2018生物选修3课件：3.1 体内受精和早期胚胎发育

1．下列不属于精子和卵子发生的区别的是
()
A．初级精母、卵母细胞的形成时间
B．减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性
C．成熟生殖细胞是否发生变形
D．成熟生殖细胞中染色体的数量 解析：成熟的精子和卵子经过减数分裂形成，都含有相当
于亲本体细胞一半的染色体数目。
答案：D
受精作用的过程
[例 2] 受精过程的顺序为
()
A．刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变
化才能获得受精的能力
B．精子变形过程中线粒体聚集到尾的基部，精子穿越放射
冠需要顶体酶
C．卵子在输卵管内发育到减数第二次分裂中期时才具备受
精的能力
D．受精成功的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个
极体
解析：卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到 两个极体，而受精成功的标志是雌雄原核融合形成受精卵。 答案：D
4．下图表示精子和卵子相遇，请据图回答问题：
(1)写出各部分名称： ①________；②________；③__________；④__________； ⑤________。
(2)精子与卵子相遇，________内的某些酶类释放出来，可直接 溶解__________之间的物质，形成精子穿越______________ 的通道。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进 入透明带的生理反应，称作________。 (3) 精子入卵后，形成一个新的核，即________。与此同时， 被 激 活 的 卵 子 完 成 减 数 第 二 次 分 裂 ， 排 出 ______ 后 形 成 ________。 (4) ______________________，受精过程至此结束。
2．(2012·浙江)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙
述，正确的是
()
A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性
B．卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大
C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性
D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层
解析：同种动物的精卵细胞的表面有特异性相互识别的蛋白， 这是同种动物的精卵能结合的原因之一；受精卵不断进行细胞 分裂即卵裂，卵裂产生的细胞团称卵裂球，随着卵裂球体积的 增大，细胞逐渐变小；滋养层细胞不具有发育的全能性，即不 能分化出成体动物的所有组织和器官；原肠胚发育分化会形成 各种器官原基。 答案：A
()
解析：分析题图可知，在促性腺激素的作用下减数第一次分裂完 成并产生次级卵母细胞；只有在精子的作用下，次级卵母细胞才 能完成减数第二次分裂；Ⅱ为卵原细胞，染色体数目为 2N，Ⅲ为 次级卵母细胞，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后染色体数 为 2N，Ⅳ为受精卵，在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目 加倍为 4N，三者在分裂后期染色体数目不同；动物基因工程中常 用受精卵作为受体细胞。 答案：C
精子和卵子的发生
[例 1] 下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关 问题：
(1)图中 A 是________，B 是________，E 是________，阶 段 C 是指个体发育的________(时期)。
(2)精子开始形成的时期是________，精子形成过程中不同 于卵子形成过程的最主要区别是________，该过程保留下的主要 结构是________和________。
2．受精过程中生理或结构上的变化
过程
主要变化
获能的精 精子获能后，与卵子相遇时发生顶体反应，顶体内的
子穿越放 酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精
射冠
子穿越放射冠的通道
穿越透明 精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条孔道，
带
精子借自身运动穿越透明带
进入卵细 精子与卵细胞膜接触，立即被卵细胞膜表面的微绒毛
[答案] (1)第一极体 合子 受精 胎儿期 (2)初情期 需要变形 细胞核 线粒体 (3)卵子已经完成了受精 (4)①、④ (5)基因突变、染色体变异
(1)卵子形成的三个阶段： 初级卵母细胞形成——胎儿期； 减数第一次分裂——排卵前后； 减数第二次分裂——受精后。 (2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢 中排出。
胞膜
抱合，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵
精子入卵后尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核 形成原核 膜，最后形成雄原核；精子入卵后被激活的卵子完成
减数第二次分裂，排出第二极体后形成雌原核
配子结合
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，形成含二倍染色体的合子(即受精卵)
胚胎发育
数分裂，即两次连续的分裂(MⅠ和 MⅡ)产生精子细胞，需经 过变形过程才形成精子(而卵子形成不需要变形)，细胞中很多 结构会消失，而细胞核和线粒体被保留下来。(3)当观察到两 个极体时，表明卵子已经完成了受精。(4)染色体着丝点分裂 可发生在有丝分裂和减数第二次分裂中，因此为①④。(5)有 丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因 重组。
