【创新方案】-2022届高三生物一轮复习教师用书-选修3-专题3-3.1体内受精和早期胚胎发育

一、胚胎工程的概念1．操作对象：动物早期胚胎或配子。2．操作水平：多种显微操作。3．技术种类：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培育等。二、精子和卵子的发生1．精子的发生(1)场所：睾丸的曲细精管。(2)时间：初情期→生殖机能衰退。(3)过程(4)精子细胞变形中细胞器或物质转变为精子的结构(连线)2．卵子的发生(1)场所：卵巢和输卵管内。(2)时期：胚胎性别分化之后和初情期。(3)过程三、受精1．概念精子与卵细胞结合形成合子的过程。2．场所雌性的_输卵管。3．过程包括受精前的预备阶段和受精阶段。4．受精过程中重要的生理作用(1)精子获能：即精子必需在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精力量。(2)卵子的预备：即卵子在输卵管内达到减数其次次分裂中期时，才具备与精子受精的力量。(3)顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。(4)透亮     带反应：穿过放射冠的精子经孔道穿越透亮     带，接触卵黄膜，随即产生阻挡后来精子进入透亮     带的生理反应。(5)卵黄膜封闭作用：当精子与卵黄膜接触后，马上被卵黄膜表面的微绒毛抱合，并发生膜融合，精子入卵。此时卵黄膜马上发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应。(6)原核形成及配子结合①雄原核形成：精子入卵后，尾部脱离，原有核膜裂开，随后形成新核膜，最终形成雄原核。②雌原核形成：被激活的卵子完成减数其次次分裂，排出其次极体后，形成雌原核。③配子结合：两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成含二倍染色体的合子，也就是受精卵。四、胚胎发育1．卵裂期的特点(1)场所：透亮     带内。(2)2．早期胚胎发育的阶段eq\x(桑椹胚)：该时期细胞属于全能细胞eq\x(囊胚)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①细胞开头消灭分化,②结构\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(内细胞团：发育为胎儿各种组织,滋养层细胞：发育为胎膜和胎盘,囊胚腔：内含液体))))eq\x(原肠胚)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①三胚层\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外胚层：内细胞团表层的细胞形成,内胚层：内细胞团下方的细胞形成,中胚层：内外胚层间的细胞形成)),②原肠腔：由内胚层包围的囊腔))一、精子和卵子的发生过程1．阅读教材P61～62分析图3－2，探讨精子细胞变形形成精子过程中细胞结构发生了怎样的变化？提示：精子细胞eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(细胞核→成为精子头的主要部分,高尔基体→发育为精子头部的顶体,中心体→演化为精子的尾,线粒体→聚集在尾的基部形成线粒体鞘,细胞内的其他物质→浓缩为原生质滴，最终脱落))2．阅读教材P62～63，分析图3－4、3－5，探讨下列问题：(1)哺乳动物卵巢、卵泡和卵子存在怎样的关系？提示：卵巢是卵子形成、卵泡存在的场所，内部包含许很多多不同发育阶段的卵泡，而成熟的卵泡中可释放出卵子，其中卵子的外面有帮助结构——透亮     带，由卵丘细胞(卵泡细胞)形成放射冠，而卵子外面的膜即卵黄膜。排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。(2)卵子形成过程中减数第一次分裂和减数其次次分裂是连续进行的吗？提示：不是连续的。减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，减数其次次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。(3)依据表中所列项目，分析比较精子、卵子发生过程中的不同点。项目精子发生卵子发生场所____________________(场所唯一)____________________(场所不唯一)时间____________开头，卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在______________完成的，MⅡ是在精子和卵子的结合过程中(即受精过程中)完成的过程特点①MⅠ和MⅡ是连续的，需变形②细胞质均等安排①MⅠ和MⅡ是不连续的，不需要变形②细胞质不均等安排结果形成________________形成________________提示：睾丸的曲细精管卵巢(MⅠ)、输卵管(MⅡ)初情期后性别分化后诞生前(胎儿时期)4个精子1个卵细胞和3个极体二、哺乳动物的受精过程阅读教材P64～65内容，分析图3－6、3－7，探讨下列问题：1．