《学霸笔记 同步精讲》第2章 细胞工程 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础（课件）人教版生物选择性必修3
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》第2章 细胞工程 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础（课件）人教版生物选择性必修3 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-09 00:00:00 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
第1课时 胚胎工程的理论基础
生 物
2026
第2章
第3节
内容索引
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位
1.运用批判性思维,归纳受精过程中防止多精入卵的机制,能以流程图的形式表示受精过程。
2.概述胚胎发育的各个阶段所发生的生理变化。
3.概述胚胎工程技术的主要内容,明确体外受精、胚胎移植、胚胎分割的基本原理。
4.结合具体实例,列举胚胎工程在生产实践中的应用。
素养阐释
1.通过思考与讨论,分析归纳哺乳动物早期胚胎发育的相关规律。
2.认同哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。
3.通过思考与讨论,分析归纳胚胎移植的生理基础。
4.认同胚胎工程与其他工程技术的联系。
5.能够运用生物学概念和原理,对日常生活中与胚胎分割有关的议题进行科学分析和判断。
自主预习 新知导学
一、胚胎工程的概念
胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
二、胚胎工程的理论基础
1.受精
(1)概念:受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(2)场所:自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)过程:包括受精前的准备阶段和受精阶段。
①准备阶段
a.准备阶段1——精子获能
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为“精子获能”。
精子获能的方法:直接利用雌性动物的生殖道使精子获能;将精子培养在人工配制的获能液中使其获能。获能液中常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。
b.准备阶段2——卵子的准备
动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是
次级卵母细胞。它们要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力。
②受精阶段
2.胚胎早期发育
(1)最初发育的场所及方式:受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂。
(2)胚胎早期发育的过程
①卵裂:胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
a.开始的场所:输卵管。
b.分裂方式:有丝分裂。
c.特点:细胞的数量不断增加,胚胎的总体积并不增加。
②胚胎早期发育的几个阶段
桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚
↓
↓
【预习检测】
1.判断正误。
(1)发育成熟的精子和卵子排出后即可受精。( )
(2)受精时,首先是精子释放的多种酶直接溶解卵细胞膜外的一些结构,为精子进入打开通道。( )
(3)雌、雄原核充分发育后,彼此靠近,核膜消失,融合形成合子。( )
(4)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用。( )
(5)在胚胎发育过程中细胞分化是从原肠胚阶段开始的。( )
(6)正常情况下受精完成的场所是输卵管。( )
(7)卵子完成减数分裂Ⅱ的时间是精子入卵前。( )
×
√
√
×
×
√
×
2.精子获能最可能与下列哪项有关 ( )
A.精子的尾部摆动
B.呼吸作用
C.雌性动物生殖道的运动
D.雌性动物生殖道中某种物质的作用
答案:D
解析:精子进入雌性动物生殖道后,必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化,才能获得受精能力,因此精子获能最可能与雌性动物生殖道中某种物质的作用有关。
3.下列过程中,哪些发生在精子入卵后 ( )
①精子继续完成减数分裂Ⅱ ②精子释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构 ③卵细胞膜立即发生反应,拒绝其他精子再进入 ④卵子完成减数分裂Ⅱ,形成雌原核
A.③④ B.①③④
C.②③ D.①④
答案:A
4.下列关于高等动物受精作用的叙述,错误的是( )
A.在自然条件下,受精是在雌性动物的输卵管内完成的
B.精子入卵后,卵子才完成减数分裂Ⅱ
C.精子入卵依靠细胞膜的结构特点
D.精子与卵子相遇后,会释放多种酶,防止多精入卵
答案:D
5.在牛的胚胎发育过程中,将来能发育成胎儿各种组织的是( )
A.透明带 B.囊胚的内细胞团
C.囊胚的滋养层 D.原肠胚的内胚层
答案:B
解析:在胚胎发育过程中,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的一部分。
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
