高中生物第2章胚胎工程第1节胚胎工程的理论基础第2课时胚胎的发育同步备课教学案北师大选修3Word格式.docx
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(3)精子入卵:
人和许多哺乳动物的精子是在次级卵母细胞处于减数分裂Ⅱ的中期时进入的,精子进入后,次级卵母细胞才完成减数分裂Ⅱ,并放出第二极体,之后卵核和精核才融合为一个合子核,完成受精作用(如图C)。
根据下面哺乳动物受精过程示意图,请分析:
1.过程①、②中,精子要穿过放射冠和透明带,依赖于哪种反应?
答案 顶体反应。
2.过程③之后,其他精子很难再入卵,原因是什么?
有什么意义?
答案 发生了透明带反应,防止多精入卵,保证子代细胞中染色体数目正常。
3.当观察到卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体时,说明卵母细胞已经发生了什么变化?
答案 卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体时,说明卵母细胞已经完成了减数第二次分裂,这是受精的标志。
4.卵核和精核是指卵细胞和精子原来的细胞核吗?
答案 不是。
卵核和精核不能理解成卵细胞和精子原来的细胞核,而是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。
5.上述过程发生在雌性动物的哪个部位?
答案 输卵管。
1.在受精过程中,下列描述正确的是( )
①精子必须发生顶体反应,释放顶体酶 ②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜 ③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂 ④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核 ⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生
A.①②⑤B.①④⑤
C.②③④D.②④⑤
答案 B
解析 在受精过程中,精子与卵子相遇时,精子顶体释放顶体酶,溶解卵泡细胞间的物质,形成精子穿越放射冠的通道,精子穿过透明带之后与卵细胞膜接触,随即产生阻止后来精子进入透明带的反应;
精子入卵后,卵细胞膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应;
在受精过程中,卵子已经完成了减数分裂Ⅰ,且处于减数分裂Ⅱ中期,只有完成受精作用以后,才继续完成减数分裂Ⅱ,受精后精子和卵子核膜都破裂,之后形成雄原核、雌原核并融合在一起,即形成合子核。
二、胚胎发育的过程
1.起点:
受精卵。
2.分裂方式:
有丝分裂。
3.场所:
最初在输卵管,后移入子宫。
4.早期胚胎发育的三个阶段
(1)桑椹胚
①受精卵开始进行的几次有丝分裂叫卵裂,当卵裂球分裂到16~32个细胞时的细胞团叫桑椹胚。
②当卵裂球内含2~8个细胞时,每个细胞都具有全能性,可以作为胚胎移植的核供体。
(2)囊胚
①由内细胞团和滋养层细胞组成。
内细胞团将来发育成完整的胚胎,滋养层细胞发育成胎膜和胎盘,为胚胎提供营养。
②囊胚内部出现的空腔叫囊胚腔,囊胚期开始出现细胞分化。
(3)原肠胚:
由外胚层、中胚层、内胚层组成。
下图是高等动物的生命周期示意图,据图分析:
1.个体发育指的是哪个过程?
答案 由受精卵到性成熟个体的过程。
2.卵裂期的细胞分裂方式是怎样的?
该过程中,细胞的数目、单个细胞的体积、胚胎的总体积如何变化?
答案 卵裂期的细胞分裂方式是有丝分裂。
卵裂中,细胞数目不断增加;
单个细胞体积缩小;
胚胎总体积不变或略有缩小。
3.细胞分化开始于哪个阶段?
变化最大的是哪个阶段?
