高中生物第三章胚胎工程第一节受精和胚胎发育学案苏教版选修3

第一节　受精和胚胎发育学习导航明目标、知重点难点简述精子和卵子的发生过程。

(难点)了解哺乳动物受精的过程。

(重点)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

(重点)一、阅读教材P 72～74分析哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精1．精子的发生(1)场所：睾丸的曲细精管。

(2)时间：性成熟后。

(3)方式：每个初级精母细胞经过减数分裂形成4个精细胞，再经过分化(变形)过程形成精子。

(4)营养：支持细胞提供营养。

2．卵子的发生(1)场所：卵巢。

(2)方式：一个初级卵母细胞最终产生三个极体和一个卵子，它们的细胞中都含有一个染色体组，三个极体逐渐退化消亡。

3．体内受精(1)获能：指成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间才能获得受精能力。

(2)获能物质：卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体。

(3)步骤第一步：精子的头部和卵细胞膜接触，两个细胞的细胞膜融合，精子内的遗传物质等进入卵细胞。

第二步：卵子的细胞核与精子的细胞核融合，形成一个单细胞受精卵。

二、阅读教材P75～77分析哺乳动物胚胎发育的基本过程1．概念：是指受精卵发育成幼体的过程(受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始)。

2．主要阶段：受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚层分化→胚体形成。

判一判(1)人的生殖细胞发生和形成都是在初情期以后。

(×)(2)不同的性原细胞发育成的性细胞不一定相同。

(√)(3)精子的获能就是精子的变形。

(×)填一填　哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精[学生用书P39]　哺乳动物的胚胎发育是建立在成熟的两性生殖细胞结合基础之上。

结合教材P72～75内容完成以下探究。

探究1　观察并完善下图，理解睾丸中精子的发生过程(1)上图雄性生殖器官睾丸的曲细精管中为精子的发生提供营养的是支持细胞。

(2)发生过程探究2　观察并完善下列卵子发生和成熟示意图，理解卵子的发生(1)卵子发生的场所卵巢有两种主要功能：①产生卵子并排卵，体现其生殖功能；②合成并分泌性激素，卵子最终形成是在输卵管内完成的，以卵子的受精为标志。

(2)卵子发生的时期：胎儿期性别分化以后即开始。

(3)卵子发生的过程①胎儿期(卵巢中)卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞形成卵泡。

――→有丝分裂 ――→演变 ――→被卵泡细 胞包围②性成熟后排卵期前后(一般在卵巢中)初级卵母细胞 1个第一极体和1个次级卵母细胞。

――→M Ⅰ分裂 ③精子和卵子结合过程中(输卵管中)次级卵母细胞1个第二极体和1个成熟的卵子。

――→M Ⅱ分裂 (4)可见卵细胞形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，减数第二次分裂是在受精时完成的。

探究3　结合教材和提供的资料完成下面的问题，理解体内受精①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带后，精子的头部与卵细胞膜接触，两个细胞的细胞膜融合，精子内的遗传物质等进入卵细胞。

②精子进入卵细胞后的反应：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多个精子同时受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。

③卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个受精卵。

1．精子和卵子发生的比较　类别项目　精子发生卵子发生场所睾丸曲细精管卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数第二次分裂)时间性成熟后性别分化后开始，初级卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的过程特点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细胞质不均等分配区别结果形成4个精细胞形成一个卵子和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2.受精过程(1)卵子发生过程中细胞质不均等分配有何意义？提示：卵子发生过程中细胞质不均等分配，保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。

(2)胎儿的性别取决于什么？提示：胎儿的性别取决于与卵子结合的精子的种类。

突破1　精子和卵子发生1．分析下面图解判断以下哪一项不是精子、卵子发生的区别( )A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．MⅠ和MⅡ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解析：选D。

初级精母细胞是雄性动物发育至初情期后，方由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的；产生精子的MⅠ和MⅡ连续进行，产生卵子时通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中完成MⅡ；精子形成需变形，卵子形成不需变形；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的一半。

突破2　受精作用2．根据哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题：(1)图中字母表示的结构名称是a.__________________，b.________________，c.________________。

(2)图中数字表示的过程是①________________，②________________，③______________，④______________。

