高中生物第三章胚胎工程3.1受精和胚胎发育课件苏教版选修3.ppt

第一节受精和胚胎发育,第三章胚胎工程,学习导航1.结合教材P7273，概述哺乳动物的精子和卵子的发生过程。2.结合教材P7475，说出哺乳动物的受精过程。3.结合教材P7577，概述哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。重难点击1.哺乳动物的精子和卵子的发生过程。2.哺乳动物的受精过程。3.哺乳动物胚胎发育的基本过程。,课堂导入方式一黑脚雪貂目前已成为世界上濒危的哺乳动物之一。成年黑脚雪貂平均身长0.5米，体重1千克，毛色浅黄。美国史密森国家动物园科学家利用两只死亡多年的雄性雪貂的冷冻精液，通过人工授精，成功培育出了两只雪貂宝宝，所用精液采集于1997年和1998年并被冷冻保存长达10年之久。雪貂宝宝的培育成功，为这种世界上濒临灭绝的哺乳动物的保护提供了有效方法。动物的精子是怎样形成的？雪貂宝宝经过了怎样的发育过程呢？请进入本节的学习。,方式二英国人W希普于1890年在剑桥大学将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移植到一只毛色特征完全不同的比利时兔的输卵管内，结果生出两只纯种的安哥拉兔。这是世界上第一例胚胎移植，胚胎工程由此创始。什么是胚胎工程呢？胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么？想了解这些，就让我们先来学习这一节：受精和胚胎发育。,一、哺乳动物生殖细胞的发生,二、体内受精,内容索引,当堂检测,三、哺乳动物胚胎发育的基本过程,一、哺乳动物生殖细胞的发生,基础梳理,1.精子的发生(1)场所：哺乳动物睾丸的。(2)时期：。(3)过程：曲细精管内壁上的每个初级精母细胞经过形成4个，再经过过程形成。该过程需要支持细胞提供营养，精子形成后进入曲细精管的管腔中。,性成熟后,曲细精管,减数分裂,精细胞,分化(变形),精子,精子头的主要部分高尔基体头部的_精子的尾线粒体聚集在中段形成_其他物质原生质滴(最后脱落),精子(包括头、中段、尾)如图,(4)变形,细胞核,顶体,中心体,线粒体鞘,2.卵子的发生(1)场所：在雌性动物的内发生、内完成。(2)时间：初级卵母细胞的形成在；减数第一次分裂是在_完成的；减数第二次分裂是在中完成的。,精子细胞,卵巢,输卵管,胎儿期,排卵前,精子和卵子结合的过程,(3)完成下列卵子的发生和成熟示意图,有丝,透明带,卵细胞膜,第一极体,受精,第二极体,问题探究,结合右面哺乳动物精子和卵细胞的发生及成熟的图解，探究以下问题：1.精子的发生(1)精子形成分哪三个阶段？发生的主要变化分别是什么？,答案,答案,(2)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？,答案,答案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.卵子的发生(1)一个卵泡中能形成几个卵子？,答案,答案一个。,(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？(3)刚排出的卵子是成熟的卵子吗？,答案排卵是指卵子从卵泡中排出。,答案刚排出的卵子尚未完全成熟，有的处于减数第一次分裂时期，如马；有的处于减数第二次分裂时期，如羊、猪。,3.精子和卵子发生的比较,睾丸曲细精管,卵巢,输卵管,性成熟后,不均等,拓展应用,1.下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答下列问题：(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)。,答案,问题导析,合子,第一极体,受精,胎儿期,初情期后,卵子已经完成了受精,问题导析(1)回顾知识：卵子发生的过程为：；卵子发生的场所是。(2)明确图中数字和字母的含义：图中为，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；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。,返回上页,答案,有丝分裂,卵巢,减数分裂,受精,合子,胎儿期,初情期后,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_。,答案,初情期,变形,细胞核,线粒体,精子和卵子发生的4个易错点分析(1)性原细胞与精子、卵子的产生方式不同。性原细胞经有丝分裂产生；精子(卵子)是由精(卵)原细胞经减数分裂形成的。(2)精子和卵子的发生时间是不同的。雌性动物卵泡的形成和在卵巢中的储备，是在出生前完成的，雄性动物发育到初情期开始产生精子。(3)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(4)不同动物排出的卵子成熟程度不同。有的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)。,二、体内受精,基础梳理,1.精子的获能：成熟的精子必须在雌性动物的(子宫和输卵管)中经历一段时间，从而获得的过程。2.受精的过程3.受精的实质：卵子的与精子的融合。4.阻止多个精子同时受精的屏障：卵子外面的和发生变化而不再接受其他精子。5.受精的标志：观察到卵细胞膜和透明带之间有。,受精能力,生殖道,透明带,细胞核,细胞核,透明带,卵细胞膜,两个极体,问题探究,根据下面哺乳动物受精过程示意图，探究以下问题：1.准备阶段刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗？为什么？,答案,答案不能。精子要获能后才具有受精能力，卵子必须进一步成熟到减数第二次分裂中期才能受精。,2.受精过程(1)精子和卵子在什么部位结合？结合的标志是什么？(2)受精过程中防止多精入卵的屏障有哪些？其意义是什么？(3)受精完成的标志是什么？,答案,答案精、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。,答案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。,答案雌、雄原核融合形成合子标志着受精完成。,区分“顶体反应”“透明带反应”“卵细胞膜反应”的方法(1)从发生时间看顶体反应发生在精子与卵子相遇时。透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间。卵细胞膜反应发生在精子入卵后。,归纳总结,(2)从生理作用看顶体反应是顶体内释放的酶直接溶解卵丘细胞间的物质，使精子穿越放射冠。透明带反应是防止多个精子穿过透明带，是防止多精入卵受精的第一道屏障。卵细胞膜反应也可防止其他精子入卵，是防止多精入卵受精的第二道屏障。,拓展应用,2.在受精过程中，下列说法正确的是精子必须发生顶体反应，释放顶体酶顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核透明带反应防止了多精子入卵受精的发生A.B.C.D.,答案,问题导析,解析,问题导析(1)受精过程包括：、进入、原核形成和结合。(2)防止多精入卵受精的两道屏障：、。