高中生物 探究導(dǎo)學(xué)課型 專(zhuān)題3 胚胎工程 3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育同課異構(gòu)課件 新人教版選修3.ppt

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專(zhuān)題3 胚胎工程 3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,探究1 胚胎工程概念與精子、卵子的發(fā)生 【研讀教材自主認(rèn)知】 1.胚胎工程概念: (1)操作對(duì)象:動(dòng)物_________或配子。 (2)處理技術(shù):如體外受精、_________、_________、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) 等。 (3)實(shí)質(zhì):在體外條件下,對(duì)_______________________________進(jìn)行的 模擬操作。,早期胚胎,胚胎移植,胚胎分割,動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件,2.精子和卵子的發(fā)生: (1)精子的發(fā)生。 ①場(chǎng)所:_____內(nèi)。 ②時(shí)期:從_______開(kāi)始,直到_____________。 ③過(guò)程:,睪丸,初情期,生殖機(jī)能衰退,有絲,分裂,MⅠ,MⅡ,變形,④精子的變形(包括頭、頸、尾):,頭的主要部分,頭部的頂體,尾,線(xiàn)粒體鞘,原生質(zhì)滴,⑤精子的形狀:外形似蝌蚪,分___、___、___三大部分。,頭,頸,尾,(2)卵子的發(fā)生。 ①場(chǎng)所:_____、輸卵管。 ②時(shí)期:_________以后。,卵巢,性別分化,③過(guò)程:,胎兒期,初級(jí)卵母細(xì)胞,初情期后,卵巢,輸卵管,【合作探究核心歸納】 1.精子的發(fā)生: (1)精子的形成為什么劃分為三個(gè)階段? 提示:三個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的過(guò)程,①精原細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞;②含單倍染色體精子細(xì)胞的形成;③精子細(xì)胞變形成為精子。 (2)精子變形時(shí),細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)都會(huì)消失,為什么細(xì)胞核和線(xiàn)粒體會(huì)保留下來(lái)? 提示:細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存場(chǎng)所,而線(xiàn)粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生能量的主要場(chǎng)所。,2.卵子的發(fā)生: (1)一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)卵子? 提示:一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞被卵泡細(xì)胞包圍,形成一個(gè)卵泡,所以一個(gè)卵泡中只能形成一個(gè)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? 提示:是指卵子從卵泡中排出。 (3)剛排出的卵子是成熟的卵子嗎? 提示:剛排出的卵子尚未完全成熟,有的處于減數(shù)第一次分裂時(shí)期,如馬;有的處于減數(shù)第二次分裂時(shí)期,如羊、豬。,(4)精子和卵子在什么部位結(jié)合?結(jié)合的標(biāo)志是什么? 提示:精卵在輸卵管內(nèi)結(jié)合。結(jié)合的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體。,3.精子和卵子發(fā)生的比較: (1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始的嗎?為什么? 提示:不是。精子的發(fā)生從初情期開(kāi)始,而卵子的發(fā)生在動(dòng)物胚胎性別分化以后就開(kāi)始。 (2)精子和卵子的發(fā)生場(chǎng)所有什么不同? 提示:精子發(fā)生的三個(gè)階段都在睪丸的曲細(xì)精管內(nèi),卵子發(fā)生的場(chǎng)所不唯一,MⅠ在卵巢中,MⅡ在輸卵管中。,【歸納總結(jié)】精子和卵子發(fā)生的比較,【過(guò)關(guān)小練即時(shí)應(yīng)用】 1.下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別的是 ( ) A.初級(jí)精母、卵母細(xì)胞的形成時(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)目,【解題指南】解答本題需要明確以下兩點(diǎn): (1)精子、卵子發(fā)生的時(shí)間不相同。 (2)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子細(xì)胞要經(jīng)過(guò)變形才得到精子。,【解析】選D。初級(jí)精母細(xì)胞是雄性動(dòng)物初情期開(kāi)始后,才由精原細(xì)胞形成的,而初級(jí)卵母細(xì)胞在胎兒性別分化以后就形成了;精子產(chǎn)生時(shí)MⅠ和MⅡ是連續(xù)進(jìn)行的,卵子產(chǎn)生時(shí)通過(guò)MⅠ形成次級(jí)卵母細(xì)胞,在精子與卵子的結(jié)合過(guò)程中才完成MⅡ;精子細(xì)胞形成后變形為蝌蚪狀,卵子不需變形;成熟的精子和卵子經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成,都含有相當(dāng)于親本體細(xì)胞一半的染色體數(shù)目,即精子、卵子中染色體數(shù)目相同,故D項(xiàng)所述不是兩者的區(qū)別。