第1單元-第3章-第1節(jié)

1、第三章胚胎工程第一節(jié)動物胚胎發(fā)育的基本過程1簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程。(重點)2簡述胚胎工程的理論基礎。(難點)受 精1含義精子與卵細胞結合形成受精卵的過程。2場所哺乳動物及人的受精部位一般發(fā)生在輸卵管上段。3過程4.意義對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，以及生物的遺傳都具有重要意義。5實質受精的實質是精子的精核和卵細胞的卵核融合的過程。探討：家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現(xiàn)象？提示：不是?？梢詮膬煞矫嬲f明這一問題：其一，在自然繁殖的條件下，為了使母畜排出的1個或幾個卵子完成受精，公畜一次射出幾億到幾十億的精

2、子到發(fā)情母畜的生殖道內(nèi)，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，在通過母畜生殖道的過程中，復雜的組織結構和生理環(huán)境將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位(輸卵管)的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。探討：精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？提示：細胞核和線粒體都是精子結構中的重要部分。其中，細胞核是精子遺傳物質儲存和復制的場所，參與精、卵結合，也是后代遺傳特性與細胞代謝活動的控

3、制中心。而線粒體則是精子進行有氧呼吸分解營養(yǎng)物質產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體在精子形成過程中，集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。探討：精子和卵子的發(fā)生有哪些主要不同？提示：由一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂最后可產(chǎn)生四個精子，一個卵原細胞只能生成一個卵子；精子的形狀為蝌蚪狀，卵子為球形。多數(shù)哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在胎兒出生前完成的。1受精前的準備(1)精子的獲能成熟的精子必須在雌性動物的生殖道中經(jīng)歷一段時間才能獲得受精能力，此過程叫獲能。(2)卵細胞的準備卵細胞要在輸卵管中進一步成熟，發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備受精能力。2受精過程受

4、精是精子與卵細胞結合并形成受精卵的過程。受精時，精子的頭部進入卵細胞的細胞質，并迅速膨大，出現(xiàn)核仁、核膜，精子和卵細胞的細胞核相互融合，形成一個細胞體。1用顯微鏡檢查蛙的器官，其中有一些細胞正在分裂，有的進行有絲分裂，有的進行減數(shù)分裂。這一器官最可能是() 【導學號：99310048】A肝臟B睪丸C脾臟D腎臟【解析】高等動物細胞的減數(shù)分裂發(fā)生在性腺內(nèi)?！敬鸢浮緽2閱讀短文，回答(1)(4)題。高等動物的后代都是通過兩性生殖細胞的兩兩結合發(fā)育而成的。但是，隨著科學的發(fā)展，人們用人工的方法在魚類和兩棲類中獲得了單性后代。例如，我國著名的實驗胚胎學家朱冼教授，用玻璃細絲刺激蟾蜍產(chǎn)生的卵子，經(jīng)過多年實

5、驗，前后獲得了23只無父親的小蟾蜍，其中一只小蟾蜍在次年順利地產(chǎn)出了3 000多枚卵子，受精后發(fā)育良好，并獲得了新一代的小蟾蜍800多只，這就是世界上第一批沒有外祖父的蟾蜍。用這種方法獲得的后代，也叫做雌核發(fā)育。(1)卵產(chǎn)生的方式是_。(2)小蟾蜍的性狀和誰相似？_。原因是_。(3)卵子的遺傳物質和卵子的遺傳物質是否一樣？_。原因是_。(4)新一代小蟾蜍的遺傳物質和中小蟾蜍的遺傳物質是否完全一樣？_。原因是_。中小蟾蜍的性別是_?！敬鸢浮?1)減數(shù)分裂(2)母體小蟾蜍的遺傳物質完全來自母體(3)基本一樣產(chǎn)生卵子的蟾蜍是由卵子經(jīng)無性生殖發(fā)育來的(4)不完全一樣這些小蟾蜍是由卵子受精發(fā)育而來的，遺

6、傳物質由卵子和外源精子共同提供，因而發(fā)生了重組雌性或雄性胚 胎 的 發(fā) 育 過 程1卵裂(1)含義受精卵形成后而進行有序的有絲分裂的過程。(2)特點卵裂球越來越小卵裂速度總體積基本不變(3)過程卵裂到一定程度則形成囊胚。其中間的腔稱為囊胚腔；囊胚中將來發(fā)育成幼體的結構是內(nèi)細胞團；將來發(fā)育成絨毛膜、胎盤等胚外組織的是外部細胞。2原腸作用與器官形成(1)原腸作用囊胚形成后，一部分細胞遷入形成內(nèi)胚層和中胚層，留在外面的成為外胚層，結果形成了具有三個胚層的原腸胚，其中形成最晚的胚層是中胚層。各胚層將按各自的發(fā)育途徑分裂和分化為相應的細胞和組織。(2)器官形成三個胚層建立之后就孕育著各種器官原基的形成過

