高中生物选修3优质学案31 体内受精和早期胚胎发育.docx
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高中生物选修3优质学案31体内受精和早期胚胎发育
3.1 体内受精和早期胚胎发育
目标导航
1.结合教材插图,说出精子和卵子的形成过程及异同。
2.结合受精过程,分析精子是如何获能的,简述防止多精入卵的两道屏障的形成机制。
3.结合课本插图,概述哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。
重难点击
1.防止多精入卵的两道屏障。
2.哺乳动物受精卵的发育过程以及桑椹胚、囊胚时期的特点。
一、胚胎工程的概念与精子、卵子的发生
1.胚胎工程的概念
(1)操作对象:
动物____________或________。
(2)处理技术:
如__________、胚胎移植、____________、胚胎干细胞培养等技术。
(3)特点:
经过处理后获得的胚胎,还需移植到________动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
(4)理论基础:
哺乳动物________和______发育的规律。
(5)实质:
在体外条件下,对动物____________和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
2.精子的发生
(1)场所:
在________内完成。
(2)时期:
从__________开始到__________衰退。
(3)过程:
完善以下三个阶段
3.卵子的发生
(1)场所:
在雌性动物的________内完成。
(2)时期:
动物的胚胎在________以后。
(3)完善以下过程
卵原细胞
合作探究
1.精子变形时,细胞中很多结构都会消失,为什么细胞核和线粒体会保留下来?
2.关于卵子发生的思考
(1)卵泡和初级卵母细胞是什么关系?
一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?
(2)排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?
刚排出的卵是成熟的卵子吗?
(3)不同动物排出的卵子成熟程度相同吗?
3.精子和卵子发生的比较
(1)精子和卵子在发生上的重要区别是什么?
(2)精子和卵子的发生场所有什么不同?
1.下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)。
问题导析
(1)回顾知识:
卵子发生的过程为:
;
场所是________。
(2)明确图中数字和字母的含义:
图中①为__________,可增加卵原细胞的数量,卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞;②③④为__________,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________,B是________;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______________,阶段D为____________。
一题多变
精子开始形成的时期是________,精子形成过程中不同于上图卵子形成过程的最主要区别是需要________________________________________________________________________,
精子形成过程保留下来的主要结构是____________和____________。
二、受精
1.场所:
__________
2.受精过程
(1)受精前的准备阶段
①____________:
精子在____________的生殖道内获能。
②卵子的准备:
在________中发育到________。
(2)受精阶段
合作探究
1.某同学认为:
陆生生物起源于水生生物,只要将哺乳动物的卵子和精子同时放入水溶液中,自然会受精融合形成受精卵。
你认为这句话对吗?
为什么?
2.精子和卵子在什么部位结合?
结合的标志是什么?
3.受精过程中防止多精入卵的屏障有哪些?
其意义是什么?
4.受精完成的标志是什么?
2.在受精过程中,下列说法正确的是( )
①精子必须发生顶体反应,释放顶体酶 ②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜 ③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂 ④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核 ⑤透明带反应防止了多精子入卵受精的发生
A.①②⑤B.①④⑤C.②③④D.②④⑤
问题导析
(1)受精过程包括:
____________________、________________、________________和____________。
(2)防止多精入卵受精的两道屏障:
____________、________________。
3.下图是某种哺乳动物的生殖和发育的过程图解,请据图回答:
(1)写出A、B所示生理过程的名称:
A________;B________。
(2)在A过程中卵子的形成需要经过两次分裂,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________过程中完成的;精子细胞需变形才能成为成熟的精子,精子细胞的________变为精子头部的主要部分,________发育为精子头部的顶体,________演变为精子的尾。
(3)B过程是在雌性动物的________中完成的。
精、卵结合过程中,阻止多精子入卵的两道屏障分别是____________和____________。
(4)在C过程中,细胞分裂的方式是________分裂。
一题多变
精子各部分在受精过程中分别有什么作用?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、胚胎发育
1.最初发育场所:
输卵管(以后移入子宫)
2.卵裂期及其特点
(1)卵裂期:
胚胎早期发育有一段时间在______________内进行。
(2)特点
①分裂方式:
有丝分裂;
②细胞体积:
缩小;
③细胞数目:
不断增加;
④胚胎总体积:
________或____________。
3.孵化:
胚胎发育到出现__________的时期,称为囊胚期。
此时的囊胚进一步扩大,会导致__________破裂,胚胎从中伸展出来,这一过程称为孵化。
4.早期胚胎发育的几个阶段及特点
(1)桑椹胚:
胚胎细胞数目达到________个左右,这一阶段前的每个细胞都属于________细胞
↓
(2)囊胚:
细胞开始出现________,____________将来发育成胎儿的各种组织,____________将来发育成胎膜和胎盘,出现囊胚腔
↓
(3)原肠胚:
内细胞团________的细胞形成外胚层,下方的细胞形成________,出现________
合作探究
1.胚胎发育过程中全能性最高的阶段、开始分化的阶段分别是什么时期?