(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做________。

卵子一般在排出后都要在____________中进一步成熟，当达到________________时，才具备与精子受精的能力。

答案：(1)放射冠　雄原核　雌原核(2)精子穿过放射冠　精子穿过透明带　精子进入卵细胞膜　雌、雄原核融合(3)精子获能　输卵管　减数第二次分裂中期与受精有关的两个标志(1)成熟卵子的形成以卵子的受精为标志。

(2)受精完成的标志是观察到卵细胞膜和透明带之间有两个极体。

　　哺乳动物胚胎发育的基本过程(以人的胚胎发育为例)[学生用书P40]受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。

受精卵经过细胞的不断分裂与分化，最终形成新的个体。

结合教材P75后三段～P77内容完成以下探究。

探究1　完善下图，分析受精与胚卵期过程胚卵期是指从受精至第1周末胚胎开始着床为胚卵期。

受精卵不断地进行分裂，形成囊胚植入子宫内膜。

探究2　根据下列第2周人胚胎示意图，分析胚胎期(1)从第2周始至第8周为胚胎期。

从囊胚植入子宫内膜后继续发育，经过二胚层胚盘、囊胚壁发育成滋养层、形成羊膜腔。

(2)第3周开始形成中胚层，此时胚胎为原肠胚，胚层进一步分化，从第四周开始，各器官原基形成，第8周末胚初具人形，至此胚胎期发育结束。

探究3　结合教材回答下面问题，理解胎儿期的发育从第9周到第12周，胎儿的头部仍占优势，躯体长高，脑部继续增长，从外生殖器可辨别性别。

从13周到16周，胎儿小脑变的突出，21周后胎儿继续发育直至出生。

1．胚胎发育的基本过程2．图示3．各时期特点(1)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。

(2)卵裂期：细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。

(3)桑椹胚：细胞数目约为32个，每个细胞都具有全能性。

(4)囊胚：①细胞开始出现分化(内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层将来发育为胎膜和胎盘)；②出现囊胚腔；③透明带破裂，胚胎从中伸展出来(即孵化)。

(5)原肠胚：①分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层；②出现原肠腔。

　如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：(1)写出各个阶段的名称：A：__________， B：__________，C：__________。

(2)写出图中各标号的名称：[2]____________________，[4] ______________，[5] ____________，[7] ____________，[8] ______________。

(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______________。

(4)[2]将来发育成______________。

解析：(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。

(2)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。

(3)桑椹胚细胞具全能性；囊胚开始出现细胞分化，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。

(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。

答案：(1)桑椹胚　囊胚　原肠胚(2)内细胞团　囊胚腔　外胚层　原肠腔　内胚层(3)全能　细胞分化　胚层分化(4)胎儿的各种组织核心知识小结[网络构建][关键语句]1．初级精母细胞发生的结果是产生4个有活力的精子；卵子发生过程中不均等的细胞质分裂，保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。

2．精子离开睾丸后，必须经过获能过程才能使卵子受精。

3．受精使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，受精卵继承了父母双方的遗传物质，形成了新的染色体组合。

4．防止多精入卵有两道屏障，一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。

5．受精完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间有两个极体。

6．防止多精入卵，保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。

[随堂检测]知识点一　哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精1．雄性动物能产生精子的阶段是( )A ．出生到成年B ．初情期开始到个体衰老C ．从初情期开始，直到生殖机能衰退D ．从胚胎开始直到生殖器官的成熟解析：选C 。

雄性动物从初情期开始，直到生殖机能衰退，在睾丸的曲细精管内不断进行着生殖细胞的增殖，源源不断地产生精子。

2．次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于( )A ．排卵前，在卵巢内 B ．受精前，在输卵管内C．排卵后，在腹腔内D．受精时，在输卵管内解析：选D。

减数第一次分裂形成的次级卵母细胞进入输卵管，准备与精子受精；次级卵母细胞的减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中，在输卵管中完成的。

3．精子内的顶体由溶酶体特化而来。

精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。

下列叙述正确的是( ) A．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质B．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方解析：选A。

精子游向卵子所需的能量由细胞呼吸提供，有氧呼吸的场所在线粒体和细胞质基质，A正确；溶酶体酶的本质是蛋白质，在核糖体上合成，B错误；顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性，C错误；受精卵中染色体上的遗传物质一半来自父方另一半来自母方，D错误。