2.4胚胎工程及其应用第1课时课件-2024-2025学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

第四节 胚胎工程及其应用 第1课时 哺乳动物胚胎发育的基本过程 1 学习目标 学科核心素养 1.说出精子和卵细胞的形成过程及异同。 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.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。 1.生命观念——通过生殖细胞的 形成过程，建立进化与适应的观 点。 2.科学思维——通过对精子和卵 细胞的形成过程的比较，提高归 纳与概括的能力。 2 教材预习·必备知识全过关 3 一、精子与卵细胞的发生和受精过程 1. 精子的发生 精原细胞 初级精母细胞 减数分裂 4个精细胞分化（变形） 细胞核 顶体 中心体 线粒体鞘 4 2. 卵细胞的发生 （1） 场所：在雌性动物的______中。 卵巢 （2） 时期: ① 哺乳动物及其他许多脊椎动物的卵细胞发育在________会停止一段时间，直到雌性 动物发育到________期才继续发育。 ② 初级卵母细胞在________完成减数第一次分裂，排卵后，随着精子进入次级卵母细 胞继续____________分裂。 出生后 性成熟 排卵前 减数第二次 5 （3） 过程: 第二极体 减数第二次 卵子 6 3. 受精作用 次级卵母细胞 受精后 透明带 卵细胞质膜 雄原核 雌原核 精子进入次级卵母细胞 雄原核和雌原核相互融合 7 二、哺乳动物胚胎发育的基本过程 1. 概念：哺乳动物的胚胎发育是指________发育成______的过程，包括________、 ______、________等主要发育阶段。 受精卵 幼体 桑椹胚 囊胚 原肠胚 2. 基本过程：人体的胚胎发育从受精卵开始到胎儿出生，其胚胎发育过程可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期3个阶段。 受精卵 囊胚 输卵管 原肠胚 子宫 胎儿 子宫 8 阶段 时间 发育场所 过程 胚卵期 从受精完成至第1 周末 ________ 受精卵 ________ ______ 胚胎期 从第2周开始至第8 周末 子宫 囊胚壁 ______层；囊胚的__________ 二胚层的胚盘 三胚层的________ 输卵管 桑椹胚 囊胚 滋养 内细胞团 原肠胚 9 阶段 时间 发育场所 过程 胎儿期 从第9周 开始至胎 儿出生 子宫 从第9周至 第12周 胎儿的头部仍占优势，躯体长高， ____部继续增长，______闭合，眼内 出现视网膜，从外生殖器可辨______ 从第13周 至第16周 胎儿小脑变得突出，一般感觉器官分 化，耳郭伸出，出现____________的 动作 从第17周 到第20周 出现睫毛和眉毛，______覆盖皮肤 21周后 胎儿继续发育直至出生 脑 眼睑 性别 闭眼和吸吮 胎毛 续表 10 核心要点·能力素养全提升 11 要点一 哺乳动物受精的基本过程 1.精子发生和卵细胞发生的比较 项目 精子发生 卵细胞发生 区别 场所 睾丸的曲细精管 卵巢（减数第一次分裂）、输卵管（减数第 二次分裂） 时间 初情期（性成熟 后） 性别分化开始，卵泡（含初级卵母细胞）的 形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿 时期）完成的，减数第二次分裂是在精子和 卵子的结合过程（即受精过程）中完成的 12 项目 精子发生 卵细胞发生 区别 过程特点 ①减数第一次分裂和 减数第二次分裂是连 续的，需变形；②细 胞质均等分配 ①减数第一次分裂和减数第二次分裂 是不连续的，不需变形； ②细胞质不均等分配（第一极体除 外） 结果 形成4个精细胞 形成1个卵子和3个极体 相同点 ①原始生殖细胞的增殖为有丝分裂； ②生殖细胞的成熟为减数分裂； ③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 续表 13 2.关于受精过程的“三个误区” （1）成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。 （2）雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核，而是在原来细胞核的基础上形成的 新核，原核膜已破裂。 （3）受精开始的标志是精子穿入次级卵母细胞；受精完成的标志是卵细胞质膜和透明 带之间出现两个极体，雌、雄原核融合。 14 3.受精过程中的“三大反应”和“两道屏障” 名称 作用 顶体反应 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 两道屏 障 透明带反应 精子触及卵细胞质膜的瞬间，阻止后来的精子进入透 明带 细胞质膜反应 精子入卵后，拒绝其他精子再进入卵内 15 典例1 下列关于哺乳动物精子和卵子发生的叙述，正确的是( ) D A.一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子 B.精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体 C.哺乳动物卵细胞的形成发生在性成熟前 D.精子的发生需要支持细胞提供营养 [解析] 减数分裂产生的精细胞经过变形才能形成精子，A项错误；精细胞变形形成精子时，高尔基体发育成头部的顶体，中心体则演变为精子的尾，B项错误；哺乳动物卵细胞的形成是在性成熟后完成的，C项错误。 16 对点演练1 分析下图，判断不是精子、卵子发生的区别的一项是( ) D A.初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B.