高中生物 專題三 胚胎工程 3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育課件 新人教版選修3.ppt

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3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,目標(biāo)導(dǎo)航 1.結(jié)合課本插圖，說(shuō)出精子和卵子的形成過(guò)程及異同。 2.結(jié)合受精過(guò)程，分析精子是如何獲能的，簡(jiǎn)述防止多精入卵的兩道屏障的形成機(jī)制。 3.結(jié)合課本插圖，概述哺乳動(dòng)物受精卵的發(fā)育過(guò)程以及桑椹胚、囊胚時(shí)期的特點(diǎn)。,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 挑戰(zhàn)自我，點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),一、精子和卵子的發(fā)生(閱讀P61－63),1．胚胎工程的概念 (1)操作對(duì)象：動(dòng)物 或 。 (2)處理技術(shù)：如 、胚胎移植、 、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。 (3)特點(diǎn)：經(jīng)過(guò)處理后獲得的胚胎，還需移植到 動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。,早期胚胎,配子,體外受精,胚胎分割,雌性,(4)理論基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物 和 發(fā)育規(guī)律。 (5)實(shí)質(zhì)：在體外條件下，對(duì)動(dòng)物 和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。,受精,早期胚胎,自然受精,2．精子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所：在 內(nèi)完成。 (2)時(shí)期：從 開(kāi)始到 衰退。,睪丸,初情期,生殖機(jī)能,(3)過(guò)程：完善以下三個(gè)階段,有絲分裂,染色體,減數(shù)第一次,減數(shù)第二次,細(xì)胞核,高爾基體,中心體,變形,線粒體,3．卵子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所：在雌性動(dòng)物的 內(nèi)完成。 (2)時(shí)期：動(dòng)物的胚胎在 以后。 (3)完善以下過(guò)程：,卵原細(xì)胞,,卵巢,胎兒期,性別分化,卵巢,,,次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體,,卵子和第二極體,初級(jí)卵母細(xì)胞,排卵前后,卵巢內(nèi),精子和卵子結(jié)合的過(guò)程中,輸卵管,二、受精(閱讀P63－66),1．概念：受精是 與 結(jié)合形成合子(受精卵)的過(guò)程。 2．場(chǎng)所：雌性的 。 3．受精過(guò)程完成標(biāo)志：雌、雄原核融合形成合子。,精子,卵子,輸卵管,4．完善以下過(guò)程,精子獲能,透明帶,卵細(xì)胞膜,雌、雄原核,受精卵,受精,(1)受精前的準(zhǔn)備階段 ①精子獲能：正常情況下在 內(nèi)完成。 ②卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到 期時(shí)，才具備與精子受精的能力。 (2)受精階段 哺乳動(dòng)物受精過(guò)程主要包括：精子穿越 和 ，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，形成雌雄原核并融合。 ①頂體反應(yīng)：精子獲能后與卵子相遇時(shí)，精子頂體釋放 ，溶解 之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。,雌性動(dòng)物的生殖道,減數(shù)第二次分裂的中,放射冠,透明帶,頂體酶,卵丘細(xì)胞,②透明帶反應(yīng)：穿過(guò)放射冠的精子經(jīng)孔道穿越 ，接觸 ，隨即產(chǎn)生阻止后面精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)。 ③卵細(xì)胞膜反應(yīng)：當(dāng)精子與卵細(xì)胞膜接觸后，立即被卵細(xì)胞膜表面的微絨毛抱合，并發(fā)生 與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵。此時(shí)卵細(xì)胞膜立即發(fā)生 其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的生理反應(yīng)。,透明帶,卵細(xì)胞膜,精子外膜,阻止,④原核的形成和融合 a．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 ，最后形成 。 b．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 。 c．配子結(jié)合：兩核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸，體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組，形成一個(gè)含 的合子，也就是受精卵。,核膜,雄原核,第,二極體,雌原核,二倍染色體,三、胚胎發(fā)育的過(guò)程(閱讀P66－67),預(yù)習(xí)診斷,判斷正誤： (1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始的。( ) (2)卵子形成過(guò)程中，MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的。( ) (3)判斷卵子是否受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體。( ) (4)原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個(gè)胚層。( ),,,√,√,(5)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精子入卵的兩道屏障。( ) (6)卵裂是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的。( ) (7)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤。( ) (8)卵子發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期才具備與精子受精的能力。( ),√,√,√,√,,一、精子的發(fā)生和卵子的發(fā)生的比較,課堂講義 重點(diǎn)難點(diǎn)，個(gè)個(gè)擊破,1．不同動(dòng)物精子大小是否相同？動(dòng)物精子大小與動(dòng)物體型大小呈正相關(guān)嗎？ 答案 不相同，動(dòng)物精子的大小與動(dòng)物的體型大小無(wú)關(guān)，如大鼠的精子為190 μm，而大象的精子只有50 μm。 2．精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是什么？ 答案 哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前(即胎兒時(shí)期)完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。,思維激活,3．