高中生物第三章胚胎工程第10课时受精和胚胎发育学案苏教选修3

第10课时受精和胚胎发育

[学习目标] 1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生过程。2.了解哺乳动物受精作用过程，如精子的获能、顶体反应等。3.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。

一、哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精

1．精子的发生

观察睾丸中精子发生过程示意图，结合课本内容，回答相关问题。

(1)什么是减数分裂？有何特点？

答案减数分裂是指进行有性生殖的生物在形成成熟的生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。其特点是染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次；结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

(2)哺乳动物精子的产生部位是在睾丸的曲细精管。

(3)精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留了下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？

答案细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心；而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的主要场所。精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。2．卵子的发生

观察卵子的发生过程示意图，回答问题并填表。

(1)哺乳动物卵子的发生是在雌性动物的卵巢中进行的。

(2)产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？

答案哺乳动物卵子的形成是在雌性动物的卵巢和输卵管内完成的。

(3)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？

答案正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。

(4)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？

答案是指卵子从卵泡中排出。

(5)排出的卵子是什么时期的细胞？

答案排出的卵子是不成熟的，且成熟程度不同，一般在减数第一次分裂完成后排出。(6)刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？

答案刚排出的卵子尚未完全成熟，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完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。

(7)卵子是否受精的重要标志是什么？

答案在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。

3．体内受精

(1)什么是受精作用？

答案卵子和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

(2)在自然条件下，受精是在雌性动物的输卵管内完成的。

(3)受精前，精子需要进行哪些准备？

答案精子获能：精子必须在雌性动物生殖道(子宫和输卵管)中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。

(4)什么是顶体反应？有什么作用？

答案精子释放的顶体酶溶解卵子外围的放射冠及透明带，这一过程称为顶体反应。形成精子穿越放射冠的通路。

(5)受精阶段还会发生哪些反应？有何意义？

答案①透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，激发卵子发生反应，主要封锁透明带使其他精子难以再进入卵子内，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。

②卵细胞膜反应：精子进入卵细胞膜后，卵细胞膜会发生相应的生理反应，阻止其他精子进入卵内，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。

(6)受精完成的标志是什么？

答案观察到卵细胞膜和透明带之间有两个极体时，说明受精完成。

二、哺乳动物胚胎发育的基本过程

完善下图内容，结合教材分析人的胚胎发育过程。

1．胚胎的发育在什么部位？

答案最初在输卵管，后移入子宫。

2．什么时期的细胞属于全能细胞？

答案桑椹胚及以前的细胞还未发生分化，每一个细胞都属于全能细胞，囊胚中的内细胞团细胞也属于全能细胞。

3．什么时期的胚胎开始分化？分化为哪几部分？各有什么作用？

答案桑椹胚进一步发育，细胞开始分化形成囊胚，即囊胚期开始了细胞分化，内细胞团继续发育形成胚盘，继续发育成二胚层胚盘。囊胚壁发育形成滋养层。

4．原肠胚是怎么形成的？

答案从第3周初开始，二胚层胚盘中的部分细胞增殖分化形成中胚层，形成三胚层胚盘，即为原肠胚。

5．胚胎发育包括哪些基本过程？

答案桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。

6．胚胎发育过程中，细胞所进行的是有丝分裂。

一、精子和卵子发生的比较

项目精子的发生卵子的发生

区别场所睾丸曲细精管(场所唯一) 卵巢(MⅠ)、输卵管(MⅡ)(场所不唯一)

时间性成熟后

性别分化后开始，卵泡(含次级卵母细胞和第一

极体)的形成和在卵巢内的储备是在出生前(胎

儿期)完成的；减数第二次分裂是在精子和卵子

的结合过程中(即受精过程中)完成的

过程

特点

MⅠ和MⅡ是连续的，需要变

形；细胞质均等分配

MⅠ和MⅡ是不连续的，不需要变形；细胞质不

均等分配

结果形成4个精子细胞形成1个卵细胞和3个极体

相同点原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂，生殖细胞的成熟为减数分裂，成熟过程均经一次DNA复制和两次细胞分裂，子细胞中染色体数目减半

下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：

(1)图中字母表示的结构名称是：a.______；b.________；c.________；d.________。

(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__________内进一步成熟，当达到__________ ___时，才具备与精子受精的能力。

(4)若两个精子同时参与受精，会形成“三倍体人”吗？为什么？

________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(5)在精卵相遇时精子发生______反应，释放出________酶，该酶可溶解透明带外面的放射冠和________，形成穿越__________________的通道。在精子触及到卵细胞膜的瞬间会发生________反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子外膜与________融合，精子入卵，这时卵细胞膜发生生理反应——______________，这是防止多精入卵的第二道屏障。同时精子的头部和尾部分离，由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的________。

答案(1)放射冠第一极体雄原核雌原核

(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(4)两个精子同时进入卵子形成三倍体细胞的胚胎，此种胚胎会导致流产或出生后很快死亡

(5)顶体顶体透明带放射冠和透明带透明带卵细胞膜卵细胞膜反应细胞核

解析图中a是放射冠，b是第一极体，c是雄原核，d是雌原核，①是精子穿越放射冠，②是精子穿越透明带，③是精子进入卵细胞膜，④是雌雄原核融合。

三、胚胎发育的过程

1．个体发育