2014-2015學(xué)年人教版高中生物選修三專題三體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育65張

1、專題3 胚胎工程,一、教學(xué)目標(biāo)：1.簡述哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生及受精過程。2.簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點(diǎn)。3.認(rèn)同胚胎工程建立及發(fā)展意義。二、教學(xué)重點(diǎn)：1.哺乳動物精子和卵子的發(fā)生及受精過程。2.哺乳動物的胚胎發(fā)育。三、教學(xué)難點(diǎn)：1.受精過程中精子獲能、頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、 卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。 2.哺乳動物胚胎發(fā)育各階段的主要特點(diǎn)。,胚胎工程,胚胎工程指

2、對動物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需要移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。,操作對象：早期胚胎和配子技術(shù)手段：胚胎移植、體外受精、 胚胎分割、 胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等理論基礎(chǔ)：哺乳動物的受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律操作水平：多種顯微操作水平,,一、精子的發(fā)生,(3)過程：,(1)場所:(2)時期:,,初情期,生殖機(jī)

3、能衰退,分三個階段,3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,____中的________,睪丸,曲細(xì)精管,,一、精子的發(fā)生,（3）過程：,（一）精子的發(fā)生,(1)場所:(2)時期:,____中的________,,,初情期,生殖機(jī)能衰退,分三個階段,不等于衰老,睪丸,曲細(xì)精管,______ ___________,第１階段—初級精母細(xì)胞的形成,精原細(xì)胞,初級精母細(xì)胞,,大量精原細(xì)胞,,數(shù)次有絲分裂,（3）精子發(fā)生的過程,,,初級

4、精母細(xì)胞,次級精母細(xì)胞,精子細(xì)胞,,MⅠ,,MⅡ,,減數(shù)分裂,第 2 階段—精子細(xì)胞的生成,,閱讀精子細(xì)胞變形成精子的具體過程，討論：精子各組成分別由精子細(xì)胞的哪一部分形成?,精子結(jié)構(gòu)圖,,,,,,,線粒體,高爾基體,A、頂體的發(fā)生,,發(fā)育中的頂體,,發(fā)育中的尾 (中心體),B、尾的的發(fā)育,C、精子頭的出現(xiàn),D、細(xì)胞質(zhì)濃縮,E、精子的形成,,原生質(zhì)滴,,尾,,線粒體鞘,,頂體,第３階段：精子細(xì)胞變形成精子,精子細(xì)胞變形小結(jié),1.細(xì)胞核—

5、—2.高爾基體——3.中心體——4.線粒體——5.細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)——,精子頭的主要部分,頭部的頂體,精子的尾,線粒體鞘膜(尾的基部),原生質(zhì)滴(球狀,最后脫落),（1）外形似蝌蚪，分頭、頸、尾三大部分。（2）不同種動物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，與動物的體形大小無關(guān)。,哺乳動物成熟的精子,精原細(xì)胞,,有絲分裂,初級精母細(xì)胞,,次級精母細(xì)胞,精子細(xì)胞,,,精 子,MⅠ,,第一階段,,第二階段減數(shù)分裂,,第三階段細(xì)胞變形,

6、MⅡ,多個精原細(xì)胞,染色體復(fù)制,變形,,精子發(fā)生的過程,1.精原細(xì)胞生成精子需經(jīng)過三次分裂。,3.曲細(xì)精管中的細(xì)胞都在進(jìn)行減數(shù)分裂。,4.從初情期到衰老，雄性動物一直在產(chǎn)生精子。,2.初級精母細(xì)胞經(jīng)過兩次減數(shù)分裂生成精子細(xì)胞。,×,NO,1.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種浪費(fèi)嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？,問題討論:,其一，精子數(shù)量多，總有精子能與卵子結(jié)合，從而保證了種族的延續(xù)。,不

7、是,其二，對精子進(jìn)行篩選，保證最優(yōu)秀的精子與卵子結(jié)合。,2.精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？,細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心。,線粒體是精子維持生存和運(yùn)動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機(jī)”,二、卵子的發(fā)生,(1)發(fā)生部位：卵巢成熟部位：輸卵管(2)發(fā)生時間：胎兒期和初情期

