞不具有发育的全能性，D项错误。返回目录【变式3】如图表示的是蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标表示发育时间)。其中正确的是()ABCD返回目录 答案 A 解析 受精卵发育成囊胚的过程主要是通过卵裂
18、实现的，卵裂是受精卵连续的有丝分裂，每一次分裂都发生染色体的复制。从分子水平上看，它包括DNA的复制和有关蛋白质的合成，所以随着细胞数目的增加，DNA分子总量呈指数形式增长，正确；在卵裂过程中，随细胞数目的增加，每个细胞的体积在逐渐变小，正确；返回目录 囊胚的总体积与受精卵的大小相似，且囊胚中还出现了囊胚腔，因此所有细胞体积之和应该略有减小，错误；雌蛙将卵产在水中，雄蛙随即排出精液，精、卵在体外完成受精过程，在蛙的受精卵发育过程中，营养物质只来自受精卵中的卵黄，细胞不断分裂消耗大量有机物，但不能从外界补充，故有机物总量逐渐减少，错误。返回目录 1次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于()A排卵前，
19、在卵巢内B受精前，在输卵管内C排卵后，在腹腔内D受精时，在输卵管内课末随堂演练返回目录 答案 D 解析 在胎儿时期，雌性动物卵巢内的卵原细胞通过有丝分裂增加其数量，演变为初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡。初级卵母细胞减数第一次分裂是在排卵前后完成的，产生了一个次级卵母细胞和一个第一极体；减数第二次分裂是在精子和卵子结合时完成的，该过程发生在雌性动物的输卵管内。返回目录 2受精过程的顺序为()第一次卵裂开始 释放第二极体 顶体反应 穿越透明带 雌、雄原核的形成核膜消失，雌、雄原核融合ABCD答案 D 返回目录 解析 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时首先发生顶体反应；当精子穿越透明带触及卵细
20、胞膜时，透明带立即封闭以防止其他精子进入，并且激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂，释放第二极体；雌、雄原核形成后，核膜消失，雌、雄原核融合在一起，形成合子，受精卵立即开始第一次卵裂。返回目录 3下列有关受精作用的叙述中，错误的是()A受精卵中的全部遗传物质，来自父母双方的各占一半B精子进入卵子后，将形成一个较大的雄原核C受精时，精子和卵子双方的细胞核相互融合D受精过程中首先发生了精子与卵子间的识别答案 A 返回目录 解析 在受精卵中，细胞质中的遗传物质主要由卵细胞提供，细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，因此卵子为受精卵提供的遗传物质较精子多。返回目录 4下列有关哺乳动物精子和卵子
21、的发生以及受精作用的叙述中，正确的是()A采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用B排卵就是排出成熟卵子的过程C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体返回目录 答案 D 解析 采集的精子需经过获能处理才能与培养成熟的卵子完成受精作用。排卵是排出未成熟的卵子，有的是初级卵母细胞，有的是次级卵母细胞。卵子形成时的两次分裂分别发生在卵巢和输卵管内。返回目录 5中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的
22、叙述中，错误的是()A在形成早期胚胎过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段返回目录 B兔子卵母细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息D在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化答案 D 返回目录 解析 早期胚胎发育包括卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚四个阶段，A项正确；动物体细胞核移植过程中，卵母细胞的细胞质能够激发大熊猫细胞核的全能性，并为早期胚胎发育提供营养物质，B项正确；克隆出的早期胚胎中，细胞进行的是有丝分裂，各细胞间具有相同的遗传信息，C项正确；胚胎发育至囊胚时期开始出现细胞分化，D项错误。返回目录 6如图表示精、卵相遇时卵子
23、的示意图。仔细读图，回答相关问题：(1)写出各部分名称：_；_；_。返回目录(2)精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称为_反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。(3)精子入卵后，形成一个比原来精子核还大的新核，即_。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出_后形成_。返回目录 解析(1)题图为精、卵相遇时卵子的示意图，其中表示放射冠，表示透明带，表示第一极体。(2)精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。(3)精子入卵后，形成一个比原来精子核还大的新核，即雄原核，与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后形成雌原核。返回目录 答案(1)放射冠 透明带 第一极体(2)卵细胞膜(3)雄原核 第二极体 雌原核返回目录 课后限时作业