高中生物第三章胚胎工程第一节受精和胚胎发育学案苏教版选修3.doc

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1、第一节受精和胚胎发育学习导航明目标、知重点难点 简述精子和卵子的发生过程。(难点) 了解哺乳动物受精的过程。(重点) 简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。(重点)一、阅读教材P7274分析哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精1精子的发生(1)场所：睾丸的曲细精管。(2)时间：性成熟后。(3)方式：每个初级精母细胞经过减数分裂形成4个精细胞，再经过分化(变形)过程形成精子。(4)营养：支持细胞提供营养。2卵子的发生(1)场所：卵巢。(2)方式：一个初级卵母细胞最终产生三个极体和一个卵子，它们的细胞中都含有一个染色体组，三个极体逐渐退化消亡。3体内受精(1)获能：指成熟的精子必须在雌性动物的生殖道

2、中经历一段时间才能获得受精能力。(2)获能物质：卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体。(3)步骤第一步：精子的头部和卵细胞膜接触，两个细胞的细胞膜融合，精子内的遗传物质等进入卵细胞。第二步：卵子的细胞核与精子的细胞核融合，形成一个单细胞受精卵。二、阅读教材P7577分析哺乳动物胚胎发育的基本过程1概念：是指受精卵发育成幼体的过程(受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始)。2主要阶段：受精卵桑椹胚囊胚原肠胚胚层分化胚体形成。 判一判(1)人的生殖细胞发生和形成都是在初情期以后。()(2)不同的性原细胞发育成的性细胞不一定相同。()(3)精子的获能就是精子的变形。()填一填哺乳动物生殖细胞的发生和体内受

3、精学生用书P39哺乳动物的胚胎发育是建立在成熟的两性生殖细胞结合基础之上。结合教材P7275内容完成以下探究。 探究1观察并完善下图，理解睾丸中精子的发生过程(1)上图雄性生殖器官睾丸的曲细精管中为精子的发生提供营养的是支持细胞。(2)发生过程 探究2观察并完善下列卵子发生和成熟示意图，理解卵子的发生(1)卵子发生的场所卵巢有两种主要功能：产生卵子并排卵，体现其生殖功能；合成并分泌性激素，卵子最终形成是在输卵管内完成的，以卵子的受精为标志。(2)卵子发生的时期：胎儿期性别分化以后即开始。(3)卵子发生的过程胎儿期(卵巢中)卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞形成卵泡。性成熟后排卵期前后(一般在卵巢中)

4、初级卵母细胞 1个第一极体和1个次级卵母细胞。精子和卵子结合过程中(输卵管中)次级卵母细胞1个第二极体和1个成熟的卵子。(4)可见卵细胞形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，减数第二次分裂是在受精时完成的。 探究3结合教材和提供的资料完成下面的问题，理解体内受精获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带后，精子的头部与卵细胞膜接触，两个细胞的细胞膜融合，精子内的遗传物质等进入卵细胞。精子进入卵细胞后的反应：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多个精子同时受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个受精卵。1精子和卵子发生的比较 类别项目精

5、子发生卵子发生区别场所睾丸曲细精管卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数第二次分裂)时间性成熟后性别分化后开始，初级卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的过程特点减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的，需变形；细胞质均等分配减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，不需变形；细胞质不均等分配结果形成4个精细胞形成一个卵子和3个极体相同点原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程中均经一次染色体复制和两次减数分裂，子细胞中染色体数目减半2.受精过程(1)卵子发生过程中细胞质不均等分配有何意义？提示：卵子发生过程中细胞质不均等

6、分配，保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。(2)胎儿的性别取决于什么？提示：胎儿的性别取决于与卵子结合的精子的种类。 突破1精子和卵子发生1分析下面图解判断以下哪一项不是精子、卵子发生的区别()A初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间BM和M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解析：选D。初级精母细胞是雄性动物发育至初情期后，方由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的；产生精子的M和M连续进行，产生卵子时通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中完成M；精子形成需变形，卵子形成不需变形；成熟的精子和卵子均经过减数分裂形成，都含有相

7、当于亲本体细胞染色体数目的一半。 突破2受精作用2根据哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题：(1)图中字母表示的结构名称是a._，b._，c._。(2)图中数字表示的过程是_，_，_，_。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做_。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。答案：(1)放射冠雄原核雌原核(2)精子穿过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与受精有关的两个标志(1)成熟卵子的形成以卵子的受精为标志。(2)受精完成的标志是观察到卵细胞膜和透明带之间

