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1、 第一章第一章 人体的内环境与稳定人体的内环境与稳定专题专题3胚胎工程胚胎工程31体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育专题专题3胚胎工程胚胎工程学学习导习导航航专题专题3胚胎工程胚胎工程一、胚胎工程一、胚胎工程1操作操作对象：象：早期胚胎或早期胚胎或_。2技技术手段：手段：体外受精、体外受精、_、胚胎分割、胚胎干、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。胞培养等。3特点：特点：经过处理后理后获得的胚胎，得的胚胎，还需移植到需移植到_动物体内生物体内生产后代，以后代，以满足人足人类的各种需求。的各种需求。4理理论基基础:哺乳哺乳动物物_和早期胚胎和早期胚胎发育的育的规律。律。配子配子胚胎移植胚胎移植
2、雌性雌性受精受精二、精子和卵子的二、精子和卵子的发生生1精子的精子的发生生(1)场所：在所：在_内完成。内完成。(2)时期：从期：从_开始到生殖机能衰退。开始到生殖机能衰退。睾丸睾丸初情期初情期(3)过程：程：有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂顶体体原生原生质滴滴2卵子的卵子的发生生(1)场所：所：_和和输卵管内。卵管内。(2)时期：胚胎性期：胚胎性别分化之后和初情期。分化之后和初情期。卵巢卵巢(3)过程：程：胎儿期胎儿期卵巢内卵巢内输卵管输卵管三、受精三、受精1概念概念：精子与卵子：精子与卵子结合形成合形成_的的过程。程。2阶段段：包括受精前的准：包括受精前的准备阶段和段和_阶段。
3、段。3场所所：雌性：雌性动物的物的_内完成。内完成。合子合子受精受精输卵管卵管生殖道生殖道M中期中期透明透明带透明透明带卵卵细胞膜封胞膜封闭4过程程巧巧记防止多精子入卵，透明防止多精子入卵，透明带反反应第一障，卵第一障，卵细胞膜作用胞膜作用又一障。又一障。四、早期胚胎的四、早期胚胎的发育育1卵裂期的特点卵裂期的特点(1)场所：所：_内。内。(2)透明透明带2早期胚胎早期胚胎发育的育的阶段段分化分化胎膜和胎盘胎膜和胎盘内细胞团表层内细胞团表层内胚层内胚层1判一判判一判(1)顶体反体反应的作用是形成精子穿越放射冠和透明的作用是形成精子穿越放射冠和透明带的道路。的道路。( )(2)受受精精的的标志志
4、是是第第二二极极体体的的形形成成；受受精精完完成成的的标志志是是雌雌、雄雄原核融合形成合子。原核融合形成合子。( )(3)排卵是指卵排卵是指卵细胞从卵巢中排出。胞从卵巢中排出。( )2连一一连精子精子细胞胞变形中形中细胞器或物胞器或物质转变为精子的精子的结构构精子和卵子精子和卵子发生的比生的比较项目目精子精子发生生卵子卵子发生生区区别场所所时间睾丸的曲睾丸的曲细精管精管卵巢卵巢(M)和和输卵管卵管(M)初情期后初情期后M：雌性：雌性动物排卵前后物排卵前后M：精卵：精卵结合合过程中完成程中完成项目目精子精子发生生卵子卵子发生生区区别过程程项目目精子精子发生生卵子卵子发生生区区别特点特点结果果相同
5、点相同点M、M连续;需要需要变形；形；细胞胞质均等分配均等分配M、M不不连续；不需要不需要变形；形；细胞胞质不均等分配不均等分配形成形成4个精子个精子形成形成1个卵个卵细胞和胞和3个个极体极体原始生殖原始生殖细胞的增殖胞的增殖为有有丝分裂；分裂；生殖生殖细胞的成熟胞的成熟过程程为减数分裂；成熟减数分裂；成熟过程均程均经一次复制和两次分裂，子一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目胞中染色体数目减半减半特特别提醒卵子受精的提醒卵子受精的标志志卵子受精的卵子受精的标志是在卵志是在卵细胞膜和透明胞膜和透明带的的间隙可以隙可以观察到两察到两个极体，不是三个极体。原因是第一极体分裂比次个极体，不是三个极体