,返回上页,答案,透明带反应,精子穿过放射冠和透明带,卵细胞膜,卵细胞膜反应,配子,解析在受精过程中，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，形成精子穿过放射冠的通道，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，卵细胞膜立即发生阻止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M分裂，且处于M分裂中期，只有完成受精作用后，才继续完成M分裂，受精后精子和卵子的核膜都破裂，之后形成的雄原核、雌原核再融合在一起，即形成合子。,返回上页,3.如图是某种哺乳动物的生殖和发育的过程图解，请据图回答下列问题：(1)写出A、B所示生理过程的名称：A_；B_。,答案,减数分裂,受精,(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。,答案,细胞核,排卵,精、卵结合,中心体,高尔基体,(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。,答案,有丝,输卵管,透明带反应,卵细胞膜反应,一题多变精子各部分结构在受精过程中分别有什么作用？,答案顶体：顶体反应形成精子穿越放射冠和透明带的通路。头：精卵结合后，控制遗传特性和代谢活动。尾：运动，使精子穿越放射冠、透明带到达卵细胞膜。线粒体鞘：为尾部运动提供能量。,答案,受精过程认识的三个误区(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)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体，而受精完成的标志为雌、雄原核的融合。(3)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。,三、哺乳动物胚胎发育的基本过程,1.胚胎发育的含义指发育成幼体的过程，包括桑椹胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。2.人的胚胎发育注：()中填发育场所,基础梳理,囊胚,受精卵,原肠胚,受精卵,胎儿,输卵管,囊胚,原肠胚,子宫,子宫,问题探究,早期胚胎发育从受精卵开始到原肠胚，结合下图探究以下问题：1.胚胎发育的起点是。2.受精卵最初发育的场所是。3.桑椹胚阶段前的细胞在发育上都有什么特点？,答案桑椹胚阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。,受精卵,输卵管,4.胚卵期特点,减小,增加,增加,减少,增加,不变,减少,5.囊胚与原肠胚的比较,囊胚,原肠,内,胚胎发育过程图解,归纳总结,拓展应用,4.下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是A.图中过程表示胚胎发育，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，称为孵化D.过程的细胞分裂方式是有丝分裂,答案,问题导析,问题导析(1)胚胎发育是指受精卵发育成为，卵子和精子在_中完成受精后，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。,返回上页,答案,囊胚期,输卵管,输卵管,囊胚,小,透明带,幼体,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三个阶段中，对应上题图过程中囊胚和原肠胚的是_。,答案,B、C,解析,解析图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。,(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。,答案,囊胚腔,内细胞团,内胚层,原肠腔,外胚层,解析,解析图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。,解析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。,(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_。,答案,全能,细胞分化,胚层分化,解析,(4)2将来发育成_。,答案,胎儿的各种组织,解析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。,解析,(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一个卵子结合的生理基础是_。,答案,透明带反应和卵细胞膜反应,解析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。,解析,早期胚胎发育认识的三个误区(1)误认为子宫是唯一的发育场所。受精卵形成后即在输卵管内开始进行有丝分裂，输卵管为受精卵发育的最初场所。(2)误认为胚胎发育过程中胚胎体积一直在增大。卵裂时期胚胎总体积基本不变，每个细胞的体积在减小。(3)误认为胚胎发育过程中有机物总量在增加。早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，有机物总量减小，但有机物种类增加。,课堂小结,输卵管,曲细精管,获能,卵裂,囊胚,原肠胚,当堂检测,1.下列不是精子和卵子发生的区别的是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.M和M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,2,3,4,5,1,解析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，卵子产生时先通过M形成次级卵母细胞，在精子和卵子结合过程中才完成M；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。,答案,解析,2.下列过程中，哪些发生在精子入卵后精子继续完成减数第二次分裂精子发生顶体反应发生卵细胞膜反应卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核A.B.C.D.,答案,2,3,4,1,5,解析,解析,2,3,4,1,5,3.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,答案,解析雌、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。,解析,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.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.受精卵桑椹胚囊胚原肠胚组织器官的分化,2,3,4,1,答案,5,5.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