精子卵子受精过程中发生了哪些生理反应？是如何防止多精入卵的？提示：(1)受精过程中的三大反应：顶体反应、透亮     带反应和卵细胞膜反应。(2)防止多精入卵的两道屏障：透亮     带反应和卵细胞膜反应。2．卵子受精的标志和受精过程结束的标志相同吗？说明理由。提示：不同。受精的标志是在卵黄膜和透亮     带的间隙可观看到两个极体；受精过程结束的标志是雌、雄原核融合成合子。三、胚胎发育阅读教材P66～67分析图3－8，探讨下列问题：1．早期胚胎发育经受哪几个阶段？提示：受精卵eq\o(→,\s\up7(卵裂),\s\do5())桑椹胚→囊胚→原肠胚。2．早期胚胎发育过程中，养分物质来源及总量、细胞全能性、DNA总量是如何变化的？提示：养分物质来源及总量：卵裂期和桑椹胚时期的养分物质来源于受精卵贮存，故总量在不断削减。囊胚期细胞开头分化，透亮     带裂开，开头从外界吸取养分物质。细胞全能性：卵裂期、桑椹胚期细胞属于全能细胞，囊胚期、原肠胚期细胞消灭专能细胞。DNA总量变化：整个发育过程中随细胞分裂次数增加，DNA总量增多。如图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题：(1)请写出①②③④表示的过程：①________；②________；③________；④________。(2)雄性动物精子产生的时期是__________________。雌性动物卵泡的形成是在________完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区分。(3)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在雌性动物________时期完成的，Ⅱ过程是在________过程中完成的。(4)④过程在________内完成，条件是精子必需经过________处理，卵子必需达到________________期。[解析]图中①是有丝分裂，②是减数分裂，③是精子的变形，④是受精作用。受精前必需做的预备是精子获能和卵子发育到减数其次次分裂中期。[答案](1)①有丝分裂②减数分裂③变形作用④受精作用(2)从初情期直到生理机能衰退诞生前(胎儿期)(3)排卵前后受精作用(4)输卵管获能减数其次次分裂中如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是()A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C．爬行类、鸟类、哺乳类动物的原肠胚是分化力量最强的时期D．囊胚期开头消灭内、外胚层的分化[解析]图中从受精卵开头到发育成幼体为胚胎发育，从幼体到发育成性成熟的个体为胚后发育；卵裂期，每个细胞的体积减小，囊胚期开头消灭分化，在原肠胚时消灭内、外胚层。[答案]C精卵发生及早期胚胎发育中的相关问题分析(1)不同种动物精子的形态相像，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。(2)卵子受精的标志是在透亮     带和卵黄膜之间观看到两个极体；而受精过程完成的标志为雌雄原核的融合。(3)个体发育起点是受精卵的分裂，终点是性成熟个体的形成。(4)发育中的细胞分裂均为有丝分裂，产生的是体细胞；原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应留意细胞分化贯穿整个个体发育过程中。(5)受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。细胞全能性随发育的深化而降低。——————————————[课堂归纳]——————————————————[网络构建]填充：①顶体②透亮     带③卵细胞膜④受精卵⑤囊胚⑥原肠胚[关键语句]1．精子各部分的发育来源：头——细胞核，顶体——高尔基体，尾——中心体，线粒体鞘——线粒体。2．卵子的发生时期是胎儿期和初情期。3．精子获能是指精子必需在雌性动物的生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精力量的生理现象。4．防止多精入卵有两道屏障，一是透亮     带反应，二是卵细胞膜反应。5．受精的标志是在卵黄膜与透亮     带的间隙能观看到两个极体。6．受精作用完成的标志是雌雄原核融合形成合子。1．牛的初级精母细胞，经过两次分裂产生的细胞是()A．次级精母细胞B．精子细胞C．精子D．初级精母细胞解析：选B减数分裂后直接产生的应为精子细胞，变形后才叫精子。2．下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子()解析：选B卵细胞受精的标志是卵黄膜和透亮     带的间隙可观看到两个极体，如B图所示情形。3．排卵是指()A．卵子从卵泡中排出B．卵泡从卵巢中排出C．卵子从输卵管中排出D．卵子从子宫内排出解析：选A排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟。4．受精过程的挨次为()①第一次卵裂开头②释放其次极体③顶体反应④穿越透亮     带⑤雌、雄原核的形成⑥核膜消逝，雌雄原核融合A．①②③④⑤⑥B．③②④⑤⑥①C．④⑤②①③⑥D．