6、。原因是第一极体分裂比次级卵母卵母细胞分裂胞分裂迟缓，甚至来不及分裂就退化了。，甚至来不及分裂就退化了。 (2014南京高二南京高二检测)如如图表示高等表示高等动物卵子的物卵子的发生生过程，程，请据据图回答有关回答有关问题。(1)图中中A是是_，B是是_，E是是_，阶段段C是指个体是指个体发育的育的_(时期期)。(2)精子开始形成的精子开始形成的时期是期是_，精子形成的，精子形成的过程中不程中不同于卵子形成同于卵子形成过程的最主要区程的最主要区别是是_，该过程保留程保留下的主要下的主要结构是构是_和和_。(3)当当观察到第二极体察到第二极体时，可以表明，可以表明_。第一极体第一极体合子合子受精
7、受精胎儿期胎儿期初情期初情期需要需要变形形细胞核胞核线粒体粒体卵子已卵子已经完成了受精完成了受精(4)能能发生染色体的着生染色体的着丝点分裂的点分裂的阶段是段是_。(填序号填序号)(5)阶段存在的段存在的变异方式是异方式是_。解析解析(1)图中中为有有丝分裂，可增加卵原分裂，可增加卵原细胞的数量，卵胞的数量，卵原原细胞胞进一步演一步演变为初初级卵母卵母细胞；胞；为减数分裂，只有减数分裂，只有在受精后，次在受精后，次级卵母卵母细胞才能最胞才能最终完成减数第二次分裂，因完成减数第二次分裂，因此此E是受精，是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，是合子；卵泡的形成是在胎儿期，M是在排卵是在排卵前后完
8、成的，前后完成的，M是在精子和卵子的是在精子和卵子的结合合过程中完成的，因此程中完成的，因此阶段段C为胎儿期，胎儿期，阶段段D为初情期后。初情期后。(2)精子开始形成的精子开始形成的时期期是初情期，精原是初情期，精原细胞胞经过减数分裂，即两次减数分裂，即两次连续的分裂的分裂(M和和M)产生精子生精子细胞，需胞，需经过变形形过程才形成精子程才形成精子(而卵子形成不需要而卵子形成不需要变形形)，细胞中很多胞中很多结构会消失，构会消失，基因突基因突变、染色体、染色体变异异但但细胞核和胞核和线粒体被保留下来。粒体被保留下来。(3)当当观察到第二极体察到第二极体时，表，表明卵子已明卵子已经完成了受精作用
9、。完成了受精作用。(4)染色体着染色体着丝点分裂可点分裂可发生在生在有有丝分裂和减数第二次分裂中，因此分裂和减数第二次分裂中，因此为。(5)有有丝分裂中分裂中的的变异异类型只有基因突型只有基因突变、染色体、染色体变异，没有基因重异，没有基因重组。(1)在在图示中，示中，细胞核内分子水平上胞核内分子水平上发生的主要生的主要变化是什么？化是什么？(2)在在图示中示中过程与精子的形成程与精子的形成过程的重要区程的重要区别是什么？是什么？提示：提示：(1)细胞核内分子水平上胞核内分子水平上发生的主要生的主要变化是化是DNA的复制的复制和有关蛋白和有关蛋白质的合成。的合成。(2)在在图示中示中过程都出程
10、都出现了了细胞胞质的不均等分裂，而精子的不均等分裂，而精子的形成在的形成在M和和M过程中程中细胞胞质都是均等分裂的；卵子形成都是均等分裂的；卵子形成时两两过程是不程是不连续的，且的，且过程程发生在排卵前后生在排卵前后,发生生在精卵在精卵结合合过程中程中,而精子形成而精子形成时两两过程是程是连续的。的。卵子形成的三个卵子形成的三个阶段段初初级卵母卵母细胞形成胞形成胎儿期；胎儿期；减数第一次分裂减数第一次分裂排卵前后；排卵前后；减数第二次分裂减数第二次分裂受精后。受精后。下列不属于精子和卵子下列不属于精子和卵子发生的区生的区别的是的是()A初初级精母精母 、卵母、卵母细胞的形成胞的形成时间B减数第
