高二年级生物导学提纲选修3九选修班

高二年级生物导学提纲选修3〔九〕选修班
专题三胚胎工程
第一节体内受精和早期胚胎发育
执笔人：X德海审核人：侍东升校对人：朱春霞
[学习目标]
1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

3.认同胚胎工程建立及发展的意义。

[学习重点]
1.哺乳动物精子和卵子的发生。

2.哺乳动物的受精过程。

3.哺乳动物的胚胎发育。

[学习难点]
1.哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。

2.哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。

[学习过程]
A、自主学习
一、胚胎工程的概念
指对动物___________或___________所进行的多种显微操作和处理技术，如___________、___________、___________、___________、等技术。

经过处理后获得的___________，还需要___________到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

二、精子和卵细胞的发生
1．精子的发生
(1)场所：___________的曲细精管。

(2)发生的时期：从___________开始(相当于人的青春期)直到___________。

(3)过程：
①___________细胞的形成：___________经有丝分裂形成___________。

②精细胞的形成：___________经过减数第一次分裂形成2个___________，再经过减数第二次分裂形成___________。

③变形：细胞核变为__________的主要部分，高尔基体发育为_________，___________演变为精子的尾，___________形成线粒体鞘膜。

④精子的形状：成熟的精子外形似___________，分为___________三部分。

2．卵子的发生和成熟
(1)场所：___________和___________。

(2)过程：卵原细胞经过有丝分裂形成___________→经过减数第一次分裂形成___________→经过减数第二次分裂形成___________。

三、受精
1．概念：___________与___________结合形成合子的过程。

2．场所：雌性的___________。

3．受精过程
(1)精子获能：刚排出的精子，不能立即与___________结合，而必须在雌性动物生殖道内发生一定的生理反应，而获得___________的现象。

(2)卵子的准备：动物排除的卵子，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是___________，它们都要在___________内达到减数第二次分裂的___________时，才具备受精的能力。

(3)受精阶段：主要包括精子穿越___________和___________，进入卵黄膜，___________形成和___________结合。

①顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放___________，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越___________的通道的过程。

②透明带反应：精子经孔道穿越___________，接触___________随即产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。

③卵黄膜封闭作用：当精子与卵黄膜接触后，立即被卵黄膜表面的___________抱合，并发生___________融合，精子入卵。

此时卵黄膜立即发生___________其他精子再进入卵内的生理反应。

④原核形成及配子结合：精子入卵后，尾部脱落，原有___________破裂，随后形成一个新的___________，最后形成___________与此同时，被激活的卵子完成___________，排出第二极体后，形成___________。

两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的___________，也就是受精卵，受精过程到此结束。

〖特别提醒〗
1．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。

2．从卵巢中取出的卵母细胞用于体外受精时，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。

四、胚胎发育
1．卵裂期的特点：细胞的______不断增加，但胚胎的_______并不增加，或略有_______。

2．早期胚胎发育的几个阶段
(1)桑椹胚：是指细胞数目达到___________个左右的胚胎，形似桑椹而得名。

该时期之前的细胞属于___________细胞。

(2)囊胚：①细胞开始___________，___________将来发育成胎儿的各种组织，___________将来发育成胎膜和胎盘。

②胚胎的内部出现含液体的囊腔___________，随着囊胚进一步扩大，透明带破裂，称为___________。

(3)原肠胚：内细胞团___________的细胞形成外胚层，___________的细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫___________。

〖重点难点突破〗
一、精子和卵子发生的比较
1．精子的发生中减数分裂的两次分裂是连续的，在曲细精管内进行的，场所是唯一的。

卵子发生减数分裂的两次分裂是不连续的，第一次是在卵巢内完成，形成的次级精母细胞和第一极体进入输卵管。

与精子的结合过程中完成第二次减数分裂。

因此，场所在卵巢和输卵管两处。

2．减数分裂中细胞质的分配、形成成熟性生殖细胞的数目、是否需要变形，都是两者在发生上的区别。

3．卵泡的形成和卵巢内的储备，是在出生前完成的，这是两者在发生上的重要区别，但不是唯一区别。

具体区别如下表：
二、受精作用
1．准备阶段I一精子获能
哺乳动物的精子离开睾丸后，必须经过成熟和获能过程才能使卵子受精。

精子在附睾成熟。

成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力，这个过程叫做获能。

卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。

2．准备阶段2一卵子的准备
卵子要在输卵管中进一步成熟。

达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。

3．受精阶段
获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子的头部与卵细胞膜接触，2个细胞的细胞膜融合，精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞，精子进入卵细胞后随即启动卵内的一系列的反应：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多精受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂，激活受精卵的分裂等。

4．注意的问题
(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。

(2)动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减Ⅱ中期时，才
具备与精子受精的能力。

(3)为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带生理反应，第二道屏障为卵黄膜的封闭作用。

(4)受精卵的遗传物质中，核物质(染色体上DNA)一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵子)，细胞质中遗传物质几乎全来自卵子。