,2.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)卵子受精的標(biāo)志是 。 (3)能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是 (填序號(hào))。 (4)①階段存在的變異方式是 。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵:卵子形成的過(guò)程及每個(gè)階段發(fā)生的時(shí)期。 【解析】題圖為卵子發(fā)生及受精過(guò)程,依據(jù)所學(xué)可知:(1)卵原細(xì)胞經(jīng)有絲分裂增殖,并進(jìn)一步演變成初級(jí)卵母細(xì)胞,直到初情期排卵前后再進(jìn)行MⅠ,形成次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體,MⅡ發(fā)生在精子和卵子結(jié)合的過(guò)程中,形成合子和第二極體。(2)卵子受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜的間隙觀察到兩個(gè)極體。(3)著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在有絲分裂后期或MⅡ后期。(4)有絲分裂過(guò)程中可以發(fā)生基因突變和染色體變異兩種變異。,答案:(1)第一極體 合子 受精 胎兒期 初情期后 (2)在透明帶和卵細(xì)胞膜的間隙觀察到兩個(gè)極體 (3)①③ (4)基因突變、染色體變異,【補(bǔ)償訓(xùn)練】有關(guān)哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生過(guò)程的敘述,正確的是 ( ) A.細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球體,叫做原生質(zhì)滴,原生質(zhì)滴中存在中心 體 B.線(xiàn)粒體鞘內(nèi)包裹著線(xiàn)粒體,可以為精子尾部的運(yùn)動(dòng)提供能量 C.剛排出的卵子還未成熟,其受精作用在子宮內(nèi)完成 D.排卵就是指卵泡從卵巢中排出,【解析】選B。精子變形過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴,中心體變成精子的尾,A項(xiàng)錯(cuò)誤;線(xiàn)粒體鞘是由線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)變成的,可以為精子的尾部運(yùn)動(dòng)提供能量,B項(xiàng)正確;剛排出的卵子未成熟,需發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才具有受精能力,受精作用的場(chǎng)所是輸卵管,C項(xiàng)錯(cuò)誤;排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是卵泡從卵巢中排出,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,探究2 受精 【研讀教材自主認(rèn)知】 1.場(chǎng)所:_______。 2.受精過(guò)程: (1)受精前的準(zhǔn)備階段。 ①精子獲能:精子在_________的生殖道內(nèi)獲能。 ②卵子的準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到_____________________,才具備與 精子受精的能力。,輸卵管,雌性動(dòng)物,減數(shù)第二次分裂的中期,(2)受精階段:,頂體,透明帶,卵細(xì)胞膜反應(yīng),【合作探究核心歸納】 1.準(zhǔn)備階段: 剛剛采集到的哺乳動(dòng)物的精子和卵子能立刻受精嗎?為什么? 提示:不能。精子要獲能后才具有受精能力,卵子必須進(jìn)一步成熟到減數(shù)第二次分裂中期才能受精。,2.受精過(guò)程: (1)標(biāo)出下圖中各結(jié)構(gòu)的名稱(chēng):,精子,放射冠,透明帶,卵細(xì)胞膜,(2)防止多精入卵的屏障有哪些? 提示:兩道屏障防止多精入卵:透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 (3)受精完成的標(biāo)志是什么? 提示:雌、雄原核融合形成合子標(biāo)志著受精完成。,【歸納總結(jié)】 1.受精過(guò)程中生理或結(jié)構(gòu)上的變化:,2.生殖細(xì)胞的形成及受精作用的三點(diǎn)提醒: (1)成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。 (2)卵子形成過(guò)程中,減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成,而減數(shù)第二次分裂在受精時(shí)完成,達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期才具備與精子受精的能力。 (3)受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜的間隙觀察到兩個(gè)極體,而受精完成的標(biāo)志為雌、雄原核的融合。,【過(guò)關(guān)小練即時(shí)應(yīng)用】 1.(2015四川高考)精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來(lái)。精卵識(shí)別后,頂體膜與精子細(xì)胞膜融合,釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列敘述正確的是 ( ) A.頂體內(nèi)儲(chǔ)存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的 B.