7、程，其中最先形成的是腦和脊髓原基神經(jīng)管。神經(jīng)組織等由外胚層發(fā)育而來，骨骼肌、血液等由中胚層發(fā)育而來，小腸上皮等由內(nèi)胚層發(fā)育而來。資料分析各種動物受精卵發(fā)育及進入子宮的時間動物種類受精卵發(fā)育/h進入子宮時發(fā)育天數(shù)和發(fā)育階段2細胞4細胞8細胞16細胞桑椹胚天/發(fā)育階段小鼠243838505060607068803桑椹胚山羊242848607272969612041016細胞綿羊363842486772963416細胞豬2151516666729011011011422.546細胞馬24306506072981066囊胚牛2742446549909612012014445816細胞探討：胚胎發(fā)育經(jīng)歷

8、了哪些階段？提示：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原腸胚探討：表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高？提示：比較而言，馬的胚胎進入子宮的發(fā)育程度最高，其次為小鼠。探討：將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？提示：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在816細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。探討：為什么說關于動物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？提示：胚胎工程的許多技術都是在了解哺乳動物在自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎上實現(xiàn)的。1胚胎發(fā)育過程圖解說明：

9、胚胎細胞數(shù)目達到32個左右時的卵裂球叫做桑椹胚。2早期胚胎發(fā)育發(fā)育階段場所階段特點受精卵輸卵管個體發(fā)育的起點，其全能性最高卵裂期輸卵管細胞進行有絲分裂，細胞數(shù)目不斷增多，胚胎總體積不增加或略有縮小，每個細胞的體積不斷縮小，核內(nèi)遺傳物質并未減少桑椹胚輸卵管細胞數(shù)目達到32個左右，本階段以前的細胞均未分化，細胞全能性最高，是胚胎分割的最佳時期囊胚輸卵管細胞開始出現(xiàn)分化，內(nèi)部出現(xiàn)了囊胚腔，內(nèi)細胞團將來發(fā)育成幼體，透明帶內(nèi)壁形成外部細胞，囊胚期后期透明帶破裂，胚胎孵化原腸胚子宮(胎生生物)個體發(fā)育中分化能力最強的階段，分化形成三個胚層，外部細胞發(fā)育成絨毛膜和胎盤，出現(xiàn)原腸腔1在下圖所示的過程中，哪一事

10、件在29階段沒有發(fā)生()A細胞體積減小B細胞內(nèi)有機物總量增加C細胞有絲分裂 D細胞分化【解析】題圖中29階段表示的是胚胎發(fā)育過程，胚胎發(fā)育過程是細胞有絲分裂和細胞分化的結果。受精卵發(fā)育到囊胚過程中，隨著細胞數(shù)目的增多，細胞體積減小。該過程中有機物總量會有所減少。【答案】B2材料一動物干細胞是指那些未分化，但又具有分化潛能的細胞。根據(jù)分化潛能的差異，干細胞可分為三種類型：能夠分化產(chǎn)生生命活動所需要的各種類型細胞的干細胞稱為全能干細胞，它本身可以形成一個生命體；不能單獨發(fā)育為完整個體，但能分化為多種類型細胞干細胞稱為多能干細胞；能分化產(chǎn)生與特定器官和特定生理功能相關的細胞稱為專能干細胞。人胚胎干細

11、胞是人類胚胎發(fā)育早期未分化的細胞。材料二美國的一個大學實驗室將人胚胎干細胞在體外培養(yǎng)一段時間后用于治療因病毒感染脊髓而癱瘓的老鼠，使之在一定程度上恢復了行走能力；西班牙的研究人員將胰島素基因導入小鼠胰腺中，結果小鼠的糖尿病癥狀消失了。(1)人類的胚胎發(fā)育中，細胞分化開始于_。(2)根據(jù)上述分類的方法，原腸胚時期中胚層細胞屬于_干細胞，骨髓中造血干細胞屬于_干細胞，卵裂期的細胞屬于_干細胞。(3)全能干細胞能分化產(chǎn)生生命活動所需的各種類型細胞，從分子水平上看，這是_的結果。(4)美國的研究人員用干細胞治療癱瘓老鼠獲得成功，這說明那些干細胞已經(jīng)分化成_細胞?！窘馕觥扛鶕?jù)胚胎形態(tài)的變化可將早期的胚胎

