2024-2025學(xué)年高中生物專題三胚胎工程第一節(jié)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育學(xué)案新人教版選修3

PAGE14-專題三胚胎工程〔趣味導(dǎo)學(xué)〕美國內(nèi)華達(dá)高校教授伊斯梅爾·贊加尼歷經(jīng)7年探討，最終利用向綿羊胚胎注射人體干細(xì)胞的技術(shù)，勝利培育出一只含有15%人體細(xì)胞的綿羊。贊加尼表示，這項(xiàng)技術(shù)的最終目的，就是要在綿羊身上培育出可向人體移植的器官。有人擔(dān)憂，假如人體細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞最終融合到一起，就可能產(chǎn)生兼具人類與綿羊特征的混種怪獸，引發(fā)社會(huì)倫理危機(jī)。但贊加尼說，將人體細(xì)胞注入早期的綿羊胚胎不會(huì)導(dǎo)致融合細(xì)胞的出現(xiàn)。從目前的視察來看，探討人員沒有發(fā)覺混種綿羊表現(xiàn)出除綿羊以外的其他動(dòng)物的行為。學(xué)習(xí)了本專題，你就會(huì)知道更多的技術(shù)成果?！矊ｎ}概述〕本專題包括“體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育”“體外受精和早期胚胎培育”“胚胎工程的應(yīng)用及前景”三節(jié)。胚胎工程的建立簡述了胚胎工程100多年來建立和發(fā)展的歷史。胚胎工程是在探討胚胎移植的理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的，科學(xué)家在此基礎(chǔ)上又解決了哺乳動(dòng)物體外受精的難題，繼而推動(dòng)了胚胎分割、性別鑒定、體細(xì)胞克隆、胚胎干細(xì)胞培育等現(xiàn)代胚胎工程技術(shù)的建立和發(fā)展。本專題在總體內(nèi)容支配上也體現(xiàn)了胚胎工程的發(fā)展脈絡(luò)。首先對胚胎工程的理論基礎(chǔ)——哺乳動(dòng)物的受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律進(jìn)行了較深化地講解并描述，在此基礎(chǔ)上介紹了胚胎工程技術(shù)。目前，胚胎工程技術(shù)中應(yīng)用較多的是體外受精和胚胎移植技術(shù)，因此，可以說它們是胚胎工程技術(shù)的基礎(chǔ)；胚胎分割技術(shù)是繼胚胎移植技術(shù)后快速發(fā)展起來的技術(shù)，方法簡潔，效率更高；胚胎干細(xì)胞的培育不僅是胚胎工程的重要成就之一，它在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)、醫(yī)學(xué)上也都有重要的應(yīng)用價(jià)值，是當(dāng)前探討的熱門課題之一。教材基本是依據(jù)胚胎工程技術(shù)發(fā)展的時(shí)間依次對其進(jìn)行介紹的?！绑w內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育”部分是學(xué)習(xí)本專題的基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容尤為重要，應(yīng)予以高度重視?！矊W(xué)法指導(dǎo)〕本專題的內(nèi)容經(jīng)常與動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育聯(lián)系起來考查，成為高考的一大熱點(diǎn)，在學(xué)習(xí)中要結(jié)合材料的詳細(xì)內(nèi)容和自己的詳細(xì)狀況，充分利用各種課程資源，激發(fā)自己的學(xué)習(xí)愛好，主動(dòng)探究問題、自主學(xué)習(xí)?！矊ｎ}重點(diǎn)〕哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生；哺乳動(dòng)物的受精過程；哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育；體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義；哺乳動(dòng)物體外受精技術(shù)的主要操作步驟；胚胎移植的生理基礎(chǔ)及操作程序；進(jìn)行胚胎分割的留意事項(xiàng)及實(shí)際意義?！矊ｎ}難點(diǎn)〕哺乳動(dòng)物受精過程中精子的獲能、頂體反應(yīng)、透亮帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)的概念和生理功能；哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育各階段的主要特點(diǎn)；卵母細(xì)胞的采集和培育；精子的采集和獲能；卵母細(xì)胞、精子的采集和培育方法。