知识点一 受精及其过程
1.某同学认为:陆生生物起源于水生生物,只要将哺乳动物的卵子和精子同时放入水溶液中,自然会受精形成受精卵。你认为这句话对吗 为什么
提示:不对。精子必须获能,卵子也必须在输卵管内发育成熟,然后二者在适宜的环境中相遇才能发生受精作用。
2.受精过程中防止多精入卵的机制是什么 其意义是什么
提示:精子穿过透明带,随之,精子的细胞膜与卵细胞膜融合,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带;精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。其意义是保证子代细胞中染色体数目正常。
3.雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系
提示: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。
[归纳提升]
1.受精过程中的“两个准备”“三大反应”“四部曲”
(2)“三大反应”
第一大反应:精子释放多种酶。获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。
第二大反应:精子的细胞膜与卵细胞膜融合,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。
第三大反应:精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
(3)受精阶段“四部曲”
精子穿越卵细胞膜外的结构→精子进入卵细胞膜→原核形成→合子形成
2.卵子的结构
3.雌、雄原核的形成
精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,叫作雄原核。与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。
特别提醒 (1)同种生物精卵结合的保障:卵子表面存在精子的特异性识别受体,只允许同种生物的精子与卵子结合。
(2)透明带发生阻止多精进入透明带的反应在精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,卵细胞膜发生阻止多精入卵的反应在精子进入卵细胞膜(即入卵)后。
(3)受精卵的遗传物质中,核遗传物质一半来自精子(父本),一半来自卵子(母本),质遗传物质几乎全部来自卵子。
(4)受精完成的标志:雌、雄原核的融合。
[典型例题]
下图表示精子入卵后,发生一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的是( )
A.图中X指卵细胞膜发生生理反应
B.图中Y指减数分裂Ⅱ
C.经图中Y过程只形成了雌原核
D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
答案:C
解析:X表示卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,Y表示减数分裂Ⅱ,在受精过程中卵子完成减数分裂Ⅱ。经图中Y过程,除形成雌原核外,还形成极体。精子入卵后尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶。
【变式训练】
1.受精作用是卵子与精子相互识别、融合成受精卵的过程。能够阻止一个卵子与两个或多个精子结合的机制是( )
①精子排出后在雌性动物生殖道内的获能 ②卵子排出后在输卵管内的进一步成熟 ③透明带发生生理反应阻止其他精子进入 ④卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:C
2.下列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,释放多种酶,首先穿过卵细胞膜
B.透明带发生生理反应可防止多精入卵
C.精子外膜与卵细胞膜相互融合,精子入卵
D.雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ
答案:A
解析:获能后的精子与卵子相遇后,开始释放多种酶,释放的酶可直接溶解卵细胞膜外的一些结构,使精子穿越卵细胞膜外的结构,如透明带。
[问题引领]
知识点二 胚胎早期发育
1.胚胎发育过程中细胞分化最显著的阶段是什么时期 细胞分化的原因是什么
提示:细胞分化最显著的阶段是原肠胚的三个胚层分化形成各种组织、器官等。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。
2.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。
3.胚胎发育的卵裂阶段,胚胎的总体积、胚胎中细胞的体积、胚胎中DNA的含量和胚胎中有机物的含量分别有何变化
提示:卵裂阶段,胚胎的总体积基本不变,随着细胞数目增多,细胞的体积逐渐减小,胚胎中DNA的含量逐渐增加,有机物含量逐渐减少。
4.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究,会为胚胎工程提供理论基础 请结合本节内容举例说明。
提示:胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的是哺乳动物体内受精和胚胎发育在自然条件下的特点和规律。人们正是在认识了这些自然规律的基础上,在体外进行有效的模拟,才使卵母细胞能在体外成熟,精子能在体外完成获能,获能的精子和成熟的卵母细胞在试管内完成受精,受精卵在人工培养条件下继续发育等。
[归纳提升]
1.胚胎早期发育各阶段的特点
发育过程如下图所示。
2.卵裂期细胞或物质的变化规律
