体内受精和早期胚胎发育学案--高二下学期生物人教版选修3.docx

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1、高二生物选修3学案姓名：班级：专题3 胚胎工程3.1 体内受精和早期胚胎发育学习目标：1了解哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。2了解哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。3认同胚胎工程建立及发展的意义。学习重点：1哺乳动物精子和卵子的发生。2哺乳动物的受精过程。3哺乳动物的胚胎发育。学习难点：1哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应作用的概念和生理功能。2哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。学习过程：胚胎工程是指对所进行的多种和处理技术，如、等技术，经过处理后获得的胚胎，还需到动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。概念回顾：什么是减数分裂？进行的生物，在产生成熟生殖

2、细胞时进行的染色体数目的细胞分裂。染色体只复制次，而细胞分裂次。减数第一次分裂有哪些主要特征？、。减数第二次分裂有哪些主要特征？。精子形成和卵细胞形成有哪些区别？。（说出三点）一、精子和卵子的发生1精子的发生（1）场所：。（2）时期：从开始直到。（3）过程：发生的过程大体可分个阶段。第一阶段：精原细胞经过分裂产生大量的细胞。第二阶段：初级精母细胞经分裂形成含有染色体的细胞。第三阶段：精子细胞通过成为。其中，变为精子头部的主要部分，发育为头部的顶体，演变为精子的尾，形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为球状，叫做，随精子的成熟过程向后移动，最后脱落。（4）精子的形态：外形似，分、三大部分。注：不同种动物

3、精子的形态相似，大小略有不同，与动物体型大小。2卵子的发生（1）场所：。（2）时间：从时期开始。（3）过程：发生的过程大体可分个阶段。雌性胎儿卵巢内的，通过增加其数量，演变为。被包围形成卵泡。（初级卵母细胞经过分裂变为成熟的卵子。）减数第一次分裂时间是在完成的，结果是产生和，进入，准备与精子。减数第二次分裂时间是在的过程中，结果是产生和。当在和的间隙可以观察到时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。3精子的发生和卵子的发生的比较：两者相似之处：细胞分裂的最初阶段为分裂，不断增加原始生殖细胞的数量；经过分裂（和）才能形成精子或卵子。两者不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生个

4、精子；一个卵原细胞最后只能生成个卵子。精子的形状为；卵子的形状为。特别提醒：精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在完成。二、受精1卵子受精的标志：在的间隙可以观察到。2概念：是与结合形成合子（即受精卵）的过程。3场所：。（1）精子获能：刚排出的精子，不能立即与卵子受精，而必须在发生相应的生理反应，而获得的现象。（2）卵子的准备：动物排出的卵子，有的可能是，有的可能是，它们都要在内达到时，才具备受精的能力。（3）受精阶段：主要包括精子穿越和，进入卵细胞膜，形成和融合。顶体反应：获能后的精子与卵子相遇时，精子顶体内释放的，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越的通道。透

5、明带反应：精子经孔道穿越透明带，接触随即产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。这是防止的第一道屏障。卵细胞膜反应：当精子与卵细胞膜接触时，立即被抱合，并发生相互融合，精子入卵。此时卵细胞膜立即发生一种生理反应，其他精子再进入卵内，这是防止的第二道屏障。原核形成及配子结合：精子入卵后，尾部脱落，原有的破裂，随后形成一个新的，最后形成。与此同时，被激活的卵子完成，排出第二极体后，形成。两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的，也就是受精卵，受精过程到此结束。三、胚胎发育1卵裂期的特点：细胞分裂方式为分裂，细胞的数量不断，胚胎总体积或。2早期胚胎发育的几个阶段桑椹

6、胚：当胚胎细胞数目达到个左右时，胚胎形成致密的细胞团形似，该时期细胞属于细胞。囊 胚：细胞开始出现，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞，称为，将来发育成各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为细胞，将来发育成胎膜和胎盘。出现腔后，囊胚进一步扩大，会导致，胚胎从中伸展出来，这一过程叫做。原肠胚：内细胞团的细胞形成外胚层，的细胞形成内胚层，出现。问题探讨1精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？提示：细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心