(5)雄原核为精子细胞核进入卵子后，原核膜被新核膜替代后形成的新核，雌原核为次级卵母细胞核继续减数分裂释放第二极体后形成的卵细胞的细胞核，两核中染色体数均为体细胞的一半，且雌原核一般略小于雄原核。

三、胚胎发育
1．过程
2．注意的问题
(1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始，直至发育成为成熟的胎儿。

(2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。

(3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最正确时期。

(4)桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。

(5)原肠胚的特点：个体发育中分化能力最强阶段，细胞已分化形成外、中、内三个胚层。

(6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之一后的原肠胚阶段细胞分化最高，但仍有全能细胞。

〖探究思考〗进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟?
提示是的。

从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成减数第一次分裂。

应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。

〖迁移拓展〗
(1)胚后发育
①直接发育：幼体
殖器官成熟
生
身体长大−
−
−
−→
−、成体
②变态发育：幼体
短时间内发生显著变化
形态结构和生活习性在
−
−
−
−
−
−→
−成体(蛙、昆虫等)
(2)影响发育的因素
①内因：遗传信息。

②外因：环境(温度、水、氧气、营养等)。

〖资料分析〗〔见书本P67〕
(1)表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高?
提示比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。

(2)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎?如果换成牛又该怎样处理? 提示马应选择囊胚阶段的胚胎。

牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。

(3)为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础?请结合本节内容举例说明。

提示胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。

本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卯母细胞能在体外成熟、精子能在体外完成获能、获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精、体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。

B、典型例题
例1、判断卵子是否受精的标志是( )
A．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到一个极体时
B．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时
C．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到三个极体时
D．当卵黄膜和透明带的间隙中极体消失时
例2、以下关于桑椹胚的说法不正确的选项是( )
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
例3、研究说明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行，胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核／质)的比值却发生变化。

以下符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是〔〕
例4、某女性患有输卵管阻塞和色盲，借用别的女性的卵子，一次生殖过程中生出的两个男孩，如下图，请分析回答：
(1)过程Y的细胞分裂方式是_______________。

(2)假设这两个男孩分别在两个自然环境不同的地区长大，写出两者的一个相同性状_________________；写出两者的一个不同性状____________________。

(3)假设个体甲的基因型是AA，而个体乙的基因型是Aa，那么产生这一现象的最可能原因是________________________________________________________________________________。

(4)过程X和过程Y所采用的生物学技术是_____________、_____________；_____________ (生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。

C、变式训练
1．以下说法正确的选项是( )
A．成熟精子遇到卵子便可发生受精作用
B．排出成熟卵子细胞的过程即为排卵
C．卵子形成的分裂过程均在卵巢内完成
D．卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的
2．内细胞团(ICM)出现于( )
A．原肠胚期B．卵裂时C．囊胚期D．桑椹胚期3．以下各图中不正确的选项是
〔〕
4．蝌蚪变态成青蛙时，尾部消失的机制是〔〕 A．青蛙个体大，尾部相对小 B．青蛙上岸后，尾部组织脱水萎缩
C．尾部功能被四肢代替 D．尾部细胞产生水解酶，细胞自溶
5．在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是体细胞的l倍，该切片取自〔〕 A．人的原肠胚B．牛的卵巢
C．绵羊的肝脏D．家兔的胚胎
6．如图为高等动物的生活史，以下表达中错误的选项是
〔〕
A．蛙原肠胚形成于E阶段
B．青蛙变态发育是在A阶段中完成
C．人完成E是在体内进行
D．生殖指的是C、D、E，而不包括A、B
7．如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中
的某一变化，假设横坐标表示时间，那么纵坐标可
表示〔〕
A．有机物总量
B．每个细胞DNA含量
C．所有细胞体积之和
D．所有细胞表面积总和与体积总和的比值
D、反馈矫正
1．以下不是精子、卵子发生的区别的是〔〕
A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．减I和减Ⅱ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．以下说法不正确的选项是〔〕
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D．动物体型大的产生的精子多且大
3．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是〔〕
①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠
A．①②B．②③C．③④D．②④
4．在高等动物的胚胎发育过程中从哪一阶段发生了细胞分化〔〕
A．8细胞胚B．桑椹胚C．囊胚D．原肠胚
5．动物的受精过程包括以下基本步骤，其受精作用的实质是〔〕
A．精子和卵子相互识别B．精子头部侵入卵细胞内
C．卵子和精子结合D．卵核和精核互相融合
6．以下说法正确的选项是〔〕
A．卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化 B．原肠胚细胞属于全能细胞
C．囊胚腔先于原肠腔出现 D．桑椹胚开始进行孵化
7．我国首例“虎狮兽〞于2002年在“某某红山动物园诞生〞，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精〞而产生，完成这一过程需要解决的问题是〔〕
A．精子在体外用获能物质的处理 B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入
C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
8．关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的选项是〔〕
A．桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
B．囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
C．囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的
D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的。