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞的体积 减小
胚胎总体积 基本不变
DNA总量 增多
每个细胞的DNA含量 基本不变
有机物总量(能量) 减少
物质的种类 增多
(1)细胞数量或DNA总量:胚胎发育过程是受精卵不断进行有丝分裂的过程。细胞数量越来越多,DNA总量也会越来越多。
(2)有机物总量:早期胚胎发育过程消耗的营养主要来自受精卵内储存的有机物,因而有机物总量会越来越少。
(3)每个细胞的体积:在由受精卵发育至囊胚的过程,外面始终有透明带包裹,整个胚胎总体积基本不变,而细胞数量越来越多,所以每个细胞的体积减小。
3.细胞全能性与胚胎早期发育各阶段的关系
(1)桑葚胚以前的细胞都具有全能性,即每一个细胞都有发育成完整个体的潜能。
(2)囊胚细胞继续分化,其中内细胞团细胞具有全能性。
(3)原肠胚中出现胚层分化,细胞全能性降低。
[典型例题]
下图表示哺乳动物胚胎发育过程中的两个阶段,请据图回答下列问题。
(1)A、B两个阶段中,表示囊胚的是 。
(2)写出图中以下标号的名称:
① ,② ,④ 。
(3)A时期以前的细胞具有发育上的 性,
B时期细胞继续 。
(4)②将来发育成 。
(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的,合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是 。
答案:(1)B (2)滋养层 内细胞团 囊胚腔 (3)全能 分化 (4)胎儿的各种组织 (5)透明带和卵细胞膜分别发生生理反应
解析:(1)图中A是桑葚胚,B是囊胚。(2)图B中①是滋养层,②是内细胞团,③是透明带,④是囊胚腔。(3)桑葚胚以前的细胞具有全能性;囊胚期细胞继续分化,分化为滋养层细胞和内细胞团。(4)内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分。(5)受精时透明带和卵细胞膜会发生生理反应防止多精入卵。
【变式训练】
1.关于桑葚胚和囊胚的比较,下列说法错误的是( )
A.桑葚胚的各细胞结构、功能基本相同
B.囊胚期细胞分化是遗传物质突变引起的
C.囊胚期的细胞继续分化,但遗传物质未发生改变
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录水平上的差异引起的
答案:B
解析:桑葚胚的各细胞结构、功能基本相同;囊胚期细胞分化是基因选择性表达的结果;囊胚期的细胞进行有丝分裂,遗传物质一般不变;内细胞团和滋养层细胞内遗传物质相同,蛋白质不同,这与转录过程有关。
2.下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是( )
A.受精卵的DNA一半来自精子
B.a、b分别是原肠胚和囊胚时期
C.①~④过程细胞只分裂不分化
D.a时期可分离获得内细胞团细胞
答案:D
解析:受精卵的细胞质DNA几乎全部来自卵子,而细胞核DNA一半来自精子,一半来自卵子,故来自精子的DNA不到一半,A项错误。a、b分别是囊胚和原肠胚时期,B项错误。④过程表示囊胚发育为原肠胚,该时期发生了细胞分化,C项错误。a时期为囊胚,囊胚期可分离获得内细胞团细胞,D项正确。
课堂小结
第1课时 胚胎工程的理论基础
生 物
2026
第2章
第3节
内容索引
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位
1.运用批判性思维,归纳受精过程中防止多精入卵的机制,能以流程图的形式表示受精过程。
2.概述胚胎发育的各个阶段所发生的生理变化。
3.概述胚胎工程技术的主要内容,明确体外受精、胚胎移植、胚胎分割的基本原理。
4.结合具体实例,列举胚胎工程在生产实践中的应用。
素养阐释
1.通过思考与讨论,分析归纳哺乳动物早期胚胎发育的相关规律。
2.认同哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。
3.通过思考与讨论,分析归纳胚胎移植的生理基础。
4.认同胚胎工程与其他工程技术的联系。
5.能够运用生物学概念和原理,对日常生活中与胚胎分割有关的议题进行科学分析和判断。
自主预习 新知导学
一、胚胎工程的概念
胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
二、胚胎工程的理论基础
1.受精
(1)概念:受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(2)场所:自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)过程:包括受精前的准备阶段和受精阶段。
①准备阶段
a.准备阶段1——精子获能
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为“精子获能”。
精子获能的方法:直接利用雌性动物的生殖道使精子获能;将精子培养在人工配制的获能液中使其获能。获能液中常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。
b.准备阶段2——卵子的准备
动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是
次级卵母细胞。它们要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力。
②受精阶段
2.胚胎早期发育
(1)最初发育的场所及方式:受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂。
(2)胚胎早期发育的过程
