1920 第3章 第1节 受精和胚胎发育.docx

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1920第3章第1节受精和胚胎发育

第一节　受精和胚胎发育

1．掌握哺乳动物的精子和卵子的发生过程。

（重、难点）

2．了解哺乳动物受精作用过程。

（重、难点）

3．掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。

（重点）

知识点一|哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精

1．精子的发生

（1）场所：

睾丸的曲细精管。

（2）时期：

动物性成熟后。

（3）过程

1个初级精母细胞

2个次级精母细胞

4个精细胞

4个精子。

（4）营养供应：

曲细精管的支持细胞。

（5）储存：

精子形成后进入曲细精管的管腔中。

2．卵子的发生

（1）场所：

卵巢。

（2）过程

（3）结果：

一个初级卵母细胞最终产生1个卵子和3个极体。

（4）时期

①卵子发生的第一个阶段是胎儿期，部分卵原细胞发育为初级卵母细胞，被卵泡细胞所包围，形成卵泡。

②初情期后继续发育，在精子入卵后，才能完成减数第二次分裂，形成真正意义上的卵子。

3．体内受精

（1）场所：

输卵管。

（2）精子的准备：

成熟与获能。

①成熟：

在附睾中完成。

②获能：

成熟的精子必须在雌性动物的生殖道（子宫和输卵管）中经历一段时间才能获得受精能力的过程。

卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。

（3）过程

①精、卵细胞膜融合：

获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，两细胞的细胞膜融合，精子的遗传物质进入卵细胞。

②两个重要反应：

卵子外面的透明带和卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多个精子同时受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。

（4）核融合：

卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个单细胞受精卵。

请结合卵子受精的图片探究以下问题。

探讨

：

精子和卵子在发生上的重要区别是什么？

提示：

精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿出生前完成的，而精子是从性成熟后开始的。

探讨

：

卵子发育过程中细胞质不均等分配的意义是什么？

提示：

保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。

探讨

：

受精过程中有防止多精入卵的两道屏障，其意义是什么？

雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系？

提示：

保证子代细胞中染色体数目正常。

雌、雄原核不能理解成卵子、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。

1．精子和卵子发生的比较

项目

精子发生

卵子发生

区别

场所

睾丸的曲细精管（场所唯一）

卵巢（减数第一次分裂）、输卵管（减数第二次分裂）（场所不唯一）

时间

初情期开始

性别分化后开始，卵泡（含初级卵母细胞）的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿时期）完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程（即受精过程）中完成的

过程特点

①减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的，需变形

②细胞质均等分配

①减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，不需要变形

②细胞质不均等分配（第一极体除外）

结果

形成4个精子

形成1个卵细胞和3个极体

相同点

①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂

②生殖细胞的成熟为减数分裂

③成熟过程均经一次染色体复制和两次细胞分裂，子细胞中染色体数目减半

2.体内受精

（1）精子的成熟和获能

①成熟

a．场所：

附睾。

b．特征：

精细胞变形为精子。

c．实质：

基因的选择性表达。

②获能

a．实质：

获得受精能力。

b．场所：

雌性动物的生殖道。

c．物质：

卵泡液、输卵管的分泌物、血清等。

（2）卵子的准备

卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。

（3）受精过程

过程

主要变化

获能后的精子穿越放射冠

精子获能后，与卵子相遇时发生顶体反应，使顶体内的酶释放出来，精子所释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路

穿越透明带

精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借助自身运动穿越透明带

进入卵细胞膜

精子与卵细胞膜接触，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵

形成原核

精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜，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，形成雄原核

配子结合

雌、雄核充分发育后，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）

（4）受精过程涉及的基本概念

①顶体反应：

精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即顶体反应。

顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。

②透明带反应：

精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称为透明带反应，是防止多精入卵受精的第一道屏障。

③卵细胞膜反应：

精子入卵后，卵细胞膜立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应。

这是防止多精入卵受精的第二道屏障。

1．精子发生过程没有、卵子发生过程具有的特点是（　　）

A．实现核遗传物质的平均分配

B．实现细胞质遗传物质的非平均分配

C．中心体、高尔基体有变形过程

D．细胞分裂方式为减数分裂

【解析】　“实现核遗传物质的平均分配”和“细胞分裂方式为减数分裂”是精子发生过程和卵子发生过程的共同特点。

实现细胞质遗传物质的非平均分配是卵子发生过程特有的特点，中心体、高尔基体有变形过程是精子发生过程特有的特点。

【答案】　B

2．下列不是精子、卵子发生的区别的是（　　）

A．初级精母、卵母细胞的形成时间

B．MⅠ和MⅡ的时间连续性

C．成熟生殖细胞是否经过变形

D．成熟生殖细胞中染色体的数量

【解析】　初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，由精原细胞分裂成的，而初级卵母细胞是在胎儿期形成的；精子的发生在MⅠ和MⅡ是连续进行的，卵子的发生是通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ；精细胞形成后变形为蝌蚪状，卵子不需变形；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。

因此，D项不是两者的区别。

【答案】　D

知识点二|哺乳动物胚胎发育的基本过程

1．概念：

指受精卵发育成幼体的过程，包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。

2．基本过程：

人体的胚胎发育从受精卵开始到胎儿出生，其胚胎发育过程可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期3个阶段。