8、有两个极体。 哺乳动物胚胎发育的基本过程(以人的胚胎发育为例)学生用书P40受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。受精卵经过细胞的不断分裂与分化，最终形成新的个体。结合教材P75后三段P77内容完成以下探究。 探究1完善下图，分析受精与胚卵期过程胚卵期是指从受精至第1周末胚胎开始着床为胚卵期。受精卵不断地进行分裂，形成囊胚植入子宫内膜。 探究2根据下列第2周人胚胎示意图，分析胚胎期(1)从第2周始至第8周为胚胎期。从囊胚植入子宫内膜后继续发育，经过二胚层胚盘、囊胚壁发育成滋养层、形成羊膜腔。(2)第3周开始形成中胚层，此时胚胎为原肠胚，胚层进一步分化，从第四周开始，各器官原基形成，第8周末胚初

9、具人形，至此胚胎期发育结束。 探究3结合教材回答下面问题，理解胎儿期的发育从第9周到第12周，胎儿的头部仍占优势，躯体长高，脑部继续增长，从外生殖器可辨别性别。从13周到16周，胎儿小脑变的突出，21周后胎儿继续发育直至出生。1胚胎发育的基本过程2图示3各时期特点(1)受精卵：受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。(2)卵裂期：细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(3)桑椹胚：细胞数目约为32个，每个细胞都具有全能性。(4)囊胚：细胞开始出现分化(内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层将来发育为胎膜和胎盘)；出现囊胚腔；透明带破裂，胚胎从中

10、伸展出来(即孵化)。(5)原肠胚：分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层；出现原肠腔。如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：(1)写出各个阶段的名称：A：_， B：_，C：_。(2)写出图中各标号的名称：2_，4 _，5 _，7 _，8 _。(3)A时期的细胞具有发育上的_性，B时期开始出现_，C时期开始出现_。(4)2将来发育成_。解析：(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图 B中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔；图C中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。(3)桑椹胚细胞具全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原

11、肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。答案：(1)桑椹胚囊胚原肠胚(2)内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)全能细胞分化胚层分化(4)胎儿的各种组织核心知识小结网络构建关键语句1初级精母细胞发生的结果是产生4个有活力的精子；卵子发生过程中不均等的细胞质分裂，保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。2精子离开睾丸后，必须经过获能过程才能使卵子受精。3受精使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，受精卵继承了父母双方的遗传物质，形成了新的染色体组合。4防止多精入卵有两道屏障，一是透

12、明带反应，二是卵细胞膜反应。5受精完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间有两个极体。6防止多精入卵，保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。随堂检测 知识点一哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精1雄性动物能产生精子的阶段是()A出生到成年B初情期开始到个体衰老C从初情期开始，直到生殖机能衰退D从胚胎开始直到生殖器官的成熟解析：选C。雄性动物从初情期开始，直到生殖机能衰退，在睾丸的曲细精管内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。2次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于()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，在输卵管内解析：选D。减数第一次分裂形成的

13、次级卵母细胞进入输卵管，准备与精子受精；次级卵母细胞的减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中，在输卵管中完成的。3精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是()A精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质B顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的C顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性D受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方解析：选A。精子游向卵子所需的能量由细胞呼吸提供，有氧呼吸的场所在线粒体和细胞质基质，A正确；溶酶体酶的本质是蛋白质，在核糖体上合成，B错误；顶体膜和精子细

14、胞膜融合体现生物膜的流动性，C错误；受精卵中染色体上的遗传物质一半来自父方另一半来自母方，D错误。 知识点二哺乳动物胚胎发育的基本过程4下列说法正确的是()A胚卵期细胞只进行细胞分裂B原肠胚细胞属于全能细胞C囊胚腔先于原肠腔出现D桑椹胚开始进行分化解析：选C。胚卵期是受精卵不断地进行分裂分化，形成囊胚；桑椹胚及之前的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能干细胞。囊胚期细胞已分化为内细胞团和滋养层细胞，形成囊胚腔，之后进一步分裂、分化，发育成原肠胚，出现原肠腔。5下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述不正确的是()A过程发生同源染色体分离B过程通过有丝分裂增殖Ca

15、时期可分离得到胚胎干细胞D细胞分化程度逐渐增大解析：选A。过程表示受精作用，而同源染色体的分离发生在减数分裂形成精子(卵细胞)的过程中，A错误；受精卵通过有丝分裂进行卵裂(过程)，B正确；a时期为囊胚期，可分离出内细胞团，培养得到胚胎干细胞，C正确；细胞分化程度逐渐增大，D正确。6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)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是_(填序号)。(4)阶段存在的变异方式是_。解析：(1)图中为有丝分裂，可增加卵原