①卵裂:胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
a.开始的场所:输卵管。
b.分裂方式:有丝分裂。
c.特点:细胞的数量不断增加,胚胎的总体积并不增加。
②胚胎早期发育的几个阶段
桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团,形似桑葚
↓
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【预习检测】
1.判断正误。
(1)发育成熟的精子和卵子排出后即可受精。( )
(2)受精时,首先是精子释放的多种酶直接溶解卵细胞膜外的一些结构,为精子进入打开通道。( )
(3)雌、雄原核充分发育后,彼此靠近,核膜消失,融合形成合子。( )
(4)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用。( )
(5)在胚胎发育过程中细胞分化是从原肠胚阶段开始的。( )
(6)正常情况下受精完成的场所是输卵管。( )
(7)卵子完成减数分裂Ⅱ的时间是精子入卵前。( )
×
√
√
×
×
√
×
2.精子获能最可能与下列哪项有关 ( )
A.精子的尾部摆动
B.呼吸作用
C.雌性动物生殖道的运动
D.雌性动物生殖道中某种物质的作用
答案:D
解析:精子进入雌性动物生殖道后,必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化,才能获得受精能力,因此精子获能最可能与雌性动物生殖道中某种物质的作用有关。
3.下列过程中,哪些发生在精子入卵后 ( )
①精子继续完成减数分裂Ⅱ ②精子释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构 ③卵细胞膜立即发生反应,拒绝其他精子再进入 ④卵子完成减数分裂Ⅱ,形成雌原核
A.③④ B.①③④
C.②③ D.①④
答案:A
4.下列关于高等动物受精作用的叙述,错误的是( )
A.在自然条件下,受精是在雌性动物的输卵管内完成的
B.精子入卵后,卵子才完成减数分裂Ⅱ
C.精子入卵依靠细胞膜的结构特点
D.精子与卵子相遇后,会释放多种酶,防止多精入卵
答案:D
5.在牛的胚胎发育过程中,将来能发育成胎儿各种组织的是( )
A.透明带 B.囊胚的内细胞团
C.囊胚的滋养层 D.原肠胚的内胚层
答案:B
解析:在胚胎发育过程中,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的一部分。
合作探究 释疑解惑
[问题引领]
知识点一 受精及其过程
1.某同学认为:陆生生物起源于水生生物,只要将哺乳动物的卵子和精子同时放入水溶液中,自然会受精形成受精卵。你认为这句话对吗 为什么
提示:不对。精子必须获能,卵子也必须在输卵管内发育成熟,然后二者在适宜的环境中相遇才能发生受精作用。
2.受精过程中防止多精入卵的机制是什么 其意义是什么
提示:精子穿过透明带,随之,精子的细胞膜与卵细胞膜融合,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带;精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。其意义是保证子代细胞中染色体数目正常。
3.雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系
提示: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。
[归纳提升]
1.受精过程中的“两个准备”“三大反应”“四部曲”
(2)“三大反应”
第一大反应:精子释放多种酶。获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。
第二大反应:精子的细胞膜与卵细胞膜融合,卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。
第三大反应:精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
(3)受精阶段“四部曲”
精子穿越卵细胞膜外的结构→精子进入卵细胞膜→原核形成→合子形成
2.卵子的结构
3.雌、雄原核的形成
精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,叫作雄原核。与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。
特别提醒 (1)同种生物精卵结合的保障:卵子表面存在精子的特异性识别受体,只允许同种生物的精子与卵子结合。
(2)透明带发生阻止多精进入透明带的反应在精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,卵细胞膜发生阻止多精入卵的反应在精子进入卵细胞膜(即入卵)后。
(3)受精卵的遗传物质中,核遗传物质一半来自精子(父本),一半来自卵子(母本),质遗传物质几乎全部来自卵子。
(4)受精完成的标志:雌、雄原核的融合。
[典型例题]
下图表示精子入卵后,发生一系列变化形成受精卵的过程。下列叙述错误的是( )
A.图中X指卵细胞膜发生生理反应
B.图中Y指减数分裂Ⅱ
C.经图中Y过程只形成了雌原核
D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
答案:C
解析:X表示卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,Y表示减数分裂Ⅱ,在受精过程中卵子完成减数分裂Ⅱ。经图中Y过程,除形成雌原核外,还形成极体。精子入卵后尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶。