第一節(jié)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)1．簡述哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生及受精過程。(重、難點(diǎn))2．簡述哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點(diǎn)。(重、難點(diǎn))3．了解胚胎工程建立及發(fā)展的意義。簡述動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程?；A(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)一、胚胎工程的概念胚胎工程是指對①__動(dòng)物早期胚胎或配子__所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。如體外受精、②__胚胎移植__、③__胚胎分割__、④__胚胎干細(xì)胞培育__等技術(shù)。二、精子的發(fā)生1．哺乳動(dòng)物精子的發(fā)生是在⑤__睪丸__內(nèi)完成的。雄性動(dòng)物從⑥__初情__期起先，直到⑦_(dá)_生殖機(jī)能__衰退，睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)不斷進(jìn)行著生殖細(xì)胞的增殖，源源不斷地產(chǎn)生精子。2．精子發(fā)生的過程第一階段：精原細(xì)胞進(jìn)行數(shù)次⑧__有絲分裂__，產(chǎn)生大量的⑨__精原細(xì)胞__。其中部分精原細(xì)胞經(jīng)過染色體復(fù)制和其他物質(zhì)的合成，進(jìn)一步形成⑩__初級(jí)精母細(xì)胞__。其次階段：?__初級(jí)精母細(xì)胞__連續(xù)進(jìn)行兩次分裂(即?__減數(shù)分裂__)，第一次分裂產(chǎn)生兩個(gè)?__次級(jí)精母細(xì)胞__，其次次分裂共產(chǎn)生四個(gè)含?__單倍染色體__的精子細(xì)胞。第三階段：?__精子細(xì)胞__經(jīng)過變形，其中的?__細(xì)胞核__變?yōu)榫宇^的主要部分，?__高爾基體__發(fā)育為頭部的頂體，?__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。同時(shí)，其他物質(zhì)濃縮為球狀，叫?__原生質(zhì)滴__。3．哺乳動(dòng)物成熟的精子分為eq\o\ac(○,21)__頭、頸、尾__三部分，與動(dòng)物體型大小eq\o\ac(○,22)__無關(guān)__。三、卵子的發(fā)生1．卵子的發(fā)生是在雌性動(dòng)物的eq\o\ac(○,23)__卵巢__內(nèi)完成的。2．卵原細(xì)胞首先演化為eq\o\ac(○,24)__初級(jí)卵母細(xì)胞__，被eq\o\ac(○,25)__卵泡細(xì)胞__包圍，形成卵泡。減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物eq\o\ac(○,26)__排卵前后__完成的，結(jié)果是產(chǎn)生eq\o\ac(○,27)__一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞__和eq\o\ac(○,28)__第一極體__；減數(shù)其次次分裂是在eq\o\ac(○,29)__精子和卵子結(jié)合過程中__完成的，次級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)分裂產(chǎn)生eq\o\ac(○,30)__一個(gè)成熟的卵子__和eq\o\ac(○,31)__其次極體__。3．推斷卵子是否受精的重要標(biāo)記是eq\o\ac(○,32)__在卵細(xì)胞膜和透亮帶的間隙可以視察到兩個(gè)極體__。一個(gè)卵泡中能形成eq\o\ac(○,33)__1__個(gè)成熟的卵子。四、受精1．受精是eq\o\ac(○,34)__精子與卵子結(jié)合形成合子__(即eq\o\ac(○,35)__受精卵__)的過程，它包括eq\o\ac(○,36)__受精前的打算階段__和eq\o\ac(○,37)__受精階段__。自然條件下的受精是在eq\o\ac(○,38)__雌性的輸卵管__內(nèi)完成的。2．精子獲能：剛剛排出的精子，不能馬上與卵子受精，必需在eq\o\ac(○,39)__雌性動(dòng)物生殖道__發(fā)生相應(yīng)的生理改變后，才能獲得受精實(shí)力。3．卵子的打算：動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是eq\o\ac(○,40)__初級(jí)卵母細(xì)胞__，有的可能是eq\o\ac(○,41)__次級(jí)卵母細(xì)胞__，它們都要在eq\o\ac(○,42)__輸卵管__內(nèi)進(jìn)一步成熟，達(dá)到eq\o\ac(○,43)__減數(shù)其次次分裂的中期__時(shí)，才具備與精子受精的實(shí)力。