7、。而线粒体是有氧呼吸产生运动能量的场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。2哺乳动物卵巢、卵泡和卵子存在怎样的关系？提示：卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许许多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有辅助结构透明带，由卵丘细胞（卵泡细胞）形成放射冠，而卵子外面的膜即卵细胞膜。排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。3卵子形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续进行的吗？提示：不是连续的。减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。4根据表中所列

8、项目，分析比较精子、卵子发生过程中的不同点。项目精子发生卵子发生场所（场所唯一）（场所不唯一）时间开始，卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在完成的，M是在精子和卵子的结合过程中（即受精过程中）完成的过程特点M和M是连续的，需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形成提示：睾丸的曲细精管 卵巢（M）、输卵管（M） 初情期后 性别分化后 出生前（胎儿时期） 4个精子 1个卵细胞和3个极体5精子卵子受精过程中发生了哪些生理反应？是如何防止多精子入卵的？提示：（1）受精过程中的三大反应：顶体反应、透明带反应和卵细胞膜反应。（2）防止多精子入卵的两道屏障：透明带反应和卵细胞膜

9、反应。6卵子受精的标志和受精过程结束的标志相同吗？说明理由。提示：不同。受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体；受精过程结束的标志是雌、雄原核融合成合子。7早期胚胎发育经历哪几个阶段？提示：受精卵桑椹胚囊胚原肠胚。8早期胚胎发育过程中，营养物质来源及总量、细胞全能性、DNA总量如何变化？提示：营养物质来源及总量：卵裂期和桑椹胚时期的营养物质来源于受精卵贮存，故总量在不断减少。囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，开始从外界吸收营养物质。细胞全能性：卵裂期、桑椹胚期细胞属于全能细胞，囊胚期、原肠胚期细胞出现专能细胞。DNA总量变化：整个发育过程中随细胞分裂次数增加，DNA总量增多。精卵发

10、生及早期胚胎发育中的相关问题分析（1）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。（2）卵子受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志为雌雄原核的融合。（3）个体发育起点是受精卵的分裂，终点是性成熟个体的形成。（4）发育中的细胞分裂均为有丝分裂，产生的是体细胞；原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。（5）受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。细胞全能性随发育的深化而降低。网络构建填充：顶体透明带卵细胞膜受精卵囊胚原肠胚背一背 关键语句1精子各部分的发育来源：头细胞核，顶体高尔基体，尾中心体，线粒体鞘

11、线粒体。2卵子的发生时期是胎儿期和初情期。3精子获能是指精子必须在雌性动物的生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。4防止多精子入卵有两道屏障，一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。5受精的标志是在卵细胞膜与透明带的间隙能观察到两个极体。6受精作用完成的标志是雌雄原核融合形成合子。姓名：班级：3.1 体内受精和早期胚胎发育1. 精原细胞增殖的方式是（ D ）A无丝分裂B有丝分裂C减数分裂D有丝分裂和减数分裂2. 细胞内没有同源染色体的是（ D ）A肌细胞B精原细胞C初级精母细胞D次级精母细胞3. 排卵时，细胞处于什么时期（ D ）A初级卵母细胞B次级卵母细胞C成熟卵细胞D初级卵母

12、细胞或次级卵母细胞4. 初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于（ A ）A排卵前后，在卵巢内B受精前，在卵巢内C排卵前后，在输卵管D受精时，在输卵管内5. 次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于（ D ）A排卵前，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6. 排卵的有关叙述正确的是（ D ）A排卵是指卵泡从卵巢中排出B精子与卵子受精后发生排卵C排卵时已完成减数分裂，因此，排出的卵子仅含体细胞一半的遗传物质D排卵后进人输卵管，准备与精子受精7. 以下对精子形成过程的说法，不正确的是（ D ）A精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分B高尔基体发育为头部的顶体C线粒体聚集在尾的基部