卵泡和初級(jí)卵母細(xì)胞是什么關(guān)系？一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟的卵子？ 答案 初級(jí)卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍，形成卵泡。正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。 4．排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？剛排出的卵是成熟的卵子嗎？ 答案 排卵是指卵子從卵泡中排出。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，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過(guò)程。,5．不同動(dòng)物排出的卵子成熟程度相同嗎？ 答案 不同。有的動(dòng)物排出的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞(如馬、犬等)，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞(如豬、羊等)。,應(yīng)用示例,1．下圖表示高等動(dòng)物卵子的發(fā)生過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：,(1)圖中A是________，B是________，E(過(guò)程)是指________，階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的________(時(shí)期)，階段D是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的________(時(shí)期)。,(2)當(dāng)觀察到第二極體時(shí)，可以表明____________________。 (3)能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是_______ (填序號(hào))。,問(wèn)題導(dǎo)析 (1)回顧知識(shí)：卵子發(fā)生的過(guò)程為,；場(chǎng)所是 。,卵巢,(2)明確圖中數(shù)字和字母的含義：圖中①為 ，可增加卵原細(xì)胞的數(shù)量，卵原細(xì)胞進(jìn)一步演變?yōu)槌跫?jí)卵母細(xì)胞；②③④為 ，只有在受精后，次級(jí)卵母細(xì)胞才能最終完成減數(shù)第二次分裂，因此E是 ，B是 ；卵泡的形成是在胎兒期，減數(shù)分裂是從初情期后開(kāi)始的，因此階段C為 ，階段D為 后。,有絲分裂,減數(shù)分裂,受精,合子,胎兒期,初情期,,,,,,,答案 (1)第一極體 合子 受精 胎兒期 初情期后 (2)卵子已經(jīng)完成了受精 (3)①④,一題多變 精子開(kāi)始形成的時(shí)期是________，精子形成過(guò)程中不同于上圖卵子形成過(guò)程的最主要區(qū)別是_________，該過(guò)程保留下來(lái)的主要結(jié)構(gòu)是________和________。,初情期,需要變形,細(xì)胞核 線粒體,二、受精和胚胎發(fā)育,1．受精 (1)過(guò)程,①兩個(gè)準(zhǔn)備階段,,精子獲能：必須在雌性動(dòng)物生殖道中發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力 卵子的準(zhǔn)備：在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到達(dá)MⅡ中期時(shí)才具備與精子受精的能力,②受精階段——四部曲,(2)受精過(guò)程中的三大反應(yīng)與防止多精入卵受精的兩道屏障 ①同種生物精卵結(jié)合的保障：卵細(xì)胞透明帶上存在精子的特異性識(shí)別受體，只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。 ②頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過(guò)程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。,③透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，稱為透明帶反應(yīng)。它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 ④卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，稱為卵細(xì)胞膜反應(yīng)。它是防止多精入卵受精的第二道屏障。,(3)受精的標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志 ①受精的標(biāo)志：在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體。 ②受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核的融合。,2．胚胎發(fā)育 (1)最初發(fā)育場(chǎng)所：輸卵管(以后移入子宮)。 (2)過(guò)程,思維激活,1．某同學(xué)認(rèn)為：陸生生物起源于水生生物，只要將哺乳動(dòng)物的卵子和精子同時(shí)放入水溶液中，自然會(huì)受精融合形成受精卵。你認(rèn)為這句話對(duì)嗎？為什么？ 答案 不對(duì)。精子必須首先獲能，卵細(xì)胞也必須在輸卵管內(nèi)發(fā)育成熟，然后才能發(fā)生受精作用。 2．受精過(guò)程中有防止多精入卵的兩道屏障，其意義是什么？ 答案 保證子代細(xì)胞中染色體數(shù)目正常。,3．雌、雄原核與卵子、精子原來(lái)的核是什么關(guān)系？ 答案 雌、雄原核不能理解成卵子、精子原來(lái)的核，而是在原來(lái)細(xì)胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。 4．胚胎發(fā)育過(guò)程中全能性最高的階段、開(kāi)始分化的階段分別是什么時(shí)期？ 答案 受精卵；囊胚。,5．胚胎發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)自哪里？ 答案 早期胚胎發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)自卵子，后期通過(guò)胎盤從母體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 6．胚胎發(fā)育卵裂階段細(xì)胞中有機(jī)物、DNA的含量和細(xì)胞體積有什么特點(diǎn)？為什么？ 答案 卵裂階段細(xì)胞中有機(jī)物減少、DNA的含量增多，細(xì)胞體積增大。從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有縮小，但,細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減??；伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定；該過(guò)程中有機(jī)物總量減少，因?yàn)橐恢焙粑牡粡耐饨缥铡?應(yīng)用示例,2．下圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程，判斷下列說(shuō)法中正確的是( ),A．圖中①過(guò)程表示胚胎發(fā)育，胚胎發(fā)育是在子宮中進(jìn)行的 B．受精卵卵裂過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大 C．