8、后 減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程完成的。,卵原細(xì)胞形成成熟卵細(xì)胞的過程稱為卵子發(fā)生,（3）過程,,,,,,胎兒期,卵原細(xì)胞,初級卵母細(xì)胞,,有絲分裂,染色體復(fù)制,,地點(diǎn)：卵 巢,,儲存于____中,卵泡,,,,初情期后,初級卵母細(xì)胞生長透明帶形成,初級卵母細(xì)胞,,,,,排卵,指卵子從卵泡中排出進(jìn)入輸卵管,排出的卵是___________,初級卵母細(xì)胞,排出的卵是_____

9、______,次級卵母細(xì)胞,受精的標(biāo)志,2個,,,,,,,,,,,,卵原細(xì)胞,聯(lián)會,四分體,,初級卵母細(xì)胞,第一極體,,,第二極體,卵細(xì)胞,,次級卵母細(xì)胞,卵原細(xì)胞,有絲分裂,多個卵原細(xì)胞,染色體復(fù)制,初級卵母細(xì)胞,MⅠ,第一極體,次級卵母細(xì)胞,,,兩個極體,,第二極體,卵子,,,退化消失,（3）卵子發(fā)生過程,MⅡ,排卵前后完成,在受精過程完成,(被卵泡細(xì)胞包圍,形成卵泡),胎兒時期完成,,,,精子與卵子的發(fā)生比較,睪丸,卵巢輸卵管

10、,初情期以后,胚胎性別分化以后,先有絲分裂后減數(shù)分裂,同上,4個精子細(xì)胞,1個卵細(xì)胞3個極體,變形,不變形,哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的；而精子是從初情期開始的,曲細(xì)精管,1.一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？2.排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？3.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？,答：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成第一次減數(shù)分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到

11、減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵 子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。,答：正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。,答：是指卵子從卵泡中排出。,三、受精,（一）、概念:,（二）、標(biāo)志:,（三）、場所:,指精子和卵子結(jié)合形成合子 (即受精卵)的過程。,在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時。,受精是在輸卵管內(nèi)完成的。,（四）、過程,,受精前的準(zhǔn)備階段,受精階段,,準(zhǔn)備階段1：精子獲能,準(zhǔn)備階段2：卵子

12、的準(zhǔn)備,,輸卵管,,準(zhǔn)備階段1：精子獲能,即精子必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。,準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備,即卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。,受精階段:1.精子穿越放射冠和透明帶 （1）.頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。穿越放射冠的精子立即與透明帶接觸，頂體酶隨后將透明帶溶出一條孔道精子借自身運(yùn)動穿越透明帶，并接

13、觸卵黃膜。,（2）.穿過放射冠：在卵子外圍集聚有幾十個精子，它們首先穿放射冠。,2.精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜,卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障,卵黃膜上的微絨毛抱住精子,3.原核形成： 雄原核形成和雌原核形成,4.配子結(jié)合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵),受精完成標(biāo)志,小結(jié)受精階段: 精子穿越放射冠 精子穿越透明帶 精子穿越卵細(xì)胞膜 原核形成 配子結(jié)合,,,,,頂體反應(yīng),透明帶反應(yīng)

14、(精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間）（第一道屏障）,卵細(xì)胞膜反應(yīng)（精子入卵后）（第二道屏障）,雄原核形成和雌原核形成,雌雄原核融合形成合子(受精卵),受精的意義,維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定 ；對于生物的遺傳和變異十分重要。,四、胚胎發(fā)育,1 卵裂期,（1）桑椹胚,由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹,合子形成后在輸卵管進(jìn)行有絲分裂,2 早期胚胎發(fā)育的幾個階段,受精卵,透明帶,有絲分裂,細(xì)胞數(shù)量不斷