答案 囊胚;
原肠胚。
2.下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A.受精卵→囊胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
B.卵→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
C.受精卵→囊胚→原肠胚→幼体
D.受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
答案 D
3.如图是牛囊胚示意图,下列有关该图的叙述错误的是( )
A.透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的
B.囊胚腔是一个充满液体的腔
C.内细胞团将来分化成内胚层
D.滋养层将来发育成胎膜和胎盘
答案 C
解析 内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
题后归纳
早期胚胎发育的过程
1.受精过程完成的标志是( )
A.释放第二极体
B.雌、雄原核形成
C.雌、雄原核融合形成合子
D.第一次卵裂
解析 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,两组核染色体合为一组形成合子,即受精卵,至此受精过程完成。
2.关于受精作用,下列说法错误的是( )
A.受精作用发生在输卵管中
B.受精前精子和卵细胞已经完成减数分裂Ⅱ
C.精子与卵细胞的相互识别依靠细胞膜上的糖蛋白
D.精子和卵细胞接触时,精子发生顶体反应,释放出水解酶,将卵细胞的透明带分解,从而进入卵细胞内
解析 精子和卵细胞结合过程中次级卵母细胞才完成减数分裂Ⅱ。
3.下列说法正确的是( )
A.卵裂期细胞经过了细胞分裂,不再分化
B.原肠胚细胞属于全能细胞
C.囊胚腔先于原肠腔出现
D.桑椹胚开始进行孵化
解析 胚胎发育中既有细胞分裂,也有细胞分化,其顺序为:
卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
4.桑椹胚是指( )
A.含有一个充满液体的腔
B.总体积大于受精卵
C.受精卵不断分裂后形成
D.外面无透明带
解析 桑椹胚阶段细胞数目大约为16~32个,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。
这一阶段的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。
5.如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段,请据图回答下列问题:
(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________________。
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
课时作业
[基础过关]
1.下列关于受精作用的叙述,错误的是( )
A.受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面
B.一旦卵细胞与一个精子结合后,卵细胞膜会发生变化,以阻止其他精子再进入
C.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。
受精卵中的DNA也同样是一半来自父方,一半来自母方
D.受精前的卵细胞代谢较慢,受精后的卵细胞十分活跃
解析 受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,使得细胞核中的DNA一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的DNA主要来自卵细胞,即来自母方。
2.关于卵细胞的成熟部位和受精部位叙述正确的是( )
A.卵巢 卵巢B.卵巢 输卵管
C.输卵管 输卵管D.输卵管 子宫
解析 排出的卵细胞需要在输卵管内进一步成熟,然后再与获能的精子在该场所受精。
3.受精过程的顺序为( )
①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应
④穿越透明带 ⑤精核、卵核的形成 ⑥核膜消失,精核、卵核融合
A.①②③④⑤⑥B.③②④⑥⑤①
C.④⑤②①③⑥D.③④②⑤⑥①
解析 受精过程的顺序为:
顶体反应→释放第二极体→精核、卵核的形成→精核、卵核融合→第一次卵裂开始。
4.胚胎发育的哪一阶段,每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能( )
A.胎儿期B.原肠胚
C.囊胚D.桑椹胚
解析 桑椹胚时期每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。
囊胚、原肠胚、胎儿期都在桑椹胚阶段之后,随着细胞分化程度的提高,大部分细胞不能再发育成完整胚胎。
5.能够发育成胎膜和胎盘的是( )
A.内细胞团B.滋养层C.外胚层D.内胚层
解析 由滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘。
6.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是( )
A.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
B.囊胚期细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
C.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异引起的
解析 细胞分化并非遗传物质的改变引起的,而是基因的选择性表达的结果,即转录水平上的调控。
[能力提升]
7.下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是( )
A.雌性动物排卵后,遇到精子即可完成受精
B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化,这是由于基因开始进行选择性表达
C.动物卵细胞的形成过程始于初情期后
D.动物的个体发育过程是:
受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体
解析 雌性动物排出的卵细胞并非成熟的卵细胞,即使遇到精子,也要在成熟至减数分裂Ⅱ的中期时,才具备与精子受精的能力;
胚胎在桑椹胚后继续发育至囊胚时开始分化,分化的实质是基因的选择性表达;
动物卵细胞的发生始于性别分化后。
动物的个体发育过程包括胚胎发育和胚后发育。
8.下列细胞,哪一个代表已经完成受精的卵细胞( )