16、细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数分裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期后开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期后。(2)当观察到第二极体时，表明卵子已经完成了受精作用。(3)染色体着丝点分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，因此为。(4)有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。答案：(1)第一极体合子受精胎儿期初情期后(2)卵子已经完成了受精(3)(4)基因突变、染色体变异课时作业1如图为女性生殖系统示意图，据图分析，产生卵细胞的场所、精子和卵细胞结合

17、的场所、胚胎发育的场所依次是( )ABC D解析：选C。女性生殖系统主要包括卵巢、输卵管、子宫、阴道等。卵巢能产生卵细胞并分泌雌性激素；输卵管的作用是输送卵细胞，也是受精作用的场所；子宫是胚胎发育的场所。2在受精作用过程中，体现受精实质的是()A同类生物的精子和卵子互相识别B精子的头部进入卵子C卵细胞膜增厚并形成受精卵膜D雄原核与雌原核互相融合解析：选D。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父母双方的核融合，这样受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。3正常哺乳动物受精过程中，防止多精入卵的屏障有()A顶体反应B透明带反应C穿越放射冠D原有核膜破裂形成新的核膜解析

18、：选B。透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵细胞膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应。防止多精子入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。4有关哺乳动物精子和卵细胞发生过程的叙述，正确的是()A附睾中的精原细胞经减数分裂形成精细胞，精细胞经过变形后形成精子B线粒体鞘内包裹着线粒体，可以为精子尾部的运动提供能量C刚排出的卵子还未成熟，其受精作用在子宫内完成D排卵就是指卵泡从卵巢中排出解析：选B。哺乳动物的精原细胞减数分裂发生在睾丸中；线粒体是有氧呼吸的主要场所，能为生命活动提供能量；卵细胞形成的分裂过程不完全在卵巢内完成，M场所大部分在卵巢，M场所在输卵管中；排卵是指

19、卵子从卵泡中排出，排出的卵子尚未成熟，其受精在输卵管内完成。5以下关于桑椹胚、囊胚、原肠胚的说法，不正确的是()A胚胎发育的顺序是桑椹胚囊胚原肠胚B囊胚期的细胞出现了分化，其原因是细胞中的遗传物质发生了变化C桑椹胚期之前的细胞均未出现分化D原肠胚的外胚层由内细胞团的表层细胞形成解析：选B。囊胚期的细胞出现了分化，形成滋养层和内细胞团，但细胞中的遗传物质并未发生改变。6下列关于人早期胚胎发育过程中桑椹胚和囊胚的叙述中，正确的是()A囊胚与桑椹胚相比，每个细胞内DNA总量增加B囊胚与桑椹胚相比，细胞数目较多C组成囊胚和桑椹胚的细胞，都是全能细胞D桑椹胚的形成在卵巢，囊胚的形成在输卵管解析：选B。由

20、桑椹胚发育到囊胚进行的是有丝分裂，形成的每个细胞内DNA总量不变；囊胚期开始出现分化，其中的滋养层细胞不是全能细胞；受精卵是在输卵管中形成的，故其发育形成早期胚胎的过程不可能在卵巢。7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，卵子完成第二次减数分裂解析：选A。在受精过程中，获能的精子和卵子相遇，释放顶体酶，解离放射冠的由卵丘细胞构成的放射状结构，这样部分精子可接触到透明带，A错误；透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜反应，是第二道屏障，B正确；精

21、子与卵细胞膜相互融合，精子入卵，C正确；精子和卵子发生融合，精子的细胞核进入卵子中，形成雄原核的同时，卵子完成第二次减数分裂，D正确。8高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。下图为该过程中的某一时期示意图。下列有关叙述错误的是()A图中依次为透明带、滋养层、内细胞团B高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束C羊膜由的细胞增殖分化形成D将来发育成胎儿，将来发育成胎盘和胎膜解析：选D。本题图示为囊胚时期，图中依次是透明带、滋养层、内细胞团。囊胚是高等哺乳动物胚胎发育中开始细胞分化

22、的阶段，分化为滋养层和内细胞团，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘等结构，内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织。包绕羊膜腔的羊膜是由滋养层细胞增殖分化形成的。9哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。据图分析，下列叙述错误的是()A次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C、和细胞分裂后期染色体数目相同D培育转基因动物应选择细胞作为受体细胞解析：选C。减数第一次分裂就是初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程，此过程需要促性腺激素作用，A项正确；处于减数第二次分