13、形成线粒体鞘D细胞内的其他物质浓缩为球体，叫做原生质滴，原生质滴中存在中心体解析：在精子细胞演变为精子的过程中，细胞发生一系列的变化，其中，中心体演变为精子的尾，并没有随原生质滴脱落消失。8. 下列说法正确的是（ D ）A成熟精子遇到卵子便可以发生受精作用B排出成熟卵子细胞的过程即为排卵C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成D卵子发生中的减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。解析：精子要经过获能才能与卵子结合。排卵是指卵子从卵泡中排出的过程，刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直至减数第二次分裂中期才能与精子结合完成受精过程。卵子形成的整个过程需要

14、在卵巢和输卵管两个场所完成。9. 下列属于精子、卵子发生上的区别的是（ B ）A细胞的分裂方式B卵子在卵巢内的储备C成熟细胞的染色体数量D细胞遗传物质的变化10. 下列有关受精作用等生理过程的顺序为（ D ）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ABCD11. 在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是体细胞的1倍，该切片取自（ B ）A人的原肠胚B牛的卵巢C绵羊的肝脏D家兔的胚胎12. 透明带反应发生在（ C ）A精子与放射冠接触时B精子与透明带接触时C精子与卵细胞膜接触时D精子入卵后13. 关于受精过程的叙述错

15、误的是（ A ）A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进人放射冠B透明带反应是防止多精子入卵的第一道屏障C精子与卵细胞膜相互融合，精子人卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂14. 下列关于受精作用的叙述正确的是（ D ）A精子进入卵子后即完成受精作用B精子的细胞核与卵子的细胞核融合完成即完成受精作用C在卵细胞膜和透明带间隙可观察到两个极体时，说明受精过程已经完成D雌原核与雄原核融合在一起，形成合子，受精作用结束解析：在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体时，表明卵细胞已经受精，当雌原核与雄原核融合在一起，形成合子时，表明受精作用结束。故选D15. 以下关于桑椹胚的说法不正确的是（

16、 C ）A胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹B每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性C将良种母牛体内发育的桑椹胚取出，可以克隆出基因型相同的小牛，性别一定为雌性D是由受精卵经有丝分裂产生的解析：考查桑椹胚的概念及特点。当胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，叫做桑椹胚。实验证实，这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。良种母牛体内桑椹胚是由受精卵发育而成的，受精卵经有丝分裂形成的各细胞基因型相同，由它们克隆而成的小牛性别也相同，但不一定都是母牛或说雌性，这要视一开始此受精卵的情况而定。若受精卵为XY型，则为雄性；若受精卵为XX

17、型，则为雌性。这些细胞都是由受精卵经有丝分裂产生的。故A、B、D三项正确。16. 下列说法正确的是（ C ）A原肠胚细胞属于全能细胞B卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化C囊胚腔先于原肠腔出现D桑椹胚开始进行孵化解析：早期胚胎发育阶段顺序是：卵裂期后形成早期胚胎，桑椹胚囊胚原肠胚，桑椹胚前的细胞属于全能细胞，囊胚期细胞分化，出现囊胚腔，进一步发育而孵化，孵化后形成原肠胚，出现原肠腔。17. 在受精过程中，体现受精实质的是（ D ）A同类生物的精卵互相识别B精子的头部进入卵细胞C卵细胞膜增厚并形成受精卵膜D精子核与卵细胞核互相融合解析：控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核中，所以受精的实质是来自

18、父母双方核的融合。这样，受精卵中的染色体数目又等于体细胞中染色体的数目。18. 关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是（ C ）A桑椹胚的各细胞结构功能基本相同B囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变C囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的D囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的解析：细胞分化并非遗传物质的改变，而是基因的选择性表达的结果，即转录水平上的调控。19. 在牛的胚胎发育过程中，将来能发育成胎儿各种组织的是（ B ）A透明带B囊胚的内细胞团C囊胚的滋养层D原肠胚的内胚层解析：牛属于高等动物，其胚胎发育的囊胚期细胞开始出现分化，聚集