【变式训练】
1.受精作用是卵子与精子相互识别、融合成受精卵的过程。能够阻止一个卵子与两个或多个精子结合的机制是( )
①精子排出后在雌性动物生殖道内的获能 ②卵子排出后在输卵管内的进一步成熟 ③透明带发生生理反应阻止其他精子进入 ④卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:C
2.下列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,释放多种酶,首先穿过卵细胞膜
B.透明带发生生理反应可防止多精入卵
C.精子外膜与卵细胞膜相互融合,精子入卵
D.雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ
答案:A
解析:获能后的精子与卵子相遇后,开始释放多种酶,释放的酶可直接溶解卵细胞膜外的一些结构,使精子穿越卵细胞膜外的结构,如透明带。
[问题引领]
知识点二 胚胎早期发育
1.胚胎发育过程中细胞分化最显著的阶段是什么时期 细胞分化的原因是什么
提示:细胞分化最显著的阶段是原肠胚的三个胚层分化形成各种组织、器官等。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。
2.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。
3.胚胎发育的卵裂阶段,胚胎的总体积、胚胎中细胞的体积、胚胎中DNA的含量和胚胎中有机物的含量分别有何变化
提示:卵裂阶段,胚胎的总体积基本不变,随着细胞数目增多,细胞的体积逐渐减小,胚胎中DNA的含量逐渐增加,有机物含量逐渐减少。
4.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究,会为胚胎工程提供理论基础 请结合本节内容举例说明。
提示:胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的是哺乳动物体内受精和胚胎发育在自然条件下的特点和规律。人们正是在认识了这些自然规律的基础上,在体外进行有效的模拟,才使卵母细胞能在体外成熟,精子能在体外完成获能,获能的精子和成熟的卵母细胞在试管内完成受精,受精卵在人工培养条件下继续发育等。
[归纳提升]
1.胚胎早期发育各阶段的特点
发育过程如下图所示。
2.卵裂期细胞或物质的变化规律
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞的体积 减小
胚胎总体积 基本不变
DNA总量 增多
每个细胞的DNA含量 基本不变
有机物总量(能量) 减少
物质的种类 增多
(1)细胞数量或DNA总量:胚胎发育过程是受精卵不断进行有丝分裂的过程。细胞数量越来越多,DNA总量也会越来越多。
(2)有机物总量:早期胚胎发育过程消耗的营养主要来自受精卵内储存的有机物,因而有机物总量会越来越少。
(3)每个细胞的体积:在由受精卵发育至囊胚的过程,外面始终有透明带包裹,整个胚胎总体积基本不变,而细胞数量越来越多,所以每个细胞的体积减小。
3.细胞全能性与胚胎早期发育各阶段的关系
(1)桑葚胚以前的细胞都具有全能性,即每一个细胞都有发育成完整个体的潜能。
(2)囊胚细胞继续分化,其中内细胞团细胞具有全能性。
(3)原肠胚中出现胚层分化,细胞全能性降低。
[典型例题]
下图表示哺乳动物胚胎发育过程中的两个阶段,请据图回答下列问题。
(1)A、B两个阶段中,表示囊胚的是 。
(2)写出图中以下标号的名称:
① ,② ,④ 。
(3)A时期以前的细胞具有发育上的 性,
B时期细胞继续 。
(4)②将来发育成 。
(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的,合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是 。
答案:(1)B (2)滋养层 内细胞团 囊胚腔 (3)全能 分化 (4)胎儿的各种组织 (5)透明带和卵细胞膜分别发生生理反应
解析:(1)图中A是桑葚胚,B是囊胚。(2)图B中①是滋养层,②是内细胞团,③是透明带,④是囊胚腔。(3)桑葚胚以前的细胞具有全能性;囊胚期细胞继续分化,分化为滋养层细胞和内细胞团。(4)内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分。(5)受精时透明带和卵细胞膜会发生生理反应防止多精入卵。
【变式训练】
1.关于桑葚胚和囊胚的比较,下列说法错误的是( )
A.桑葚胚的各细胞结构、功能基本相同
B.囊胚期细胞分化是遗传物质突变引起的
C.囊胚期的细胞继续分化,但遗传物质未发生改变
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录水平上的差异引起的
答案:B
解析:桑葚胚的各细胞结构、功能基本相同;囊胚期细胞分化是基因选择性表达的结果;囊胚期的细胞进行有丝分裂,遗传物质一般不变;内细胞团和滋养层细胞内遗传物质相同,蛋白质不同,这与转录过程有关。
2.下图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是( )
A.受精卵的DNA一半来自精子
B.a、b分别是原肠胚和囊胚时期
C.①~④过程细胞只分裂不分化
D.a时期可分离获得内细胞团细胞
答案:D
解析:受精卵的细胞质DNA几乎全部来自卵子,而细胞核DNA一半来自精子,一半来自卵子,故来自精子的DNA不到一半,A项错误。a、b分别是囊胚和原肠胚时期,B项错误。④过程表示囊胚发育为原肠胚,该时期发生了细胞分化,C项错误。a时期为囊胚,囊胚期可分离获得内细胞团细胞,D项正确。
课堂小结