桑椹胚期的胚胎從透明帶中伸展出來(lái)，稱孵化 D．①過(guò)程的細(xì)胞分裂方式是有絲分裂,問(wèn)題導(dǎo)析 (1)胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成為 ，卵子和精子在 完成受精后，發(fā)育也就開(kāi)始了，因此胚胎發(fā)育的初期是在 中進(jìn)行的。 (2)受精卵卵裂過(guò)程中，分裂后的每個(gè)細(xì)胞的體積越來(lái)越 。 (3)早期胚胎發(fā)育過(guò)程中， 由于細(xì)胞增殖使細(xì)胞數(shù) 量增多，且出現(xiàn)了囊胚腔，因此體積進(jìn)一步擴(kuò)大，會(huì)從 中伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫做孵化。 答案 D,幼體,輸卵管,輸卵管,囊胚期,小,透明帶,一題多變,如圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,(1)本題圖中A、B、C階段中，對(duì)應(yīng)上題圖①過(guò)程中囊胚和原腸胚的是__________________。,解析 圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。 答案 B、C,(2)寫(xiě)出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。 解析 圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。,內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 囊胚腔,外胚層 原腸腔 內(nèi)胚層,(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性，B時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)____________，C時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)____________。 解析 桑椹胚細(xì)胞具有全能性；囊胚期開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化，已分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；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。,全能,細(xì)胞分化 胚層分化,(4)[2]將來(lái)發(fā)育成_______________。 解析 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育為胎膜和胎盤。,胎兒的各種組織,(5)動(dòng)物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的，合子只由一個(gè)精子和卵子結(jié)合的生理基礎(chǔ)是_________________________。 解析 受精時(shí)的透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。,透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng),,課堂 小結(jié),有絲,減數(shù),睪丸,卵巢,輸卵管,變形,均等,變形,不均等,出生前,胎兒,初情期后,4,1,頂體,水解酶,透明帶,卵細(xì)胞膜,,對(duì)點(diǎn)練習(xí),1,2,3,4,1．下列不是精子和卵子發(fā)生的區(qū)別的是( ) A．初級(jí)精母細(xì)胞和初級(jí)卵母細(xì)胞在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中的形成時(shí)間 B．MⅠ和MⅡ的時(shí)間連續(xù)性 C．成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過(guò)變形 D．成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量,5,1,2,3,4,解析 初級(jí)精母細(xì)胞是在雄性動(dòng)物初情期開(kāi)始后由精原細(xì)胞分裂形成，而初級(jí)卵母細(xì)胞是在胎兒期形成的。精子的形成過(guò)程中減數(shù)分裂是連續(xù)的，卵子產(chǎn)生通過(guò)MⅠ形成次級(jí)卵母細(xì)胞，在精子和卵子結(jié)合過(guò)程中才完成MⅡ。精子形成還需要變形，卵子不需要變形。成熟的精子和卵子都是減數(shù)分裂形成的，都含有親本體細(xì)胞一半數(shù)目的染色體。 答案 D,5,2．下列過(guò)程，哪些發(fā)生在精子入卵后( ) ①精子繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂 ②精子發(fā)生頂體反應(yīng) ③發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng) ④卵子完成減數(shù)第二次分裂，形成雌原核 A．③④ B．①③④ C．②③ D．①④ 解析,1,2,3,4,A,5,1,2,3,4,3．受精過(guò)程完成的標(biāo)志是( ) A．釋放第二極體 B．雌、雄原核形成 C．雌、雄原核融合形成合子 D．第一次卵裂 解析 雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此接觸，二者體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組形成合子，即是受精卵，至此受精過(guò)程完成。,C,5,1,2,3,4,4．能正確表示高等動(dòng)物胚胎發(fā)育順序的是( ) A．受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→組織器官的分化 B．卵→卵裂→囊胚→原腸胚→組織器官的分化 C．受精卵→囊胚→原腸胚→幼體 D．受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官的分化 解析 受精卵卵裂期后按照桑椹胚、囊胚、原腸胚、組織器官的分化順序發(fā)育。,D,5,1,2,3,4,5．某高等生物生殖發(fā)育周期如下圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,5,(1)生物個(gè)體發(fā)育是從________開(kāi)始的，主要進(jìn)行________分裂，發(fā)育成熟后，通過(guò)[ ]___________產(chǎn)生配子。 解析 受精卵是生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，發(fā)育過(guò)程中主要進(jìn)行有絲分裂，成熟個(gè)體通過(guò)A過(guò)程，即減數(shù)分裂產(chǎn)生配子。,受精卵 有絲,A 減數(shù)分裂,1,2,3,4,(2)圖中B過(guò)程是_____，哺乳動(dòng)物的該過(guò)程是在________中進(jìn)行的。 解析 B指受精過(guò)程，哺乳動(dòng)物的受精過(guò)程是在雌性動(dòng)物的輸卵管中進(jìn)行的。,受精,輸卵管,5,1,2,3,4,(3)A、B兩過(guò)程的重要意義是_______________________ 。 解析 受精作用保證了親子代體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)生物的遺傳和變異具有重要意義。,保持生物親代和子代細(xì)胞中,染色體數(shù)目的恒定，對(duì)生物的遺傳和變異具有重要意義,5,