11、一次分裂和减数第二次分裂的减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性性C成熟生殖成熟生殖细胞是否胞是否发生生变形形D成熟生殖成熟生殖细胞中染色体的数量胞中染色体的数量解析：初解析：初级卵母卵母细胞形成于胎儿期，而初胞形成于胎儿期，而初级精母精母细胞形成于胞形成于初情期，初情期，A项错误；卵子形成；卵子形成过程中需受精后完成减数第二次程中需受精后完成减数第二次分裂，是不分裂，是不连续的，而精子形成的，而精子形成过程中两次减数分裂是程中两次减数分裂是连续的的,B项错误；精；精细胞形成后需胞形成后需变形，而卵形，而卵细胞不需胞不需变形形,C项错误;成熟的精子和卵子都是成熟的精子和卵子都是经过减数分裂
12、形成的减数分裂形成的,都含有相当都含有相当于于亲本体本体细胞一半的染色体数目，胞一半的染色体数目，D项正确。正确。D受精作用的过程受精作用的过程1受精的受精的场所：所：输卵管。卵管。2受精前的两个准受精前的两个准备(1)精子精子获能：精液由精子和精清能：精液由精子和精清(精精浆)两部分两部分组成。精清中成。精清中含有一种能抑制精子含有一种能抑制精子获能的物能的物质，因此，在一般情况下，精，因此，在一般情况下，精液中的精子无法液中的精子无法获能。只有当交配后精液能。只有当交配后精液进入雌性入雌性动物的生物的生殖道殖道时，由生殖道分泌，由生殖道分泌产生一种物生一种物质解除解除对精子精子获能的抑制能
13、的抑制,才能引起精子才能引起精子获能。能。(2)卵子的准卵子的准备：在：在输卵管中卵管中发育到减数第二次分裂的中期，育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。才具有与精子受精的能力。3受精受精过程中生理或程中生理或结构上的构上的变化化过程程主要主要变化化获能的精能的精子穿越放子穿越放射冠射冠穿越透明穿越透明带进入卵入卵细胞膜胞膜合子形成合子形成精子精子获能后，与卵子相遇能后，与卵子相遇时发生生顶体反体反应，顶体内的体内的酶酶释放出来，直接溶解卵丘放出来，直接溶解卵丘细胞之胞之间的物的物质，形成精子穿越放射冠的通道，形成精子穿越放射冠的通道精子与透明精子与透明带接触，接触，顶体体酶酶将透
14、明将透明带溶出一溶出一条孔道，精子借自身运条孔道，精子借自身运动穿越透明穿越透明带精子与卵精子与卵细胞膜接触，立即被卵胞膜接触，立即被卵细胞膜表面胞膜表面的微的微绒毛抱合，精子外膜和卵毛抱合，精子外膜和卵细胞膜相互融胞膜相互融合，精子入卵合，精子入卵雌雄原核融合成合子受精卵雌雄原核融合成合子受精卵特特别提醒受精提醒受精过程中的几点提示程中的几点提示(1)成熟的生殖成熟的生殖细胞不代表具有受精能力，如精子必胞不代表具有受精能力，如精子必须获能后能后才具才具备受精能力，而受精能力，而“获能能”不是不是获得能量，而是指精子得能量，而是指精子获得受精的得受精的“能力能力”。(2)受精的受精的标志与受精
15、完成的志与受精完成的标志不同。受精的志不同。受精的标志是第二极志是第二极体的形成；受精完成的体的形成；受精完成的标志是雌、雄原核融合。志是雌、雄原核融合。(3)雌、雄原核不能理解成卵雌、雄原核不能理解成卵细胞、精子原来的核，而是在原胞、精子原来的核，而是在原来来细胞核的基胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。上形成的新核，原核膜已破裂。 受精受精过程的程的顺序序为()第一次卵裂开始第一次卵裂开始释放第二极体放第二极体顶体反体反应穿越透明穿越透明带雌、雄原核的形成雌、雄原核的形成核膜消失，雌雄原核融合核膜消失，雌雄原核融合ABC DD解析解析受精受精过程中，程中，获能的精子与卵子相遇能的精子与卵