减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性 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 17 [解析] 初级精母细胞是雄性动物性成熟后，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，A项不符合题意；产生精子的减数第一次分裂和减数第二次分裂连续进行，产生卵子时通过减数第一次分裂形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中完成减数第二次分裂，B项不符合题意；精子的形成需要变形，卵子的形成不需要变形，C项不符合题意；成熟的精子和卵子均经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞染色体数目一半的染色体，D项符合题意。 18 典例2 下列关于受精过程的叙述，错误的是( ) B A.精子与卵子相遇后，释放顶体酶溶解卵细胞质膜外的结构 B.卵细胞质膜反应是防止多精入卵的第一道屏障 C.精子与卵细胞质膜相互融合，精子入卵 D.雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂 [解析] 获能的精子与卵子相遇后，发生顶体反应，释放顶体酶穿过放射冠进入透明带，接触透明带并发生透明带反应，这是第一道屏障，随后入卵与卵细胞质膜接触，发生卵细胞质膜反应，这是第二道屏障，A、C项正确，B项错误；在精子形成雄原核时，卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核，雌、雄原核结合，完成受精作用，D项正确。 19 对点演练2 ［多选］关于高等动物受精作用的叙述，错误的是( ) CD A.受精作用发生在输卵管 B.雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂 C.精子细胞质膜与卵子细胞质膜融合依靠了细胞质膜的功能特点 D.精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵 [解析] 精子细胞质膜与卵子细胞质膜融合依靠了细胞质膜的结构特点，即具有一定的流动性，C项错误；精子与卵子相遇后，会发生顶体反应，防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞质膜反应，D项错误。 20 对点演练3 ［多选］[2022江苏泰州中学高二期中]下列关于高等哺乳动物受精过程的 叙述，不正确的是( ) CD A.透明带及卵细胞质膜反应是阻止多精入卵的屏障 B.受精卵中的细胞质主要来自卵子 C.精子进入初级卵母细胞标志着受精作用的开始 D.精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂 [解析] 精子进入次级卵母细胞标志着受精作用的开始，C项错误；精子入卵后，形成一个新的核即雄原核，同时被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核，雌、雄原核融合形成受精卵后才开始第一次卵裂，D项错误。 21 要点二 胚胎发育的过程 1.早期胚胎（卵裂）发育时，胚胎中细胞及物质的变化规律 项目 变化 细胞数目 增多 每个细胞体积 减小 总量 增多 每个细胞内的 总量 不变 有机物总量 减少 物质种类 增多 22 2.各发育过程的特点 发育过程 特点 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 卵裂期 细胞分裂的方式为有丝分裂，细胞数量不断增加，胚胎的总体 积不增加或略有缩小 桑椹胚 实心细胞团，每个细胞都具有全能性 囊胚（出现囊胚 腔） 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 养层将来发育为羊膜 原肠胚 分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层 23 发育过程 特点 发育过程图示 续表 24 典例3 下列关于哺乳动物胚胎发育的描述，正确的是( ) B A.是指受精卵发育成成体的过程 B.包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段 C.整个胚胎发育过程可分为胚胎期和胎儿期两个阶段 D.囊胚植入子宫内膜，胚胎期结束，进入胎儿期 [解析] 胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程，包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段，A项错误，B项正确；整个胚胎发育过程包括胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段，C项错误；囊胚植入子宫内膜标志胚卵期结束，胚胎期开始，D项错误。 25 对点演练4 下列有关哺乳动物个体发育的叙述，错误的是( ) B A.胚胎发育过程中也会出现细胞衰老 B.原肠胚细胞和囊胚细胞所含 、 及蛋白质的结构相同 C.胚胎发育过程中伴有细胞分化 D.来自原肠胚同一胚层的细胞经分化发育成不同的组织器官 [解析] 原肠胚细胞和囊胚细胞所含 相同，但由于基因的选择性表达，这两种细胞所含的 及蛋白质不完全相同，B项错误。 26 对点演练5 高等哺乳动物的胚胎发育一般都要经历“受精卵 卵裂 桑椹胚 囊 胚 原肠胚 幼体形成”等阶段。下列有关叙述错误的是( ) B A.受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目 B.卵裂期细胞与受精卵所含的核酸种类和数量相同 C.原肠胚细胞通过增殖、分化形成幼体的各种组织和器官 D.幼体形成后仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 [解析] 卵裂期的细胞是由受精卵经过有丝分裂形成的，所含 的种类和数量不会 发生变化， 的种类和数量会发生改变，B项错误。 27 网络构建 28 $$