4．受精階段：受精過程主要包括eq\o\ac(○,44)__精子穿越放射冠和透亮帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成和融合__。阻擋多精入卵受精的第一道屏障是eq\o\ac(○,45)__透亮帶反應(yīng)__，其次道屏障是eq\o\ac(○,46)__卵細(xì)胞膜反應(yīng)__。精子入卵后另一改變是：eq\o\ac(○,47)__尾部脫離__，兩組eq\o\ac(○,48)__核染色體__合為一組，形成eq\o\ac(○,49)__受精卵__。五、胚胎的早期發(fā)育卵裂期特點(diǎn)是eq\o\ac(○,50)__細(xì)胞分裂為有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積不變或略有縮小__。桑椹胚前的每一個(gè)細(xì)胞都屬于eq\o\ac(○,51)__全能細(xì)胞__；囊胚期個(gè)體較大者稱為eq\o\ac(○,52)__內(nèi)細(xì)胞團(tuán)__，個(gè)體較小的細(xì)胞稱為eq\o\ac(○,53)__滋養(yǎng)層細(xì)胞__，將來發(fā)育成eq\o\ac(○,54)__胎膜和胎盤__，胚胎進(jìn)一步發(fā)育，胚胎內(nèi)部出現(xiàn)eq\o\ac(○,55)__囊胚腔__這個(gè)時(shí)期的胚胎叫做囊胚；原腸胚期進(jìn)一步發(fā)育形成eq\o\ac(○,56)__外胚層、內(nèi)胚層、中胚層__。思索1．受精的標(biāo)記和受精完成的標(biāo)記相同嗎？為什么？提示：不相同。受精的標(biāo)記是在透亮帶和卵細(xì)胞膜之間視察到兩個(gè)極體，而受精完成的標(biāo)記為雌、雄原核的融合。2．同卵雙生和異卵雙生有什么區(qū)分？提示：同卵雙生是指一個(gè)受精卵在第一次分裂后彼此分開，進(jìn)行各自的分裂、分化形成完全相同的兩個(gè)個(gè)體。異卵雙生是指一次同時(shí)排出兩個(gè)卵子，且同時(shí)受精形成兩個(gè)受精卵，且這兩個(gè)受精卵都發(fā)育成新的個(gè)體。┃┃活學(xué)巧練__■推斷題1．精子和卵子相遇結(jié)合形成受精卵的部位是輸卵管。(√)2．精子在初情期后起先形成，兩次分裂連續(xù)進(jìn)行；卵子在胚胎性別分化以后形成，兩次分裂不連續(xù)進(jìn)行。(√)3．受精完成的標(biāo)記是在透亮帶和卵細(xì)胞膜之間視察到兩個(gè)極體。(×)分析：受精的標(biāo)記是在透亮帶和卵細(xì)胞膜之間視察到兩個(gè)極體，受精完成的標(biāo)記是雌雄原核的融合。4．卵裂階段的細(xì)胞分裂方式包括有絲分裂和減數(shù)分裂。(×)分析：卵裂階段的細(xì)胞分裂方式只有有絲分裂。5．卵裂階段細(xì)胞中有機(jī)物、核DNA的含量增多，細(xì)胞體積增大。(×)分析：卵裂階段胚胎的總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)量增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減小；伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)量增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定；該過程中有機(jī)物總量削減，因?yàn)槭冀K有呼吸消耗但不從外界汲取。6．胚胎發(fā)育過程中起先分化的階段是原腸胚期。(×)分析：胚胎發(fā)育過程中，從囊胚起先發(fā)生分化，原腸胚分化程度最大。課內(nèi)探究·名師點(diǎn)津?qū)W問點(diǎn)胚胎工程及精子和卵子的發(fā)生┃┃重難拓展__■1．概念胚胎工程是指對動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還須要移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿意人類的各種需求。2．技術(shù)內(nèi)容體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培育等技術(shù)都屬于胚胎工程。3．精子的發(fā)生(1)場所：睪丸的曲細(xì)精管。(2)時(shí)間：從初情期到生殖機(jī)能衰退階段。(3)過程：精子的發(fā)生過程大體可以分為三個(gè)階段。第一階段：睪丸里有很多曲曲折折的曲細(xì)精管，曲細(xì)精管中有大量的精原細(xì)胞。位于曲細(xì)精管管壁的精原細(xì)胞進(jìn)行數(shù)次有絲分裂，產(chǎn)生大量的精原細(xì)胞，其中部分精原細(xì)胞進(jìn)一步形成初級(jí)精母細(xì)胞。