精子游向卵子所需的能量來(lái)自線(xiàn)粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C.頂體膜和精子細(xì)胞膜融合體現(xiàn)生物膜的選擇透過(guò)性 D.受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方另一半來(lái)自母方,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息:“溶酶體特化”“細(xì)胞膜融合”。 (2)關(guān)鍵知識(shí):蛋白質(zhì)的生物合成、細(xì)胞的能量供應(yīng)、生物膜的流動(dòng)性、 受精作用。 【解析】選B。本題考查動(dòng)物受精作用的相關(guān)知識(shí)。A項(xiàng),溶酶體酶的 化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),由核糖體合成,故錯(cuò)誤。B項(xiàng),有氧呼吸(場(chǎng)所為細(xì) 胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體)可為精子游動(dòng)提供能量,故正確。C項(xiàng),頂體膜和精 子細(xì)胞膜融合體現(xiàn)生物膜的流動(dòng)性,故錯(cuò)誤。D項(xiàng),受精卵細(xì)胞核中的 遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方另一半來(lái)自母方,而細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)大部 分來(lái)自母方,故錯(cuò)誤。,2.下圖是某種哺乳動(dòng)物的生殖和發(fā)育的過(guò)程圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)寫(xiě)出A、B所示生理過(guò)程的名稱(chēng): A ;B 。,(2)在A過(guò)程中卵子的形成需要經(jīng)過(guò)兩次分裂,第一次減數(shù)分裂是在雌 性動(dòng)物 前后完成的,第二次減數(shù)分裂是在 過(guò)程 中完成的;精子細(xì)胞需變形才能成為成熟的精子,精子細(xì)胞的_______ 變?yōu)榫宇^部的主要部分, 發(fā)育為精子頭部的 頂體, 演變?yōu)榫拥奈病?(3)B過(guò)程是在雌性動(dòng)物的 中完成的。精、卵結(jié)合過(guò)程中, 阻止多精子入卵的兩道屏障分別是 和 。 (4)在C過(guò)程中,細(xì)胞分裂的方式是 分裂,在發(fā)育過(guò)程的____ 時(shí)期,胚胎突破透明帶。,【解析】(1)A過(guò)程表示雌雄個(gè)體通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子和精子的過(guò)程;B過(guò)程表示精卵結(jié)合形成合子的過(guò)程,即受精作用。 (2)卵子形成過(guò)程中,減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的,減數(shù)第二次分裂發(fā)生在精、卵結(jié)合的過(guò)程中。精子細(xì)胞變形為精子的過(guò)程中,細(xì)胞核變?yōu)榫宇^部的主要部分,高爾基體發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體演變?yōu)榫拥奈病?(3)精卵結(jié)合是在輸卵管中完成的;阻止多精子入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 (4)胚胎發(fā)育時(shí)期的細(xì)胞分裂是有絲分裂;而當(dāng)早期胚胎發(fā)育到囊胚時(shí)期,胚胎突破透明帶。 答案:(1)減數(shù)分裂 受精作用 (2)排卵 精、卵結(jié)合 細(xì)胞核 高爾基體 中心體 (3)輸卵管 透明帶反應(yīng) 卵細(xì)胞膜反應(yīng) (4)有絲 囊胚,【互動(dòng)探究】精子細(xì)胞變形為精子,各部分在受精中有何作用? 提示:①頂體:頂體反應(yīng)形成精子穿越放射冠和透明帶的通路。②頭:精卵結(jié)合后,控制遺傳特性和代謝活動(dòng)。③尾:運(yùn)動(dòng),使精子穿越放射冠、透明帶到達(dá)卵細(xì)胞膜。④線(xiàn)粒體鞘:為尾部運(yùn)動(dòng)提供能量。,【補(bǔ)償訓(xùn)練】受精過(guò)程的順序?yàn)?( ) ①第一次卵裂開(kāi)始 ②釋放第二極體 ③頂體反應(yīng) ④穿越透明帶 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥雌、雄原核融合 A.③②④⑤⑥① B.③④②⑤⑥① C.③④②⑤①⑥ D.④③②⑤①⑥ 【解析】選B。受精過(guò)程的順序?yàn)?精子穿越放射冠(依靠頂體反應(yīng)),穿過(guò)透明帶,進(jìn)入卵細(xì)胞膜,入卵后被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,排出第二極體后,形成雌原核,精子形成雄原核;然后配子結(jié)合形成合子(雌、雄原核融合)。,探究3 胚胎發(fā)育 【研讀教材自主認(rèn)知】 1.卵裂期特點(diǎn): (1)細(xì)胞分裂方式為_(kāi)________。 (2)細(xì)胞的數(shù)量不斷_____。 (3)胚胎的總體積_________,或略有_____。,有絲分裂,增加,并不增加,縮小,2.早期胚胎發(fā)育的幾個(gè)階段及特點(diǎn):,32個(gè),全能,分化,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),滋養(yǎng)層細(xì)胞,表層,內(nèi)胚層,原腸腔,【合作探究核心歸納】 1.