16、子相遇时即即发生生顶体体反反应；当精子穿越透明；当精子穿越透明带触及卵触及卵细胞膜胞膜时，透明，透明带立即封立即封闭以阻止其他精子以阻止其他精子进入，入，进而激活次而激活次级卵母卵母细胞完成减数第二胞完成减数第二次分裂，次分裂，释放第二极体；雌、雄原核形成后放第二极体；雌、雄原核形成后,核膜消失，雌、核膜消失，雌、雄原核融合在一起，形成合子，开始第一次卵裂。雄原核融合在一起，形成合子，开始第一次卵裂。区分区分“顶体反体反应”“”“透明透明带反反应”“卵卵细胞膜的封胞膜的封闭作用作用”的方法的方法(1)从从发生生时间看看：顶体体反反应发生生在在精精子子与与卵卵子子相相遇遇时；透透明明带反反应发生
17、生在在精精子子触触及及卵卵细胞胞膜膜的的瞬瞬间；卵卵细胞胞膜膜的的封封闭作作用用发生在精子入卵后。生在精子入卵后。(2)从生理作用看：从生理作用看：顶体反体反应是是顶体内体内释放的放的酶酶直接溶解卵丘直接溶解卵丘细胞胞间的物的物质使精子穿越放射冠；透明使精子穿越放射冠；透明带反反应是防止多个精是防止多个精子穿越透明子穿越透明带，是防止多精入卵的第一道屏障；卵，是防止多精入卵的第一道屏障；卵细胞膜的胞膜的封封闭作用也是防止其他精子入卵，是防止多精入卵的第二道作用也是防止其他精子入卵，是防止多精入卵的第二道屏障。屏障。(2014徐州高二徐州高二检测)下列有关哺乳下列有关哺乳动物精子和卵子的物精子和
18、卵子的发生以生以及受精作用的叙述，正确的是及受精作用的叙述，正确的是()A采集到的精子和卵子相遇即可采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用生受精作用B排卵就是排出成熟卵子的排卵就是排出成熟卵子的过程程C卵子形成卵子形成时的分裂的分裂过程均在卵巢内完成程均在卵巢内完成D受精的受精的标志是在卵志是在卵细胞膜和透明胞膜和透明带之之间观察到两个极体察到两个极体D解析：采集到的精子必解析：采集到的精子必须经获能能处理后才能受精，采集的卵理后才能受精，采集的卵子需要培养成熟后才可与子需要培养成熟后才可与获能的精子受精；初能的精子受精；初级卵母卵母细胞的胞的减数第一次分裂是在雌性减数第一次分裂是在雌性动物排
19、卵前后完成的物排卵前后完成的,其其结果是果是产生生一个次一个次级卵母卵母细胞和第一极体胞和第一极体,进入入输卵管卵管,准准备与精子受精。与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子减数第二次分裂是在精子和卵子结合的合的过程中完成的。程中完成的。1过程程图示：示：胚胎胚胎发育育2过程解程解读：受精受精过程的完成，程的完成，标志着胚胎志着胚胎发育的开始。包育的开始。包括以下几个括以下几个阶段：段：(1)起点是受精卵分裂，在起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用卵管内完成受精作用时即已开始即已开始,直至直至发育成育成为成熟的胎儿。成熟的胎儿。(2)卵裂期的特点：卵裂期的特点：细胞有胞有丝分裂使分裂使细
20、胞数目增加，但胚胎胞数目增加，但胚胎总体体积并不增加或略并不增加或略缩小，因此每个小，因此每个细胞的体胞的体积会随分裂的会随分裂的进行不断行不断缩小，但核内小，但核内遗传物物质并未减少。并未减少。(3)桑椹胚以前的桑椹胚以前的细胞均未分化，胞均未分化，细胞都具有全能性。胞都具有全能性。(4)桑椹胚至囊胚的桑椹胚至囊胚的发育育过程中，程中，细胞开始分化，但其全能性胞开始分化，但其全能性仍很高。仍很高。(5)原原肠胚的特点：个体胚的特点：个体发育中分化能力最育中分化能力最强强阶段，内段，内细胞胞团表表层的的细胞形成外胚胞形成外胚层，下方的，下方的细胞形成内胚胞形成内胚层。(6)个体个体发育育过程中