相同点
①原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；②生殖细 胞的成熟过程为减数分裂，均经一次复制和两 次分裂，子细胞中染色体数目减半
2．卵子受精的标志 卵子受精的标志是观察到 2 个极体而不是 3 个极体。其原因 是第一极体和次级卵母细胞的分裂是不同步的，第一极体分裂 迟。理论上，第一极体会分裂形成 2 个第二极体，但实际上，它 还没有分裂就退化了。
胞膜反应。
意义：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。 3．受精的标志和受精完成的标志是什么？ 提示：受精的标志是第二极体的形成；受精完成的标志是雌、
雄原核融合形成合子。
[跟随名师·解疑难]
1．关于受精过程的几点提示 (1)成熟的生殖细胞并不代表具有受精的能力，成熟的精子必 须获能后才具备受精能力，而排出的卵子本身就不是成熟的生殖 细胞。 (2)雌、雄原核不能理解成卵细胞、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。 (3)将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。
胚胎早期发育
[例 3] 下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，
下列相关描述正确的是
()
A．图中③是透明带，⑦是原肠腔 B．发育的先后顺序是甲→丙→乙 C．①部位细胞将来发育成胎儿的各种组织 D．甲、乙、丙时期的细胞都具有发育的全能性
[思路点拨]
[解析] 图中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原肠胚。图中 ①是滋养层，②是内细胞团，③是透明带，④是囊胚腔，⑤是 外胚层，⑥是滋养层，⑦是原肠腔，⑧是内胚层。内细胞团将 来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
提示：刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次 分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的 中期才能与精子结合。排出的卵子是在输卵管内与精子结合 完成受精的
3．卵子受精的标志是什么？ 提示：卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时， 说明卵子已完成了受精。
[跟随名师·解疑难]
1．精子和卵子发生的比较
[自读教材·夯基础]
胚胎发育的阶段
1．根据卵裂的特点分析，卵裂期每个细胞体积、有机物 总量、有机物种类如何变化？
提示：每个细胞体积减小，有机物总量减少，有机物种 类增加。
2．胚胎发育过程中哪些细胞具有全能性？并分析各种细 胞全能性的大小。
提示：个体发育过程中从囊胚阶段开始出现分化，桑椹胚发育
分化出内细胞团和滋养层细胞，桑椹胚之前细胞未分化，为全能细
(3)当观察到第二极体时可以表明___________________。 (4)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是________。(填序号) (5)①阶段存在的变异方式是________________。
[思路点拨]
[解析] (1)图中①为有丝分裂，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；③④为减数分裂， 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 是受精，B 是合子；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 为胎儿期，阶段 D 为初 情期后。(2)精子开始形成的时期是初情期，精原细胞经过减
3．1 体内受精和早期胚胎发育
精子和卵子的发生
[自读教材·夯基础]
1．精子的发生 (1)场所： 睾丸 。 (2)时期：从 初情期 开始，到 生殖机能衰退 为止。
(3)过程：
细胞核⇒精子 头部 的主要部分 高尔基体⇒头部的 顶体 (4)变形 中心体 ⇒精子的尾 线粒体⇒线粒体鞘 其他物质⇒ 原生质滴 ，最后脱落
2．卵子的发生 (1)场所： 卵巢 和输卵管内。 (2)时期： 胚胎性别分化 之后和 初情期 。
(3)过程：
1．精子变形后，是否就具有受精的能力？并说明原因。 提示：不是。精子需要在雌性生殖道内发生相应的生理变 化：呼吸速率增强、膜代谢加强、运动形式改变等，才能获得 受精的能力。
2．刚排出的卵子是成பைடு நூலகம்的卵子吗？它在母体的什么部位与 精子受精？
2．卵裂期细胞或物质变化规律
项目
变化
细胞数目
增多
每个细胞体积
减小
DNA总量 有机物总量
增多 减少
物质种类
增多
所含能量
减少
[特别提醒] (1)个体发育的起点是受精卵，终点是性成熟的个体。 (2)胚胎发育过程中的细胞分裂方式均为有丝分裂，产生的 是体细胞；原肠胚阶段是个体发育过程中分化程度的最高阶段。
3．(2013·天津)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过 程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺 乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N 表示染色体组)。
据图分析，下列叙述错误的是 A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节 B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ 和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同 D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