其次階段：初級(jí)精母細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行兩次分裂(即減數(shù)分裂，包括MⅠ和MⅡ)：第一次分裂產(chǎn)生兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞再次分裂產(chǎn)生兩個(gè)精子細(xì)胞。第三階段：精子細(xì)胞變形成為精子。學(xué)問貼士①精子細(xì)胞變形中的主要改變：細(xì)胞核——精子頭的主要部分；高爾基體——頭部的頂體；中心體——精子的尾；線粒體——線粒體鞘；細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)——原生質(zhì)滴。②精子外形似蝌蚪，分頭、頸和尾三部分。不同動(dòng)物的精子形態(tài)相像，但大小略有不同，與動(dòng)物體型大小無關(guān)。4．卵子的發(fā)生(1)場所：卵巢。(2)時(shí)間：哺乳動(dòng)物在誕生前(胎兒時(shí)期)完成卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，到性成熟時(shí)經(jīng)減數(shù)分裂形成卵子。(3)過程：卵子的發(fā)生過程大體可以分為兩個(gè)階段。第一階段：初級(jí)卵母細(xì)胞的形成階段；其次階段：初級(jí)卵母細(xì)胞分裂形成卵子階段。學(xué)問貼士①兩次分裂的時(shí)間：減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)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。卵泡形成時(shí)間：胎兒時(shí)期。②卵子受精的標(biāo)記：當(dāng)在卵細(xì)胞膜和透亮帶的間隙可以視察到兩個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精。③卵子的數(shù)量：對于雌性哺乳動(dòng)物來說，一生產(chǎn)生的卵子數(shù)量在胚胎期就基本固定了，如人一生大約可以排卵400個(gè)。5．精子和卵子發(fā)生的比較項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生區(qū)別場所睪丸的曲細(xì)精管卵巢時(shí)間從初情期起先，直到生殖機(jī)能衰退胎兒期和初情期后過程特點(diǎn)①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是連續(xù)的②須要變形③細(xì)胞質(zhì)均等安排①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是不連續(xù)的②不須要變形③細(xì)胞質(zhì)不均等安排結(jié)果形成4個(gè)精子細(xì)胞形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體相同點(diǎn)①原始生殖細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂②生殖細(xì)胞的成熟過程為減數(shù)分裂③成熟過程中染色體均經(jīng)過一次復(fù)制和細(xì)胞兩次分裂，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半學(xué)問貼士①剛排出的卵不是成熟的卵子，是初級(jí)卵母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞；②卵子完成受精的標(biāo)記是視察到2個(gè)極體而不是3個(gè)極體的緣由：第一極體和次級(jí)卵母細(xì)胞的分裂是不同步的，第一極體分裂遲。理論上，第一極體會(huì)分裂形成2個(gè)其次極體，但事實(shí)上，它還沒有分裂就退化了。┃┃典例評(píng)析__■典例1以下對精子形成過程的說法，不正確的是(D)A．精子細(xì)胞中的細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分B．高爾基體發(fā)育為頭部的頂體C．線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘D．細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球體，叫做原生質(zhì)滴，原生質(zhì)滴中存在中心體解析：在精子細(xì)胞演化為精子的過程中，細(xì)胞發(fā)生一系列的改變。其中，中心體演化為精子的尾，并沒有隨原生質(zhì)滴脫落消逝。┃┃變式訓(xùn)練__■1．下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)分是(D)A．初級(jí)精母、卵母細(xì)胞的形成時(shí)間B.MⅠ分裂和MⅡ分裂的時(shí)間連續(xù)性C．