解析 卵细胞受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体,故C项正确。
9.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
答案 A
解析 胚胎发育的卵裂期,卵裂球的总体积基本不变,因此细胞的体积会随着分裂次数的增加而不断减小;
囊胚的滋养层细胞不具有发育全能性,只能发育成胎膜和胎盘,内细胞团细胞才具有发育全能性;
原肠胚发育分化形成内、中、外三个胚层。
10.研究表明,大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行,胚胎的体积并不增大,但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核/质)比值却发生变化。
下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是( )
解析 蛙的受精卵在卵裂时,随着有丝分裂的进行,细胞数量增加,所以细胞核的总质量不断增加,但是胚胎的体积并不增大,所以核质质量比值将不断上升。
11.下图表示精卵相遇的示意图。
仔细读图,回答下列问题:
(1)写出各部分名称:
①________;
②________;
③______________________;
④____________;
⑤____________。
(2)精子与卵细胞相遇,________内的某些酶类释放出来,将卵细胞的________分解,从而进入卵细胞内。
当精子触及卵黄膜时,会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应,称做________________。
(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分裂Ⅱ,放出________后形成________。
(4)当________________________,受精过程至此结束。
答案
(1)透明带 放射冠 减数分裂Ⅱ后期的卵细胞细胞核 第一极体 卵细胞膜
(2)顶体 透明带 透明带反应 (3)精核 第二极体 卵核 (4)卵核和精核融合为一个合子核
解析 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,即透明带反应;
受精过程完成的标志是精核与卵核融合为合子核。
12.如图为哺乳动物的生殖和个体发育过程,请据图回答下列问题:
(1)哺乳动物的精子和卵细胞在________中完成受精作用。
(2)哺乳动物个体发育的起点是________,其胚胎发育的整个过程在________________中完成。
(3)图示Ⅰ过程为__________,Ⅱ过程为__________。
(4)图中“?
”处应为________,内细胞团出现于________时期。
(5)过程①需经过多次细胞分裂才能完成,请在下图中绘出该过程中每个细胞的体积、核DNA含量与时间的关系。
答案
(1)输卵管
(2)受精卵 输卵管和子宫 (3)胚胎发育 胚后发育 (4)原肠胚 囊胚 (5)如图所示
解析
(1)哺乳动物的受精作用及胚胎早期细胞分裂在输卵管中进行。
(2)受精卵是个体发育的起点,整个胚胎发育过程在输卵管和子宫内完成。
(3)图示Ⅰ、Ⅱ过程分别表示胚胎发育及胚后发育。
”处应为原肠胚,内细胞团应出现于囊胚期,卵裂期每个细胞的体积将逐渐减小,每个细胞的核DNA含量不变。
13.如图为某女性一次生育出男孩甲和乙的示意图:
(1)产生精子的器官是________;
过程X发生的场所是________;
过程X的发生对后代遗传物质的意义是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程Y的细胞分裂方式是____________。
(3)人胚胎发育经历的时期是(用文字和箭头表示)________________________
________________________________________________________________________,
其中,细胞分化最关键的时期是____________。
(4)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa,乙为AA,其最可能的原因是________________________________________________________________________
答案
(1)睾丸 输卵管 使后代具有两个亲本的遗传性状,维持遗传物质的稳定性
(2)有丝分裂 (3)受精卵→桑椹胚期→囊胚期→原肠胚期(包括三胚层分化)→组织、器官、系统形成→胎儿 原肠胚期 (4)受精卵第一次卵裂的有丝分裂过程中发生了基因突变
[真题体验]
14.(2015·
四川,2)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.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B.精子游向卵细胞所需的能量来自线粒体和胞质溶胶
C.顶体膜和精子细胞膜融合体现了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 顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质,是在精子的核糖体上合成的,A错误;
精子游向卵细胞所需能量由细胞呼吸产生的ATP供给,而细胞呼吸的场所为胞质溶胶和线粒体,B正确;
顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性,C错误;
受精卵的染色体一半来自父方,另一半来自母方,核基因父母双方各占一半,但受精卵的细胞质几乎全部来自母方,质基因也几乎全部来自母方,D错误。
15.(2014·
江苏,2)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( )
A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化
B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡
C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加
D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
解析 在蛙的胚胎发育过程中,通过细胞分裂增加细胞数量,在囊胚期细胞开始分化,A项正确;
胚胎发育过程中,既有细胞的分裂和分化,也有细胞的衰老和凋亡,B错误;
在蛙胚胎发育的过程中,由于细胞呼吸的消耗,有机物的总量不断减少,C错误;
蛙胚胎发育过程中需要从环境中获得氧气,但利用的营养物质是受精卵自身含有的,D错误。