12、分為桑椹胚、囊胚、原腸胚幾個階段，桑椹胚前的每一個細胞都具有全能性，囊胚時期雖然出現(xiàn)了細胞分化，但內(nèi)細胞團的細胞仍具有全能性，到了原腸胚時，內(nèi)細胞團的細胞進一步分化成內(nèi)胚層、中胚層、外胚層，細胞的全能性受到限制?！敬鸢浮?1)囊胚期(2)多能專能全能(3)基因選擇性表達(4)脊髓1下列有關受精作用的敘述，錯誤的是()A受精卵中全部的遺傳物質，一半來自父方，一半來自母方B受精時，精子和卵細胞的染色體會合在一起C受精卵中的染色體，一半來自父方，一半來自母方D受精卵中的染色體數(shù)與本物種體細胞的染色體數(shù)相同【解析】受精作用是精子和卵細胞結合成受精卵的過程，在此過程中精子只是頭部進入卵細胞，尾部留在外面

13、，精子的頭部進入卵細胞內(nèi)以后，精子的細胞核與卵細胞的核融合在一起，形成受精卵的細胞核，所以受精卵中的染色體一半來自父方(精子)，一半來自母方(卵細胞)，使受精卵中的染色體數(shù)恢復到體細胞的數(shù)目；因為遺傳物質并不是全部存在于染色體上(即細胞核中)，在細胞質內(nèi)的線粒體中也有少量的遺傳物質，而受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞，所以受精卵中的全部遺傳物質就不是一半來自父方，一半來自母方，而是母方比父方多提供細胞質中的遺傳物質?！敬鸢浮緼2關于哺乳動物早期胚胎發(fā)育的敘述正確的是()A合子形成后立即進入子宮內(nèi)進行有絲分裂B卵裂時隨著細胞數(shù)目的增加胚胎總體積也隨之增大C桑椹胚階段的每個細胞都屬于全能細胞D內(nèi)

14、細胞團將來發(fā)育成胎盤和胎膜【解析】合子形成后在輸卵管中就開始了有絲分裂，在卵裂時細胞數(shù)目不斷增加，胚胎總體積不增加或略有縮小，每個細胞的體積不斷縮小，內(nèi)細胞團表層的細胞形成外胚層，下方的細胞形成內(nèi)胚層。【答案】C3下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答問題： 【導學號：99310049】(1)寫出各個階段的名稱：A：_B_C：_。(2)寫出圖中各標號的名稱： 2_，4_，5_，7_，8_。(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的_性，B時期開始出現(xiàn)_，C時期開始出現(xiàn)_。(4)2將來發(fā)育成_?！窘馕觥?1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中是1是外部細胞，2是內(nèi)細胞團，3是透明

15、帶，4是囊胚腔，圖C中5是外胚層，6是外部細胞，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細胞具有全能性；囊胚開始出現(xiàn)細胞分化，分化為外部細胞和內(nèi)細胞團細胞；原腸胚已有胚層分化，分化為外胚層、內(nèi)胚層和中胚層。(4)內(nèi)細胞團細胞將發(fā)育為胎兒的各種組織，外部細胞將發(fā)育為絨毛膜和胎盤。【答案】(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內(nèi)細胞團囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層(3)全能細胞分化胚層分化(4)胎兒的各種組織4“試管嬰兒”技術是通過將不孕夫婦的精子和卵細胞取出在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到一定時期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機會，也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答：(1)“試管嬰兒”技術在生物學上所依據(jù)的原理是()A有性生殖B組織培養(yǎng)C克隆技術 D基因工程(2)文中“一定時期”是胚胎發(fā)育的_期。(3)“試管嬰兒”的形成用到下列哪些技術_(填序號)。體外培養(yǎng)人工授精胚胎移植核移植(4)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術是_。雙胞胎的性別是否相同_。【解析】(1)試管嬰兒技術實際是體外授精，即經(jīng)過精卵結合，所以是有性生殖。(2)此時期的特點是含有一個腔，即囊胚腔，所以稱為囊胚期，聚集在胚胎一端，個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團。(4)要提高胚胎利用率進行胚胎分割，如將一個受精卵的早期胚胎一分為二，再移植