成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過變形D．成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量解析：初級(jí)精母細(xì)胞是雄性動(dòng)物初情期起先后由精原細(xì)胞分裂形成的，而初級(jí)卵母細(xì)胞是在胎兒期完成的；精子的產(chǎn)生在MⅠ分裂和MⅡ分裂連續(xù)進(jìn)行，卵子產(chǎn)生通過MⅠ分裂形成次級(jí)卵母細(xì)胞，在精子與卵子的結(jié)合過程中完成MⅡ分裂；精子細(xì)胞變形后為蝌蚪狀，卵子不須要變形；成熟的精子和卵子經(jīng)過減數(shù)分裂形成，都含有相當(dāng)于親本體細(xì)胞一半的染色體數(shù)目。學(xué)問點(diǎn)受精┃┃重難拓展__■1．概念：受精是精子與卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。它包括受精前的打算階段和受精階段。2．場所：在自然條件下，受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的。3．受精過程(1)受精前的打算階段精子獲能：進(jìn)入雌性動(dòng)物生殖道的精子雖然運(yùn)行的時(shí)間不長，但必需經(jīng)過這一時(shí)段才能與排出的卵子受精。也就是說，剛剛排出的精子，不能馬上與卵子受精，必需在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理改變后，才能獲得受精實(shí)力。卵子的打算：卵子一般在排出后2～3h才能被精子穿入。動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)其次次分裂的中期時(shí)，才具備與精子受精的實(shí)力。(2)受精階段①頂體反應(yīng)：獲能后的精子，在雌性動(dòng)物生殖道與卵子相遇時(shí)，出現(xiàn)精子頂體膨大，精子質(zhì)膜(外膜)和頂體外膜局部融合，并在融合處形成一些泡狀物，隨后脫落，造成精子頂體外膜出現(xiàn)孔洞，使頂體內(nèi)儲(chǔ)存的與受精有關(guān)的酶釋放出來，參加精子和卵子的受精過程，這種生理現(xiàn)象叫做頂體反應(yīng)。②防止多精子入卵受精的兩道屏障。屏障一：透亮帶反應(yīng)。當(dāng)精子越過放射冠，進(jìn)入透亮帶并接觸卵細(xì)胞膜的瞬間，卵子發(fā)出指令(信號(hào))，產(chǎn)生阻擋后續(xù)的精子進(jìn)入透亮帶的生理反應(yīng)。屏障二：卵細(xì)胞膜反應(yīng)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜后，會(huì)馬上引起卵細(xì)胞膜的緊縮、增厚，產(chǎn)生阻擋其他精子進(jìn)入卵內(nèi)與卵子結(jié)合受精的生理反應(yīng)。③精子入卵后發(fā)生的改變：尾部脫離，原有的核膜裂開，形成新的核膜，最終形成一個(gè)比原來精子核還大的雄原核。④卵子在精子入卵后發(fā)生的改變改變一：卵細(xì)胞膜反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)；改變二：卵子完成減數(shù)其次次分裂，排出其次極體，形成雌原核。⑤雄原核和雌原核彼此接觸，并融合為合子，即受精卵。學(xué)問貼士①對于受精的標(biāo)記和受精完成的標(biāo)記應(yīng)當(dāng)區(qū)分開，受精的標(biāo)記是其次極體的形成，受精完成的標(biāo)記是雌雄原核融合成合子。②雌雄原核不能理解成卵子、精子原來的核，而是在原來細(xì)胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已裂開。③受精卵的遺傳物質(zhì)中，核遺傳物質(zhì)一半來自精子(父本)，一半來自卵子(母本)，質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全來自卵子。┃┃典例評(píng)析__■典例2關(guān)于受精過程的敘述錯(cuò)誤的是(A)A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透亮帶進(jìn)入放射冠B．透亮帶反應(yīng)是防止多精子入卵的第一道屏障C．精子與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時(shí)，卵子完成減數(shù)其次次分裂解析：受精時(shí)精子依次穿越放射冠和透亮帶；阻擋多精子入卵的屏障依次是透亮帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)；卵子完成減數(shù)其次次分裂是在雄原核形成時(shí)進(jìn)行的。┃┃變式訓(xùn)練__■2．下列說法正確的是(D)A．成熟精子遇到卵子便可發(fā)生受精作用B．排出成熟卵子細(xì)胞的過程即為排卵C．