2.胚胎发育的营养物质来自哪里?
3.胚胎发育卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点?
为什么?
4.下图表示高等动物的个体发育过程,判断下列说法中正确的是( )
A.图中①过程表示胚胎发育,胚胎发育是在子宫中进行的
B.受精卵卵裂过程中,每个细胞的体积不断增大
C.桑椹胚期的胚胎从透明带中伸展出来,称孵化
D.①过程的细胞分裂方式是有丝分裂
问题导析
(1)胚胎发育是指受精卵发育成为______,卵子和精子在________完成受精后,发育也就开始了,因此胚胎发育的初期是在________中进行的。
(2)受精卵卵裂过程中,分裂后的每个细胞的体积越来越______。
(3)早期胚胎发育过程中,________由于细胞增殖使细胞数量增多,且出现了囊胚腔,因此体积进一步扩大,会从________中伸展出来,这一过程叫做孵化。
一题多变
如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据图回答下列问题:
(1)本题图中A、B、C阶段中,对应上题图①过程中囊胚和原肠胚的是__________________。
(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_______________________________________________________。
(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的,合子只能由一个精子和卵子结合的生理基础是________________________________________________________________________。
1.下列不是精子和卵子发生区别的是( )
A.初级精母细胞和初级卵母细胞在个体发育过程中的形成时间
B.MⅠ和MⅡ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量
2.下列过程中,哪些发生在精子入卵后( )
①精子继续完成减数第二次分裂 ②精子发生顶体反应 ③发生卵细胞膜反应 ④卵子完成减数第二次分裂,形成雌原核
A.③④B.①③④C.②③D.①④
3.受精过程完成的标志是( )
A.释放第二极体
B.雌、雄原核形成
C.雌、雄原核融合形成合子
D.第一次卵裂
4.能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A.受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
B.受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
C.受精卵→囊胚→原肠胚→幼体
D.受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
5.某高等生物生殖发育周期如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)生物个体发育是从____________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____________中进行的。
(3)A、B两过程的重要意义是________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提醒:
完成作业 专题3 3.1
[答案]精析
一、知识梳理
1.
(1)早期胚胎 配子
(2)体外受精 胚胎分割
(3)雌性 (4)受精 早期胚胎 (5)自然受精
2.
(1)睾丸
(2)初情期 生殖机能 (3)有丝分裂
染色体 减数第一次 减数第二次 变形 细胞核
高尔基体 中心体 线粒体
3.
(1)卵巢
(2)性别分化 (3)胎儿期 卵巢内 初级卵母细胞 排卵前后 卵巢内 精子和卵子结合的过程中 输卵管
合作探究
1.细胞核是精子遗传物质的储存场所,而线粒体则是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所。
2.
(1)初级卵母细胞被卵泡细胞包围,形成卵泡。
正常情况下,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
(2)排卵是指卵子从卵泡中排出。
刚排出的卵子尚未完全成熟,一般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的中期才能与精子结合完成受精过程。
(3)不同。
有的动物排出的可能是初级卵母细胞(如马、犬等),有的可能是次级卵母细胞(如猪、羊等)。
3.
(1)哺乳动物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,这是精子和卵子在发生上的重要区别;而精子的发生是从初情期开始。
(2)精子发生的三个阶段都在睾丸内;卵子发生的场所不唯一,MⅠ在卵巢中,MⅡ在输卵管中。
活学活用
1.
(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)①④
问题导析
(1)卵原细胞 次级卵母细胞 合子 卵巢
(2)有丝分裂 减数分裂 受精 合子 胎儿期 初情期后
一题多变 初情期 变形 细胞核 线粒体
二、知识梳理
1.输卵管
2.