15、增加，胚胎總體積并不增加，或略有減少。（DNA增多，有機(jī)物減少，每個正常細(xì)胞內(nèi)的DNA數(shù)量不變）,(2)囊胚（內(nèi)含囊胚腔）,,內(nèi)細(xì)胞團(tuán) （即胚胎干細(xì)胞）聚集在胚胎一端，個體較大的細(xì):將來發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞(沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個體較小的細(xì)胞）：將來發(fā)育成胎膜和胎盤,囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫做孵化。,,滋養(yǎng)層,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),囊胚腔：含液體的囊腔,,外胚層：由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層細(xì)胞形成中胚層

16、：內(nèi)胚層：由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下方的細(xì)胞形成,三個胚層,（3）原腸胚（內(nèi)有原腸腔）,由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部分表層細(xì)胞和部分下方的細(xì)胞形成。,受精卵,卵裂期,桑椹胚,囊胚（內(nèi)含囊胚腔）,原腸胚（內(nèi)含原腸腔）,胎兒形成,,,,,,：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。,：由具有全能性細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹,,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育成胎兒各組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育成胎膜和胎盤,：最初發(fā)育在輸卵管進(jìn)行有絲

17、分裂,,滋養(yǎng)層外胚層：外表附神感 中胚層內(nèi)胚層：內(nèi)消呼肝胰原腸腔,早期胚胎發(fā)育的幾個階段小結(jié),孵化 透明帶破裂,經(jīng)過種種障礙的精子終于與卵子相遇,,精子試圖進(jìn)入卵子 瞬間,此時, 精子的頭已經(jīng)鉆進(jìn)去了, 我們還可以看 到它的中部和尾部，它就像一個不斷旋轉(zhuǎn)的鉆頭， 在尾巴拍打的驅(qū)動下，努力進(jìn)入卵子。,精子試圖進(jìn)入卵子 瞬間,受精第一天,卵裂期,卵裂期,桑椹胚,囊胚︱胚卵期,囊胚植入子宮內(nèi)膜，胚卵期結(jié)束

18、,受精后8天。胚牙完成"著陸",微微嵌入子宮內(nèi)膜。此時它分裂發(fā)育為幾百個細(xì)胞。,孕四周,受精后6星期，人形已隱約可見。這時，胚胎的心跳每分鐘140—150下．是母親心跳的兩倍。,人類胚胎第8周時在子宮內(nèi)的照片,此時胎兒已長到20周，他移動手臂，把手指放在唇邊，這可以促進(jìn)它對吮吸的反映 。,神奇的生命現(xiàn)象,,新生兒,歸納：考點(diǎn)1　精子、卵子的發(fā)生與受精作用,1.精子、卵子的發(fā)生,（1）精子的發(fā)生：精原細(xì)胞先進(jìn)行有絲分裂

19、后進(jìn)行減數(shù)分裂；變形過程中，細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體在尾基部形成線粒體鞘，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落?！　。?）卵子的發(fā)生：在胎兒時期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級卵母細(xì)胞（被卵泡細(xì)胞包圍），減Ⅰ分裂在排卵前后完成，形成次級卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精；減Ⅱ分裂是在受精過程中完成的。,2.受精作用：包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段,（1）準(zhǔn)備階段　?、倬荧@能（在

20、雌性動物生殖道內(nèi)）。　?、诼炎拥臏?zhǔn)備（排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到減Ⅱ中期才具備受精能力）。,（2）受精階段　?、夙旙w反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠?！　、谕该鲙Х磻?yīng)：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間，產(chǎn)生阻止后來精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)（它是防止多精子入卵受精的第一道屏障）?！　、勐腰S膜的封閉作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的生理反應(yīng)