早期胚胎發(fā)育的過(guò)程: 用箭頭和文字表述早期胚胎發(fā)育依次經(jīng)歷哪些時(shí)期,哪個(gè)時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)分化。 提示:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚(開(kāi)始分化) →原腸胚。,2.卵裂期特點(diǎn): 根據(jù)卵裂期的特點(diǎn)分析,卵裂期每個(gè)細(xì)胞體積、有機(jī)物總量、有機(jī)物種類(lèi)如何變化。 提示:每個(gè)細(xì)胞體積減小,有機(jī)物總量減少,有機(jī)物種類(lèi)增加。,【精講精析】卵裂期細(xì)胞各部分的變化,【歸納總結(jié)】早期胚胎發(fā)育過(guò)程中兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)誤認(rèn)為卵裂期DNA總量增加,細(xì)胞數(shù)量增加,胚胎體積就增大。細(xì)胞數(shù)量雖然增加,但由于不從外界獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此胚胎總體積并不增大或略有縮小,每個(gè)細(xì)胞的體積會(huì)隨分裂的進(jìn)行不斷縮小。 (2)誤認(rèn)為細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎發(fā)育早期。在胚胎發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞分化是從囊胚期開(kāi)始的,原腸胚階段是早期胚胎發(fā)育中分化程度最高的階段,細(xì)胞分化貫穿在整個(gè)個(gè)體發(fā)育過(guò)程中。,【過(guò)關(guān)小練即時(shí)應(yīng)用】 1.(2014江蘇高考)下列關(guān)于蛙胚胎發(fā)育過(guò)程的敘述,正確的是 ( ) A.通過(guò)細(xì)胞分裂不斷增加細(xì)胞數(shù)量,并在一定時(shí)期發(fā)生細(xì)胞分化 B.胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞不斷分裂,但不發(fā)生凋亡 C.隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加,蛙胚的有機(jī)物總量不斷增加 D.發(fā)育過(guò)程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸增加 【解題指南】關(guān)鍵知識(shí):蛙是卵生動(dòng)物,胚胎發(fā)育需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)只來(lái) 自受精卵,不從外界獲取。,【解析】選A。本題考查動(dòng)物胚胎發(fā)育的過(guò)程。受精卵通過(guò)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量,囊胚期細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化,到原腸胚的時(shí)候,細(xì)胞分化達(dá)到最大程度,故A正確;胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞不斷分裂,也會(huì)發(fā)生細(xì)胞的凋亡,故B錯(cuò)誤;隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加,蛙胚的有機(jī)物總量不斷減少,故C錯(cuò)誤;發(fā)育過(guò)程中蛙胚從環(huán)境中獲得氧氣,但是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)全部來(lái)自受精卵,故D錯(cuò)誤。,2.下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)寫(xiě)出各個(gè)階段的名稱(chēng): A. ,B. ,C. 。,(2)寫(xiě)出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱(chēng): [2] ,[4] ,[5] , [7] ,[8] 。 (3)A階段的細(xì)胞具有發(fā)育上的 性,B階段開(kāi)始出現(xiàn)_____ ,C階段開(kāi)始出現(xiàn) 。 (4)[2]將來(lái)發(fā)育成 。,【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)根據(jù)圖示判斷出A、B、C各屬于胚胎發(fā)育的哪個(gè)時(shí)期,然后再分析各時(shí)期的特點(diǎn)。 (2)明確桑椹胚期胚胎為致密的細(xì)胞團(tuán),而囊胚期和原腸胚期分別出現(xiàn)囊胚腔和原腸腔。,【解析】(1)圖中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原腸胚。(2)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。(3)桑椹胚細(xì)胞具有全能性;囊胚開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化,已分化為滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán);原腸胚已有胚層分化,如分化為外胚層、內(nèi)胚層等。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育為胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層將發(fā)育為胎膜和胎盤(pán)。,答案:(1)桑椹胚 囊胚 原腸胚 (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 囊胚腔 外胚層 原腸腔 內(nèi)胚層 (3)全能 細(xì)胞分化 胚層分化 (4)胎兒的各種組織,