卵子形成時(shí)的分裂過程均在卵巢內(nèi)完成D．卵子成熟過程中的減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子的結(jié)合過程中完成的解析：成熟精子必需經(jīng)過精子獲能才能與達(dá)到減數(shù)其次次分裂中期的卵子發(fā)生受精作用。排卵排出的并非是成熟的卵子，有的是初級(jí)卵母細(xì)胞、有的是次級(jí)卵母細(xì)胞。卵子成熟過程中的減數(shù)其次次分裂過程是在輸卵管中完成的。學(xué)問點(diǎn)胚胎發(fā)育┃┃重難拓展__■1．最初發(fā)育場所及分裂方式最初場所：輸卵管；分裂方式：有絲分裂。2．胚胎發(fā)育過程哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成幼體的過程，包括卵裂、桑椹胚、囊胚、原腸胚、胚層分化等主要階段。(1)卵裂合子形成后即在輸卵管內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，這個(gè)過程叫做卵裂。其特點(diǎn)是：細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積不增加，或略有縮小，每個(gè)細(xì)胞的體積變小。(2)桑椹胚當(dāng)胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹，叫做桑椹胚。這一階段前的每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞。(3)囊胚桑椹胚接著分裂，中間出現(xiàn)一個(gè)空腔，腔內(nèi)充溢液體，稱為囊胚。學(xué)問貼士①囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞將來發(fā)育成幼體，外部細(xì)胞即滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。②囊胚進(jìn)入母體子宮內(nèi)并植入子宮內(nèi)膜中。(4)原腸胚囊胚進(jìn)一步發(fā)育，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞形成外胚層，下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚層。外胚層細(xì)胞在胚盤正中線處形成一條增殖區(qū)，該區(qū)的細(xì)胞增殖分裂，進(jìn)入內(nèi)、外胚層之間形成中胚層。這時(shí)的胚胎稱為原腸胚，由內(nèi)胚層包圍的空腔叫原腸腔。此后各胚層將按各自的發(fā)育途徑分裂和分化為不同的組織和器官。(5)器官的形成原腸胚的內(nèi)、中、外三個(gè)胚層接著發(fā)育形成各種器官原基。學(xué)問貼士1．個(gè)體發(fā)育和胚胎發(fā)育的區(qū)分，個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)是受精卵的分裂，終點(diǎn)是性成熟的個(gè)體。如圖所示：2．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(gè)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(gè)個(gè)體發(fā)育過程中。3．細(xì)胞全能性與早期胚胎發(fā)育各階段的關(guān)系(1)桑椹胚期以前的細(xì)胞具有全能性，即每一個(gè)細(xì)胞都有發(fā)育成完整胚胎的潛能。(2)囊胚起先出現(xiàn)細(xì)胞分化，其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性，而滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有全能性。(3)原腸胚中出現(xiàn)胚層分化，細(xì)胞不再具有全能性。┃┃典例評(píng)析__■典例3以下關(guān)于桑椹胚的說法不正確的是(C)A．胚胎細(xì)胞達(dá)到32個(gè)左右，形似桑椹B．每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，即每個(gè)細(xì)胞都具有全能性C．良種母牛體內(nèi)此時(shí)的細(xì)胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，它們的性別肯定為雌性D．是由受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的解析：當(dāng)胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹，叫做桑椹胚。試驗(yàn)證明，這一階段的每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞。這些細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的。良種母牛體內(nèi)桑椹胚是由受精卵發(fā)育而成的，受精卵經(jīng)有絲分裂形成的各細(xì)胞基因型相同，由它們克隆而成的小牛性別也相同，但不肯定都是“母牛”或者說是雌性，這要看一起先此受精卵的狀況。若受精卵為XY型，則全為雄性，若受精卵為XX型，則全為雌性。┃┃變式訓(xùn)練__■3．下列說法正確的是(C)A．卵裂期細(xì)胞經(jīng)過了細(xì)胞分裂，不再分化B．原腸胚細(xì)胞屬于全能細(xì)胞C．囊胚腔先于原腸腔出現(xiàn)D．桑椹胚起先進(jìn)行孵化解析：早期胚胎發(fā)育階段的依次是：受精卵eq\o(→,\s\up7(卵裂))桑椹胚→囊胚→原腸胚，桑椹胚前的細(xì)胞屬于全能細(xì)胞，囊胚期細(xì)胞分化，出現(xiàn)囊胚腔，進(jìn)一步發(fā)育而孵化，孵化后形成原腸胚，出現(xiàn)原腸腔。指引迷津·撥云見日區(qū)分“頂體反應(yīng)”“透亮帶反應(yīng)”“卵細(xì)胞膜反應(yīng)”的方法(1)從發(fā)生時(shí)間看：①頂體反應(yīng)發(fā)生在精子與卵子相遇時(shí)。②透亮帶反應(yīng)發(fā)生在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間。③卵細(xì)胞膜反應(yīng)發(fā)生在精子入卵后。(2)從生理作用看：①頂體反應(yīng)是頂體內(nèi)釋放的酶干脆溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，使精子穿越放射冠。②透亮帶反應(yīng)是防止多個(gè)精子穿越透亮帶，是防止多精入卵受精的第一道屏障。③卵細(xì)胞膜反應(yīng)也是防止其他精子入卵，是防止多精入卵受精的其次道屏障。典例4依據(jù)哺乳動(dòng)物受精過程示意圖，回答下面的問題：(1)圖中字母表示的結(jié)構(gòu)名稱是a.__放射冠__、b.__雄原核、c.__雌原核__。(2)圖中數(shù)字表示的過程是①__精子穿越放射冠__、②__精子穿過透亮帶__、③__精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜__、④__雌、雄原核融合__。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的生理改變，具有了受精實(shí)力，這個(gè)過程叫做__精子獲能__。卵子一般在排出后都要在__輸卵管__中進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到__減數(shù)其次次分裂中期__時(shí)，才具備與精子受精的實(shí)力。核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例回答下列有關(guān)人體發(fā)育的幾個(gè)問題。(1)受精卵的有絲分裂，稱__卵裂__，所產(chǎn)生的子細(xì)胞構(gòu)成的實(shí)心胚稱__桑椹胚_(dá)_，該實(shí)心胚進(jìn)入子宮腔后，內(nèi)部出現(xiàn)含有液體的囊腔，叫__囊胚腔__，此時(shí)的胚胎稱__囊胚_(dá)_。(2)囊胚表面是單層扁平細(xì)胞，稱__滋養(yǎng)層__，將來發(fā)育成__胎膜和胎盤__；在腔的一端有一團(tuán)細(xì)胞，稱__內(nèi)細(xì)胞團(tuán)__，將來發(fā)育成__胎兒各種組織__。(3)成熟的生殖細(xì)胞包括__精子__和__卵子__，均為僅有__23__條染色體的單倍體細(xì)胞，其中__1__條是性染色體。探規(guī)尋律早期胚胎發(fā)育相識(shí)的三個(gè)誤區(qū)(1)誤認(rèn)為子宮是唯一的發(fā)育場所。受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)起先進(jìn)行有絲分裂，輸卵管為受精卵發(fā)育的最初場所。(2)誤認(rèn)為胚胎發(fā)育過程中胚胎體積始終在增大。卵裂時(shí)期胚胎總體積基本不變，每個(gè)細(xì)胞的體積在減小。(3)誤認(rèn)為胚胎發(fā)育過程中有機(jī)物總量在增加。早期胚胎發(fā)育消耗卵細(xì)胞供應(yīng)的養(yǎng)分物質(zhì)，有機(jī)物總量減小，但有機(jī)物種類增加。問題釋疑·探究升華教材P62探討題【精子的發(fā)生】1．家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì)，但是通常只有一個(gè)精子能夠與卵子結(jié)合，這能說是一種奢侈嗎？