【創(chuàng)新方案】2022年高中生物人教版選修三教師用書-3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育

一、胚胎工程的概念1．操作對象：動物早期胚胎或配子。2．操作水平：多種顯微操作。3．技術(shù)種類：胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培育等。二、精子和卵子的發(fā)生1．精子的發(fā)生(1)場所：睪丸的曲細(xì)精管。(2)時間：初情期→生殖機(jī)能衰退。(3)過程(4)精子細(xì)胞變形中細(xì)胞器或物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫拥慕Y(jié)構(gòu)(連線)2．卵子的發(fā)生(1)場所：卵巢和輸卵管內(nèi)。(2)時期：胚胎性別分化之后和初情期。(3)過程三、受精1．概念精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成合子的過程。2．場所雌性的_輸卵管。3．過程包括受精前的預(yù)備階段和受精階段。4．受精過程中重要的生理作用(1)精子獲能：即精子必需在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精力量。(2)卵子的預(yù)備：即卵子在輸卵管內(nèi)達(dá)到減數(shù)其次次分裂中期時，才具備與精子受精的力量。(3)頂體反應(yīng)：精子獲能后與卵子相遇時，精子頂體釋放頂體酶，溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。(4)透亮?????帶反應(yīng)：穿過放射冠的精子經(jīng)孔道穿越透亮?????帶，接觸卵黃膜，隨即產(chǎn)生阻擋后來精子進(jìn)入透亮?????帶的生理反應(yīng)。(5)卵黃膜封閉作用：當(dāng)精子與卵黃膜接觸后，馬上被卵黃膜表面的微絨毛抱合，并發(fā)生膜融合，精子入卵。此時卵黃膜馬上發(fā)生拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的生理反應(yīng)。(6)原核形成及配子結(jié)合①雄原核形成：精子入卵后，尾部脫離，原有核膜裂開，隨后形成新核膜，最終形成雄原核。②雌原核形成：被激活的卵子完成減數(shù)其次次分裂，排出其次極體后，形成雌原核。③配子結(jié)合：兩核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，體積縮小、合并，形成含二倍染色體的合子，也就是受精卵。四、胚胎發(fā)育1．卵裂期的特點(diǎn)(1)場所：透亮?????帶內(nèi)。(2)2．早期胚胎發(fā)育的階段eq\x(桑椹胚)：該時期細(xì)胞屬于全能細(xì)胞eq\x(囊胚)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①細(xì)胞開頭消滅分化,②結(jié)構(gòu)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：發(fā)育為胎兒各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞：發(fā)育為胎膜和胎盤,囊胚腔：內(nèi)含液體))))eq\x(原腸胚)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①三胚層\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外胚層：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞形成,內(nèi)胚層：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下方的細(xì)胞形成,中胚層：內(nèi)外胚層間的細(xì)胞形成)),②原腸腔：由內(nèi)胚層包圍的囊腔))一、精子和卵子的發(fā)生過程1．閱讀教材P61～62分析圖3－2，探討精子細(xì)胞變形形成精子過程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化？提示：精子細(xì)胞eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細(xì)胞核→成為精子頭的主要部分,高爾基體→發(fā)育為精子頭部的頂體,中心體→演化為精子的尾,線粒體→聚集在尾的基部形成線粒體鞘,細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)→濃縮為原生質(zhì)滴，最終脫落))2．閱讀教材P62～63，分析圖3－4、3－5，探討下列問題：(1)哺乳動物卵巢、卵泡和卵子存在怎樣的關(guān)系？提示：卵巢是卵子形成、卵泡存在的場所，內(nèi)部包含許很多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有幫助結(jié)構(gòu)——透亮?????帶，由卵丘細(xì)胞(卵泡細(xì)胞)形成放射冠，而卵子外面的膜即卵黃膜。排卵指卵子從卵泡中排出，而非卵泡從卵巢中排出。(2)卵子形成過程中減數(shù)第一次分裂和減數(shù)其次次分裂是連續(xù)進(jìn)行的嗎？提示：不是連續(xù)的。減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的，減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。(3)依據(jù)表中所列項(xiàng)目，分析比較精子、卵子發(fā)生過程中的不同點(diǎn)。