19、在胚胎一端，个体较大的细胞是内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。20. 哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是（ A ）A细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大B细胞的数目增多，有机物含量大增C每个细胞的DNA含量不断增加，全能性增高D逐渐出现了原肠腔，并有了胚层的分化21. 下列哪项正确的表达了牛胚胎的发育顺序（ C ）A配子受精受精卵胚卵裂B受精卵胚胎儿幼体成体C受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚胎儿D精、卵细胞形成受精合子胎儿出生22. 哺乳动物的卵细胞比精子大得多，其生物学意义是（ B ）A有利于受精作用B有利于胚胎发育C有利于幼体发育D有利于减数分裂23. 中科院动

20、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人去核后的兔子卵细胞中，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叙述中，错误的是（ D ）A在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段B兔子卵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24. 下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（ A ）A图中3是透明带，7是原肠腔B发育的先后顺序是甲丙乙C1部位细胞将来发育成胎儿的各种组织D甲、乙、丙

21、时期的细胞都具有发育的全能性解析：图中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原肠胚。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。25. （多选）下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，几项指标的变化趋势，其中正确的是AD（ ）ABCD解析：随受精卵的发育，DNA不断复制，呈指数增加，故正确；蛙细胞在卵裂时，随着有丝分裂的进行，细胞数量增加，所以细胞核的总质量不断增加，但是胚胎的体积并不增大，所以核质比将不断上升，故、错；在该发育过程中，有机物总量不断减少，正确。26. （多选）哺乳动物受

22、精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精？BD（ ）A精子获能具有差异性B精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜，导致透明带反应C精子触发卵细胞膜表面微绒毛的抱合反应D精子入卵后，触发卵细胞膜反应作用27. 高等生物的生殖发育周期如下图所示，据图完成下列问题:（1）生物的个体发育是从开始的，主要进行分裂，发育成熟后，通过 产生配子。（2）图中B过程是，哺乳动物的该过程是在内进行的。（3）哺乳动物的C过程和D过程合称为。（4）A、B两过程的重要意义是。（1）受精卵 有丝 A 减数分裂（2）受精作用 输卵管（3）胚胎发育 胚后发育 个体发育（4）保持生物亲代和子代体细胞中染色体数目的恒定性，对生物的遗传和变异具

23、有重要意义28. 请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明的标志。（1）顶体酶（2）初级 中 受精29. 回答下列有关人体发育的几个问题：（1）成熟的生殖细胞包括和，均为仅有条染色体的单倍体细胞，其中条是性染色体。（2）受精卵的有丝分裂，称，所产生的子细胞构成的实心胚称，该实心胚进入子宫腔后，内部出现含有液体的腔叫，此时的胚胎

24、称。（3）囊胚表面是单层扁平的细胞，称，将来发育成；在腔的一端有一团细胞，称，将来发育成。解析：本题考查早期胚胎发育。精子和卵子经过减数分裂，细胞内染色体数目均减半，仅为23条，其中1条为性染色体。桑椹胚为实心的胚体，细胞具有全能性。囊胚内部出现囊胚腔，沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞，将来发育成胎儿的胎膜和胎盘。聚集在胚胎一端、个体较大的细胞为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。答案：（1）精子 卵子 23 1（2）卵裂 桑椹胚 囊胚腔 囊胚（3）滋养层细胞 胎膜和胎盘 内细胞团 胎儿的各种组织30. 如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。（1）图中A是，B是，E（过程）是指，阶段C是指个体发育的（时期），阶段D是指个体发育的（时期）。（2）当观察到第二极体时，可以表明。（3）图中的分别表示的过程是、，其中有染色体着丝点分裂的是（填序号）。（4）排卵是指从中排出，刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在内进一步成熟。答案：（1）第一极体 合子 受精 胎儿期 初情期后（2）卵子已经受精（3）染色体复制 初级卵母细胞生长 减数第一次分裂 减数第二次分裂 （4）卵子 卵泡 输卵管第10页学科网（北京）股份有限公司