③④②⑤⑥①解析：选D受精过程中，获能的精子与卵子相遇时即发生顶体反应；当精子穿越透亮     带触及卵黄膜时，透亮     带马上封闭以阻挡其他精子进入，进而激活次级卵母细胞完成减数其次次分裂，释放其次极体，雌雄原核形成后，核膜消逝，雌雄原核融合在一起，形成合子，开头第一次卵裂。5．能正确表示高等动物胚胎发育挨次的是()A．受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化B．卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化C．受精卵→囊胚→原肠体→幼体D．受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化解析：选D受精卵卵裂期后依据桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官的分化挨次发育。6．如图为哺乳动物精子细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答问题：(1)写出各部分的名称：[1]__________，[2]__________，[3]__________，[4]__________，[5]__________，[6]__________，[7]__________，[8]__________。(2)精细胞变形形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消逝，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：图A是精子细胞结构示意图，图B是变形后的精子结构示意图。图中[1]是高尔基体，将形成精子的[5]顶体，[2]是线粒体，将形成图B中的[7]线粒体鞘，[3]是细胞核，将形成图B中的精子头的主要部分，[4]是中心体，将形成图B中的[8]精子尾部。答案：(1)高尔基体线粒体细胞核中心体顶体精子头线粒体鞘精子尾(2)细胞核是精子遗传物质储存的场所，也是精卵结合的后代遗传特性和代谢活动的把握中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所(时间：25分钟；满分：50分)一、选择题(每小题2分，共20分)1．精子变形时，线粒体集中在尾基部的缘由是()A．释放顶体酶发生透亮     带反应B．产生能量促进精子运动C．有利于质基因进入受精卵D．受细胞核的挤压形成解析：选B线粒体是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所，精子的线粒体在精子形成过程中集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。2．初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于()A．排卵前后，在卵巢内B．受精前，在卵巢内C．排卵前后，在输卵管内D．受精时，在输卵管内解析：选A雌性动物的减数第一次分裂发生在动物排卵前后，在卵巢内进行，其结果是生成一个次级卵母细胞和一个第一极体，然后进入输卵管，预备受精。3．下列有关图示的叙述中，不正确的是()A．图E中，①②③分别为透亮     带、滋养层、内细胞团B．图E所示的细胞均具发育的全能性C．图D所示的细胞已经开头分化，终止于生命结束D．从图A到图E的细胞增殖方式仅为有丝分裂解析：选B读图知E为原肠胚，图E中的内细胞团即③可发育为各种组织器官，具有发育的全能性，其他不具有。4．关于受精过程的叙述错误的是()A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透亮     带进入放射冠B．透亮     带反应是防止多精入卵的第一道屏障C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同时，卵子完成减数其次次分裂解析：选A哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透亮     带，进入卵黄膜，原核结合。获能后的精子与卵子相遇后，首先释放顶体酶穿过放射冠进入透亮     带。5．下列不是精子、卵子发生的区分是()A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．减数第一次分裂和减数其次次分裂的时间连续性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：选D初级精母细胞是雄性动物初情期开头后，由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期完成的；精子的发生在减数第一次分裂和减数其次次分裂是连续的，而卵子发生通过减数第一次分裂形成次级卵母细胞，在精子和卵子的结合过程中才完成减数其次次分裂；精子细胞形成后变形为蝌蚪状，而卵细胞不需要变形；成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有亲本细胞一半的染色体数目。6．在如图所示的过程中，哪一大事在2～9阶段没有发生()A．