9．请回答以下问题：
〔1〕成熟的精子分____________、____________、____________三大部分，是由精子细胞变形而来，____________变为精子头的主要部分，____________发育为顶体，____________演变为尾。

精子必须经过____________才具有受精能力，受精过程包括：精子穿越____________和____________，进入____________，____________形成和____________结合。

〔2〕受精卵的有丝分裂，称_______，所产生的子细胞称_______，后者构成的实心胚称_______，该实心胚进入子宫腔后，细胞间出现裂隙，融合形成囊泡状的结构，称_______。

〔3〕囊胚表面是单层扁平细胞，称_______，中央的腔称______，腔内含有的液体称______，在腔的一端有一团细胞，称_______，其附着处的细胞称为_______。

〔4〕人的生殖细胞包括___________和___________，均为仅有______条染色体的单倍体细胞，其中______条是性染色体。

高二年级生物导学提纲选修3〔九〕选修班参考答案
专题三胚胎工程
第一节体内受精和早期胚胎发育
A、自主学习
一、早期胚胎；配子；胚胎移植；体外受精；胚胎分割；胚胎干细胞；胚胎；移植
二、1．(1)睾丸 (2)初情期；生殖机能衰退 (3)①初级精母；精原细胞；初级精母细胞
②初级精母细胞；次级精母细胞；精细胞③精子头；头部的顶体；中心体；线粒体聚集在尾的基部④蝌蚪；头、颈、尾
2．(1)卵巢；输卵管 (2)初级卵母细胞；次级卵母细胞；卵子
三、1．精子；卵细胞 2．输卵管 3．(1)卵子；受精能力
(2)初级卵母细胞；输卵管；中期 (3)放射冠；透明带；原核；配子①顶体酶：透明带
②透明带；卵黄膜③微绒毛；精子外膜和卵黄膜；拒绝④核膜；核膜；雄原核；减数第二次分裂；雌原核；合子
四、1．数量；总体积；缩小 2．(1)32；全能 (2)①分化；内细胞团；滋养层细施
②囊胚腔；孵化 (3)表层；下方；原肠腔
B、典型例题
例1、B例2、C 例3、A
例4、〔1〕有丝分裂〔2〕单、双眼皮〔或头发的曲直、眼睛虹膜的颜色等〕
不同的肤色〔或身高、胖瘦等〕〔3〕基因突变或受精卵第一次分裂产生的乙胚胎的细胞发生了基因突变〔4〕体外受精、胚胎分割、胚胎移植
C、变式训练
1、D
2、C
3、B
4、D
5、B
6、A
7、D
D、反馈矫正
1、D
2、D
3、B
4、C
5、D
6、C
7、A
8、C
9、〔1〕头、颈、尾细胞核高尔基体中心体获能放射冠透明带
卵黄膜原核配子
〔2〕卵裂卵裂球桑椹胚囊胚
〔3〕滋养层囊胚腔囊胚液内细胞团极端滋养层
〔4〕精子卵子 23 1
高二年级生物导学提纲选修3〔九〕选修班参考答案
专题三胚胎工程
第一节体内受精和早期胚胎发育
A、自主学习
一、早期胚胎；配子；胚胎移植；体外受精；胚胎分割；胚胎干细胞；胚胎；移植
二、1．(1)睾丸 (2)初情期；生殖机能衰退 (3)①初级精母；精原细胞；初级精母细胞
②初级精母细胞；次级精母细胞；精细胞③精子头；头部的顶体；中心体；线粒体聚集在尾的基部④蝌蚪；头、颈、尾
2．(1)卵巢；输卵管 (2)初级卵母细胞；次级卵母细胞；卵子
三、1．精子；卵细胞 2．输卵管 3．(1)卵子；受精能力
(2)初级卵母细胞；输卵管；中期 (3)放射冠；透明带；原核；配子①顶体酶：透明带
②透明带；卵黄膜③微绒毛；精子外膜和卵黄膜；拒绝④核膜；核膜；雄原核；减数第二次分裂；雌原核；合子
四、1．数量；总体积；缩小 2．(1)32；全能 (2)①分化；内细胞团；滋养层细施
②囊胚腔；孵化 (3)表层；下方；原肠腔
B、典型例题
例1、B例2、C 例3、A
例4、〔1〕有丝分裂〔2〕单、双眼皮〔或头发的曲直、眼睛虹膜的颜色等〕
不同的肤色〔或身高、胖瘦等〕〔3〕基因突变或受精卵第一次分裂产生的乙胚胎的细胞发生了基因突变〔4〕体外受精、胚胎分割、胚胎移植
C、变式训练
1、D
2、C
3、B
4、D
5、B
6、A
7、D
D、反馈矫正
1、D
2、D
3、B
4、C
5、D
6、C
7、A
8、C
9、〔1〕头、颈、尾细胞核高尔基体中心体获能放射冠透明带卵黄膜原核配子
〔2〕卵裂卵裂球桑椹胚囊胚
〔3〕滋养层囊胚腔囊胚液内细胞团极端滋养层
〔4〕精子卵子 23 1。