(1)①精子获能 雌性动物 ②输卵管 MⅡ中期
(2)精子获能 透明带 卵细胞膜 受精 雌、雄原核 受精卵
合作探究
1.不对。
精子必须首先获能,卵细胞也必须在输卵管内发育成熟,然后才能发生受精作用。
2.精、卵在输卵管内结合。
结合的标志是卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。
3.防止多精入卵的屏障有两个:
透明带反应、卵细胞膜反应。
其意义是保证子代细胞中染色体数目正常。
4.雌雄原核融合形成合子标志着受精完成。
活学活用
2.B [在受精过程中,精子与卵子相遇时,精子顶体释放顶体酶,溶解卵丘细胞间的物质,形成精子穿越放射冠的通道,之后与卵细胞膜接触,随即产生阻止后来精子进入透明带的反应;当精子接触卵细胞膜后,卵细胞膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应;在受精过程中,卵子已经完成了MⅠ分裂,且处于MⅡ分裂中期,只有完成受精作用后,才继续完成MⅡ分裂,受精后精子和卵子核膜都破裂,之后形成的雄原核、雌原核再融合在一起,即形成合子。
]
问题导析
(1)精子穿越放射冠和透明带 进入卵细胞膜 原核形成 配子结合
(2)透明带反应 卵细胞膜反应
3.
(1)减数分裂 受精作用
(2)排卵 精、卵结合 细胞核 高尔基体 中心体 (3)输卵管 透明带反应
卵细胞膜反应 (4)有丝
一题多变
①顶体:
顶体反应形成精子穿越放射冠和透明带的通路。
②头:
精卵结合后,控制遗传特性和代谢活动。
③尾:
运动,使精子穿越放射冠、透明带到达卵细胞膜。
④线粒体鞘:
为尾部运动提供能量
三、知识梳理
2.
(1)透明带
(2)④不变 略有缩小
3.囊胚腔 透明带
4.
(1)32 全能
(2)分化 内细胞团 滋养层细胞
(3)表层 内胚层 原肠腔
合作探究
1.受精卵;囊胚。
2.早期胚胎发育的营养物质来自卵子,后期通过胎盘从母体吸收营养物质。
3.卵裂阶段细胞中有机物减少、DNA的含量增多、细胞体积减小。
从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有缩小,但细胞数目增多,所以每个细胞体积减小;伴随细胞分裂,细胞数目增多,总DNA含量增多,但每个细胞中DNA含量保持相对稳定;该过程中有机物总量减少,因为一直呼吸消耗但不从外界吸收。
活学活用
4.D
问题导析
(1)幼体 输卵管 输卵管
(2)小
(3)囊胚期 透明带
一题多变
(1)B、C
(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 (5)透明带反应和卵细胞膜反应
[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)桑椹胚细胞具有全能性;囊胚期开始出现细胞分化,已分化为滋养层细胞和内细胞团;原肠胚已有胚层分化,分化为外胚层、内胚层,在内、外胚层之间将形成中胚层。
(4)内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘。
(5)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。
课堂小结
有丝 减数 睾丸 卵巢 输卵管 变形 均等 变形 不均等 出生前 胎儿 初情期后 4 1 顶体 顶体酶 透明带 卵细胞膜
对点训练
1.D [初级精母细胞是在雄性动物初情期开始后由精原细胞分裂形成,而初级卵母细胞是在胎儿期形成的;精子的形成过程中减数分裂是连续的,卵子产生通过MⅠ形成次级卵母细胞,在精子和卵子结合过程中才完成MⅡ;精子形成还需要变形,卵子不需要变形;成熟的精子和卵子都是减数分裂形成的,都含有亲本体细胞一半数目的染色体。
]
2.A
3.C [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,两组核染色体合为一组形成合子,即受精卵,至此受精过程完成。
]
4.D [受精卵在卵裂期后按照桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官的分化顺序发育。
]
5.
(1)受精卵 有丝 A 减数分裂
(2)受精 输卵管 (3)保持生物亲代和子代体细胞中染色体数目的恒定,对生物的遗传和变异具有重要意义
[解析]
(1)受精卵是生物个体发育的起点,发育过程中主要进行有丝分裂,成熟个体通过A过程,即减数分裂产生配子。
(2)B指受精过程,哺乳动物的受精过程是在雌性动物的输卵管中进行的。
(3)受精作用保证了亲子代体细胞中遗传物质的相对稳定,对生物的遗传和变异具有重要意义。
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