項(xiàng)目精子發(fā)生卵子發(fā)生場所____________________(場所唯一)____________________(場所不唯一)時間____________開頭，卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在______________完成的，MⅡ是在精子和卵子的結(jié)合過程中(即受精過程中)完成的過程特點(diǎn)①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是連續(xù)的，需變形②細(xì)胞質(zhì)均等安排①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形②細(xì)胞質(zhì)不均等安排結(jié)果形成________________形成________________提示：睪丸的曲細(xì)精管卵巢(MⅠ)、輸卵管(MⅡ)初情期后性別分化后誕生前(胎兒時期)4個精子1個卵細(xì)胞和3個極體二、哺乳動物的受精過程閱讀教材P64～65內(nèi)容，分析圖3－6、3－7，探討下列問題：1．精子卵子受精過程中發(fā)生了哪些生理反應(yīng)？是如何防止多精入卵的？提示：(1)受精過程中的三大反應(yīng)：頂體反應(yīng)、透亮?????帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(2)防止多精入卵的兩道屏障：透亮?????帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。2．卵子受精的標(biāo)志和受精過程結(jié)束的標(biāo)志相同嗎？說明理由。提示：不同。受精的標(biāo)志是在卵黃膜和透亮?????帶的間隙可觀看到兩個極體；受精過程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合成合子。三、胚胎發(fā)育閱讀教材P66～67分析圖3－8，探討下列問題：1．早期胚胎發(fā)育經(jīng)受哪幾個階段？提示：受精卵eq\o(→,\s\up7(卵裂),\s\do5())桑椹胚→囊胚→原腸胚。2．早期胚胎發(fā)育過程中，養(yǎng)分物質(zhì)來源及總量、細(xì)胞全能性、DNA總量是如何變化的？提示：養(yǎng)分物質(zhì)來源及總量：卵裂期和桑椹胚時期的養(yǎng)分物質(zhì)來源于受精卵貯存，故總量在不斷削減。囊胚期細(xì)胞開頭分化，透亮?????帶裂開，開頭從外界吸取養(yǎng)分物質(zhì)。細(xì)胞全能性：卵裂期、桑椹胚期細(xì)胞屬于全能細(xì)胞，囊胚期、原腸胚期細(xì)胞消滅專能細(xì)胞。DNA總量變化：整個發(fā)育過程中隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加，DNA總量增多。如圖表示哺乳動物精子和卵細(xì)胞發(fā)生和成熟的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)請寫出①②③④表示的過程：①________；②________；③________；④________。(2)雄性動物精子產(chǎn)生的時期是__________________。雌性動物卵泡的形成是在________完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分。(3)初級卵母細(xì)胞進(jìn)行Ⅰ過程是在雌性動物________時期完成的，Ⅱ過程是在________過程中完成的。(4)④過程在________內(nèi)完成，條件是精子必需經(jīng)過________處理，卵子必需達(dá)到________________期。[解析]圖中①是有絲分裂，②是減數(shù)分裂，③是精子的變形，④是受精作用。受精前必需做的預(yù)備是精子獲能和卵子發(fā)育到減數(shù)其次次分裂中期。[答案](1)①有絲分裂②減數(shù)分裂③變形作用④受精作用(2)從初情期直到生理機(jī)能衰退誕生前(胎兒期)(3)排卵前后受精作用(4)輸卵管獲能減數(shù)其次次分裂中如圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法中正確的是()A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細(xì)胞的體積不斷增大C．爬行類、鳥類、哺乳類動物的原腸胚是分化力量最強(qiáng)的時期D．囊胚期開頭消滅內(nèi)、外胚層的分化[解析]圖中從受精卵開頭到發(fā)育成幼體為胚胎發(fā)育，從幼體到發(fā)育成性成熟的個體為胚后發(fā)育；卵裂期，每個細(xì)胞的體積減小，囊胚期開頭消滅分化，在原腸胚時消滅內(nèi)、外胚層。[答案]C精卵發(fā)生及早期胚胎發(fā)育中的相關(guān)問題分析(1)不同種動物精子的形態(tài)相像，大小略有不同，但與動物的體型大小無關(guān)。(2)卵子受精的標(biāo)志是在透亮?????帶和卵黃膜之間觀看到兩個極體；而受精過程完成的標(biāo)志為雌雄原核的融合。(3)個體發(fā)育起點(diǎn)是受精卵的分裂，終點(diǎn)是性成熟個體的形成。(4)發(fā)育中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂，產(chǎn)生的是體細(xì)胞；原腸胚階段是個體發(fā)育中分化程度最高的階段，但應(yīng)留意細(xì)胞分化貫穿整個個體發(fā)育過程中。(5)受精卵是新生命的第一個細(xì)胞，其全能性最高。細(xì)胞全能性隨發(fā)育的深化而降低。——————————————[課堂歸納]——————————————————[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]填充：①頂體②透亮?????帶③卵細(xì)胞膜④受精卵⑤囊胚⑥原腸胚[關(guān)鍵語句]1．精子各部分的發(fā)育來源：頭——細(xì)胞核，頂體——高爾基體，