细胞体积减小B．细胞内有机物总量增加C．细胞有丝分裂D．细胞分化解析：选B题图中2～9阶段表示的是胚胎发育过程，胚胎发育过程是细胞有丝分裂和细胞分化的结果。受精卵发育到囊胚过程中，随着细胞数目的增多，细胞体积减小。该过程中有机物总量会有所削减。7．(江苏高考)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，并在肯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养分物质渐渐增加解析：选A在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数目，并在囊胚期细胞开头分化，A项正确；胚胎发育过程中伴随着细胞的分裂、分化、年轻和凋亡等，B项错误；在蛙胚胎发育的过程中，蛙胚的有机物总量不断削减，C项错误；蛙胚发育过程中从环境中获得氧气，但蛙胚刚开头发育时利用的是自身的养分物质，D项错误。8．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．囊胚期细胞消灭了细胞分化，但遗传物质未发生转变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：选C细胞分化并非遗传物质的转变，而是基因选择性表达的结果，即转录水平上的调控。9．如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，下列相关描述正确的是()A．图中3是透亮     带，7是原肠腔B．发育的先后挨次是甲→丙→乙C．1部位细胞将来发育成胎儿的各种组织D．甲、乙、丙时期的细胞都具有发育的全能性解析：选A图中甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原肠胚。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透亮     带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。10．如图表示蛙的受精卵发育至桑椹胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、全部细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是()A．①②B．①③C．②④D．③④解析：选A蛙受精卵发育至桑椹胚的过程中，由于细胞不断分裂，故DNA的总量渐渐增多；胚胎的总体积不增加或略有缩小，所以每个细胞的体积越来越小。由于细胞分裂等生命活动的消耗，其有机物总量亦削减。二、非选择题(共30分)11．(10分)下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：(1)图中字母表示的结构名称是：a.________________；b.____________；c.____________；d.____________。(2)图中数字表示的过程是：①____________________；②____________；③____________；④____________。(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精力量，这个过程叫做______。卵子一般在排出后都要在________进一步成熟，当达到________时，才具备与精子受精的力量。(4)在精卵相遇时精子发生____________反应，释放出__________酶，该酶可溶解透亮     带外面的卵丘细胞群和________，形成穿越________的通道。在精子触及到卵细胞膜的瞬间会发生________反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子膜与________融合，精子入卵，这时发生________反应，这是防止多精入卵的其次道屏障。同时精子的头部和尾部分别，由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的________。解析：图中a是放射冠，b是卵黄间隙，c是雄原核，d是雌原核，①是精子穿越放射冠，②是精子穿越透亮     带，③是精子进入卵细胞膜，④是雌雄原核融合。答案：(1)a.放射冠b．卵黄间隙c．雄原核d．雌原核(2)①精子穿过放射冠②精子穿过透亮     带③精子进入卵细胞膜④精卵原核融合(3)精子获能输卵管内减数其次次分裂中期(4)顶体顶体透亮     带放射冠和透亮     带透亮     带卵细胞膜卵细胞膜细胞核12．(10分)回答下列有关人体发育的几个问题：(1)受精卵的有丝分裂，称________，所产生的子细胞构成的致密细胞团称________________，该结构进入子宫腔后，内部消灭含有液体的囊腔叫______________，此时的胚胎称____________。(2)囊胚表面是单层扁平细胞，称________，将来发育成________；在腔后端有一团细胞，称________________，将来发育成____________________。(3)成熟的生殖细胞包括___________