23、裂中期的次级卵母细胞只有在受精作用后才能完成减数第二次分裂，产生成熟的卵子，B项正确；、分裂后期的染色体数均为2N，分裂后期染色体数应为4N，C项错误；因动物受精卵全能性最高，故培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D项正确。10下列关于从配子形成到早期胚胎发育过程的叙述中，正确的是()A排卵就是排出成熟卵细胞的过程B受精作用完成的标志是透明带内出现三个极体C动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的D囊胚期的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜解析：选C。排卵是指卵子从卵泡中排出，排出的卵子可能是初级卵母细胞，也可能是次级卵母细胞，因此排卵排出的不一定是成熟的卵细胞，A错误；受精作用完成的标志是

24、透明带内出现两个极体(一个是第一极体，另一个是第二极体)，B错误；动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，C正确；囊胚期的内细胞团将来发育成各种组织，滋养层将来发育成胎盘和胎膜，D错误。11下列有关哺乳动物受精作用和胚胎发育的说法，不正确的是()A卵细胞内有机物分解的速率小于受精卵B受精过程要依赖细胞膜上受体的识别作用C胚胎的总体积随着受精卵的分裂而不断增大D受精卵的分裂意味着新生命的发育过程开始解析：选C。受精卵代谢活跃，因此卵细胞内有机物分解的速率小于受精卵。卵裂过程中细胞没有生长，因此随着受精卵的分裂，胚胎的总体积没有增大。受精卵是新生命的起点。12中科院动物所通过将大熊猫的细胞

25、核植入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，不正确的是()A在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、桑椹胚、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，开始出现细胞的分化答案：A二、非选择题13如图为哺乳动物精细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答下面的问题：(1)写出精子各部分结构的名称及其对应精细胞中的结构：_，来源于_；_，来自_；_，来自_。(2)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问

26、题：精子的顶体内含有的_能协助精子穿过卵母细胞的_。某动物排卵时，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。解析：(1)从图中可知，高尔基体，线粒体，细胞核，中心体，顶体，线粒体鞘，精子尾部，顶体来自于高尔基体，线粒体鞘来自线粒体，精子尾部来自中心体。(2)精子的顶体内含有的顶体酶，能够协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带；动物排卵时，卵子处于次级卵母细胞，当发育到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。答案：(1)顶体 高尔基体线粒体鞘 线粒体精子尾部中心体(2)顶体酶放射冠和透明带次级中14如图为精卵相遇示意图，仔细读图，回答下列问题：(1)写出各部分名称：

27、_；_；_；_。(2)精子与卵子相遇，_内的某些酶类释放出来，可直接溶解_之间的物质，形成精子穿越_的通道，当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称为_。(3)精子入卵后，被激活的卵子完成_，排出_。解析：精子与卵子相遇后，穿过放射冠后再进入透明带；透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障。卵细胞膜反应是在精子进入卵细胞膜后引起的，精子入卵后，精子形成雄原核，与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂。答案：(1)透明带放射冠第一极体卵细胞膜(2)顶体卵丘细胞放射冠透明带反应(3)减数第二次分裂第二极体15如图是家畜卵子发生和成熟示意图，请据图完成下列问题：(1)写出下列

28、字母所示的时期或细胞名称：A：_，B：_，C：_，D：_。(2)卵子的发生是在雌性动物的_内完成的。初级卵母细胞需经过_分裂才能变为成熟的卵子。减数第一次分裂是在雌性动物_前后完成的，减数第二次分裂是在_结合过程中完成的。(3)卵子完成受精的重要标志是_。答案：(1)胎儿期初情期后次级卵母细胞第二极体(2)卵巢减数排卵精子和卵子(3)卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体16.如图为某女性一次生育出男孩甲和乙的示意图，请据图回答下列问题：(1)产生精子的器官是_；过程X发生的场所是_；过程X的发生对后代遗传物质的意义是_。(2)过程Y的细胞分裂方式是_。(3)人胚胎发育经历的时期是(用文字和

29、箭头表示)_。其中，细胞分化的最关键时期是_。(4)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa，乙的基因型为AA，其最可能的原因是_。(5)若甲、乙分别在两个自然环境差异很大的国家长大，举出一例两人一定相同的性状特征：_等。举出一例两人可能不同的性状特征：_等。(6)已知甲为六指症(常染色体显性遗传病)的纯合子患者，结婚之前已通过外科手术将多余的手指切除，且他的结婚对象是正常指，则其子女是否患六指症？_，说明原因：_。答案：(1)睾丸输卵管使后代具有两个亲本的遗传性状，维持遗传物质的稳定性(2)有丝分裂(3)受精卵桑椹胚期囊胚期原肠胚期(包括三胚层分化)组织、器官、系统形成胎儿原肠胚期(4)受精卵第一次卵裂的有丝分裂过程中发生了基因突变(5)眼球中虹膜的颜色胖瘦(6)都患六指症切除手指不能改变患者的基因型