21、（它是防止多精子入卵受精的第二道屏障）。　?、芫游膊棵撀?，原有核膜破裂形成雄原核，同時卵子完成減Ⅱ分裂，形成雌原核。,①受精場所是母體的輸卵管上段。　?、诔墒斓木硬淮砭哂惺芫芰?，必須獲能后才具有受精能力。　?、叟怕咽侵嘎炎訌穆雅葜信懦觯皇侵嘎雅輳穆殉仓信懦??！　、懿溉閯游锫雅莸男纬珊驮诼殉矁?nèi)的儲備，是在出生前（即胎兒時期）完成的?！　、菔芫饔玫臉?biāo)志是在透明帶和卵黃膜之間觀察到兩個極體，而受精完成的標(biāo)志是雌雄原核的

22、融合。,特別提醒,考點(diǎn)2　胚胎發(fā)育,1.胚胎發(fā)育的幾個階段,（1）卵裂期：細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總體積不增加?！　。?）桑椹胚：32個細(xì)胞左右的胚胎。,（3）囊胚：細(xì)胞開始分化，其中個體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔?！　。?）原腸胚：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層，下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。,①個體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵?！　、谏ｉ┡呤?/p>

23、全能細(xì)胞，是胚胎分割的最佳時期；桑椹胚至囊胚階段細(xì)胞出現(xiàn)分化，但全能性也較高，也可用于胚胎分割?！　、奂?xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度,但細(xì)胞分化伴隨整個生命進(jìn)程。,特別提醒,鞏固練習(xí),1．精子與卵子結(jié)合過程中穿越的兩道屏障是（　?。夙旙w反應(yīng) ②透明帶反應(yīng) ③卵黃膜封閉作用 ④精子穿越放射冠 A． ① ② B．② ③ C． ③ ④ D． ②④ 2．在受精過程中

24、 （　?。倬颖仨毎l(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶 ②頂體酶可使精子穿過放射冠、透明帶、卵細(xì)胞膜 ③卵細(xì)胞恢復(fù)并很快完成了第一次成熟分裂 ④精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核分別形成雄原核和雌原核 ⑤ 透明帶反應(yīng)防止了多精入卵和多精受精的發(fā)生 A．①②⑤　B．①④⑤　　C．②③④　D．②④⑤,B,B,在動物胚胎發(fā)育過程中，早期原腸胚的細(xì)胞從一個部位移植到另一部位時，被移植的細(xì)胞能適應(yīng)新的部位并參與那里的器官形成，但如果在

25、原腸胚的末期，把未來發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一蠑螈胚胎不長后肢的部分，將發(fā)育為一條額外的腿，這說明（ ）A.原腸胚末期已出現(xiàn)了組織分化和器官的形成 B.細(xì)胞是全能的 C.原腸胚末期出現(xiàn)了細(xì)胞分化 D.原腸胚已出現(xiàn)了三個胚層,C,當(dāng)卵細(xì)胞達(dá)到（ ）時期時，才具備與精子受精的能力A.減數(shù)第二次分裂后期 B.減數(shù)第一次分裂末

26、期C.減數(shù)第二次分裂中期 D. 減數(shù)第二次分裂結(jié)束成熟,C,關(guān)于桑椹胚和囊胚的比較,以下說法正確的是( )(多選)A. 囊胚期細(xì)胞分化是由于遺傳物質(zhì)突變引起的B.囊胚期的細(xì)胞出現(xiàn)了細(xì)胞分化,但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變C. 桑椹胚的各細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能基本相同D.囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞差異不是復(fù)制水平上的差異，而是轉(zhuǎn)錄水平上的差異引起的。,BCD,下列有關(guān)哺乳動物的胚胎發(fā)育早期的卵裂期過程的敘述中，錯誤的是（ D ）

27、A. 細(xì)胞數(shù)目不斷增多 B. 細(xì)胞的分裂方式是有絲分裂C. 胚胎中DNA的總量增加D. 每個細(xì)胞的DNA含量不斷增加，細(xì)胞全能性變小,下列能正確表示高等動物胚胎發(fā)育順序的是 （　　）A.受精卵→卵裂→原腸胚→囊胚→組織器官的分化B.卵→卵裂→原腸胚→組織器官分化C.受精卵→桑椹胚→原腸胚→幼體D.受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官的分化,D,桑椹胚是指（