（1）胚卵期

①时间：

受精至第1周末。

②发育场所：

输卵管和子宫。

③过程：

受精卵→桑椹胚→囊胚。

④结果：

囊胚着床，植入子宫内膜。

（2）胚胎期

①时间：

第2周至第8周。

②发育场所：

子宫。

③过程：

囊胚→胚盘→二胚层胚盘→原肠胚→胚体。

（3）胎儿期

①时间：

第9周至出生。

②发育场所：

子宫。

③过程：

9～12周，胎儿头部仍占优势，躯体长高，脑部继续增长，从外生殖器可辨别性别；13～16周，胎儿小脑变得突出，耳廓伸出，出现闭眼和吸吮的动作；17～20周，出现睫毛和眉毛，胎毛覆盖皮肤；21周后胎儿进一步发育直至出生。

从优生的角度出发，为了最大限度地避免具有遗传缺陷的胎儿出生，在妊娠期间，可通过产前检查确保胎儿优生。

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动物交配后，受精形成的受精卵是胚胎和新个体发育的起点。

结合上述材料，请你就以下问题进行探究。

探讨

：

胚胎发育过程中全能性最高的阶段、开始分化的阶段分别是什么时期？

提示：

受精卵、囊胚。

探讨

：

胚胎发育的营养物质来自哪里？

提示：

早期胚胎发育的营养物质来自卵子，后期通过胎盘从母体吸收营养物质。

探讨

：

胚胎发育卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点？

为什么？

提示：

从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小；伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定；该过程中有机物总量减少，因为一直呼吸消耗但不从外界吸收。

1．最初发育场所及分裂方式

（1）最初发育场所：

输卵管。

（2）分裂方式：

有丝分裂。

2．过程及特点

发育过程

特点

受精卵

受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育

卵裂期

细胞分裂方式为有丝分裂，细胞数量不断增加，胚胎的总体积不增加，或略有缩小

桑椹胚

实心细胞团，每个细胞都具有全能性

囊胚（出现囊胚腔）

细胞开始出现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层将来发育为羊膜

原肠胚

分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层

发育过程图示

[特别提醒]

（1）胚胎发育开始于受精卵，结束于胎儿出生，其场所是输卵管和子宫。

（2）未分化或分化细胞所占比例比较小的胚胎才可以成为胚胎工程的操作对象（例如桑椹胚、囊胚等），原肠胚由于定向分化的细胞所占比例比较大，不再是胚胎工程的操作对象。

（3）原肠胚时期的细胞进一步发育，内细胞团表层细胞形成外胚层，进一步发育成神经系统、感觉器官、表皮及其附属结构；下方的细胞形成内胚层，进一步发育成肝、胰等腺体，以及呼吸道、消化道上皮；滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘。

1．下列有关胚胎发育的叙述，错误的是（　　）

A．受精过程的结束即胚胎发育的开始

B．胚胎发育的初期是在输卵管中进行的

C．桑椹胚期的胚胎从透明带中伸展出来，称为孵化

D．内细胞团表层的细胞形成外胚层

【解析】　囊胚期出现了囊胚腔，囊胚进一步扩大，会导致透明带的断裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程称为孵化。

【答案】　C

2．下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是（　　）

A．受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→胚层分化→胚体形成

B．卵→卵裂→原肠胚→胚层分化→胚体形成

C．受精卵→囊胚→原肠胚→幼体

D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚层分化→胚体形成

【解析】　卵裂发生在透明带内，至孵化完成结束，而孵化发生在囊胚期，故囊胚的一段时期属于卵裂期，A项错误。

而受精卵经卵裂形成32个左右细胞的时候，形似桑椹，称为桑椹胚，所以其发育顺序为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚层分化→胚体形成。

【答案】　D

[课堂小结]

知识网络构建

核心语句归纳

1.防止多精入卵有两道屏障，一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。

2.判断卵子已受精的标志是在卵细胞膜与透明带的间隙能观察到两个极体，受精作用完成的标志是雌雄原核融合形成合子。

3.早期胚胎发育的过程：

受精卵→卵裂期（有丝分裂）→桑椹胚（具有全能性）→囊胚（细胞开始分化，具有囊胚腔）→原肠胚（具有三胚层，原肠腔）

1．以下说法不正确的是（　　）

A．雄性动物从初情期开始产生精子

B．1个精原细胞可形成4个精子

C．1个卵原细胞可形成4个卵子

D．精细胞经过变形形成精子

【解析】　1个精原细胞经减数分裂形成4个精子，而1个卵原细胞经减数分裂可形成3个极体和1个卵子。

【答案】　C

2．卵子完成减数第二次分裂是在（　　）

A．生长卵泡期　　　　B．成熟卵泡期

C．排卵时D．受精时

【解析】　不同的动物排卵时期不同，如马等大型哺乳动物排卵是在减数第一次分裂时，绵羊、猪等是在减数第二次分裂时完成排卵，排出的卵进入输卵管，准备与精子受精。

减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。

【答案】　D

3．以下关于精子形成过程的叙述，不正确的是（　　）

A．精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分

B．高尔基体发育为头部的顶体

C．线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘

D．细胞内的其他物质浓缩为球状，叫作原生质滴，原生质滴中存在中心体

【解析】　精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，其他物质浓缩成原生质滴。

【答案】　D

4．下列不属于受精阶段所发生的反应的是（　　）

A．顶体反应B．透明带反应

C．卵细胞膜反应D．妊娠反应

【解析】　A、B、C都是受精阶段所发生的反应，而妊娠反应是胚胎发育过程中个体的生理反应。

【答案】　D

5．在下图所示的过程中，哪一事件在2～9阶段均没有发生？

（　　）

A．细胞体积减小B．细胞会逐渐衰老

C．细胞有丝分裂D．细胞分化

【解析】　图中2～9阶段表示的是胚胎发育过程，胚胎发育是细胞有丝分裂和细胞分化的过程。

受精卵发育到囊胚的过程中，随着细胞数目的增多，细胞体积减小，该过程中不会发生细胞衰老。

【答案】　B