21、从囊胚程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内段开始初步分化，分化出内细胞胞团和滋养和滋养层细胞，囊胚之前胞，囊胚之前细胞未分化，胞未分化，为全能全能细胞，囊胚胞，囊胚之后的原之后的原肠胚胚阶段段细胞分化程度最高，但仍有全能性。胞分化程度最高，但仍有全能性。特特别提醒早期胚胎提醒早期胚胎发育中育中营养物养物质的来源不同的来源不同(1)卵裂期和桑椹胚卵裂期和桑椹胚时期，只期，只进行行细胞分裂，不需要从外界胞分裂，不需要从外界获取取营养物养物质，胚胎，胚胎发育所需育所需营养主要来自卵黄。养主要来自卵黄。(2)囊胚期囊胚期细胞开始分化，透明胞开始分化，透明带破裂开始从外界吸收破裂开始从外界吸收营养物养物
22、质，并且中，并且中间出出现囊胚腔。囊胚腔。 如如图表示哺乳表示哺乳动物胚胎物胚胎发育育过程的几个程的几个阶段，段，请据据图回答回答问题：(1)写出各个写出各个阶段的名称：段的名称：A：_，B：_，C：_。(2)写出写出图中各中各标号的名称：号的名称：_，_，_，_。(3)A时期的期的细胞具有胞具有发育上的育上的_性，性，B时期开始出期开始出现_，C时期开始出期开始出现_。(4)将来将来发育成育成_。(5)动物胚胎是由合子物胚胎是由合子经有有丝分裂形成的，合子只由一个精子分裂形成的，合子只由一个精子和卵子和卵子结合的生理基合的生理基础是是_、_。桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原原肠胚胚内内细胞胞团囊胚腔囊
23、胚腔外胚外胚层内胚内胚层全能全能细胞分化胞分化胚胚层分化分化胎儿的各种胎儿的各种组织透明透明带反反应卵卵细胞膜封胞膜封闭作用作用解析解析(1)图中中A是桑椹胚，是桑椹胚，B是囊胚，是囊胚，C是原是原肠胚。胚。(2)图B中中是滋养是滋养层，是内是内细胞胞团，是透明是透明带，是囊胚腔，是囊胚腔，图C中中是外胚是外胚层，是滋养是滋养层,是原是原肠腔，腔，是内胚是内胚层。(3)桑椹胚桑椹胚细胞具有全能性；囊胚开始出胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化胞分化，已分化为滋养滋养层细胞和内胞和内细胞胞团；原；原肠胚已有胚胚已有胚层分化，分化分化，分化为外外胚胚层、内胚、内胚层，在内、外胚，在内、外胚层
24、之之间将形成中胚将形成中胚层。(4)内内细胞胞团将将发育育为胎儿的各种胎儿的各种组织，滋养，滋养层细胞将胞将发育育为胎膜和胎胎膜和胎盘。(5)受精受精时的透明的透明带反反应和卵和卵细胞膜封胞膜封闭作用是防止多精作用是防止多精入卵的两道屏障。入卵的两道屏障。卵裂期卵裂期细胞或物胞或物质变化化规律律项目目变化化细胞数目胞数目每个每个细胞体胞体积总体体积DNA总量量每个每个细胞胞DNA有机物有机物总量量(能量能量)物物质种种类增多增多减小减小基本不基本不变增多增多基本不基本不变减少减少增多增多如如图表表示示蛙蛙的的受受精精卵卵发育育至至囊囊胚胚过程程中中，几几项指指标的的变化化趋势，其中正确的是，其中正确的是()A BC DD解析：随着受精卵的解析：随着受精卵的发育，育，DNA不断复制，呈指数增加，故不断复制，呈指数增加，故正确；蛙正确；蛙细胞在卵裂胞在卵裂时，随着有，随着有丝分裂的分裂的进行，行，细胞数量胞数量增加，所以增加，所以细胞核的胞核的总质量不断增加，但是胚胎的体量不断增加，但是胚胎的体积并不并不增大，所以核增大，所以核质比将不断上升，故比将不断上升，故错；在；在该发育育过程中程中,有机物有机物总量不断减少，量不断减少，正确。正确。