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(gè)或幾個(gè)卵子完成受精，公畜一次射出幾億到幾十億的精子到發(fā)情母畜的生殖道內(nèi)，可以說是動(dòng)物為繁殖后代、持續(xù)物種的一種生理保障機(jī)制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運(yùn)行到受精部位，在通過母畜生殖道的過程中，困難的組織結(jié)構(gòu)和生理環(huán)境將對精子進(jìn)行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或解除，造成精子大量損耗。最終到達(dá)受精部位(輸卵管)的精子只剩百余個(gè)，與卵子完成受精的只有一個(gè)。2．精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消逝，而細(xì)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(xì)胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中的重要部分。其中，細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場所，也是參加精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的限制中心。而線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸分解養(yǎng)分物質(zhì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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膜，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”?！韭炎拥陌l(fā)生】1．一個(gè)卵泡中能形成幾個(gè)成熟的卵子？提示：正常狀況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)成熟的卵子。2．排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？提示：是指卵子從卵泡中排出。3．剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？提示：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，須要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)其次次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。教材P64旁欄思索題進(jìn)行體外受精時(shí)，將卵母細(xì)胞取出后，是否應(yīng)當(dāng)將它置于與輸卵管中相像的環(huán)境，讓它進(jìn)一步成熟？提示：是的。從卵巢取出的卵母細(xì)胞還沒有成熟，尚未完成減數(shù)其次次分裂。應(yīng)在人工模擬的輸卵管環(huán)境中進(jìn)行體外培育才能使其成熟，即達(dá)到受精前的成熟階段。教材P67資料分析1．表中哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？提示：比較而言，馬的胚胎進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高，其次為小鼠。2．將體外培育的馬胚胎移植到母馬子宮時(shí)，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？假如換成牛又該怎樣處理？提示：馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然狀況下，胚胎雖然最早可在8～16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。3．為什么說關(guān)于動(dòng)物的體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的探討，會(huì)為胚胎工程供應(yīng)理論基礎(chǔ)？請結(jié)合本節(jié)內(nèi)容舉例說明。提示：胚胎工程的很多技術(shù)都是在了解哺乳動(dòng)物自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。本節(jié)涉及的哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育都是在自然條件下的特點(diǎn)和規(guī)律，人們正是在相識(shí)了這些自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，在體外進(jìn)行有效的模擬，才使卵母細(xì)胞能在體外成熟；精子能在體外完成獲能；獲能精子和成熟卵母細(xì)胞能在試管內(nèi)完成受精；體外受精卵能在人工培育條件下接著發(fā)育等。教材P68思索與探究1．以精子的運(yùn)行途徑為線索，設(shè)