人教版高中生物选修3 专题3 胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修3 专题3 胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-04-17 22:38:45 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
回顾旧知
精子和卵子的减数分裂
精子与卵子结合形成受精卵
？？
导入新课
绝大多数多细胞动物在其大部分生活史中都是以二倍体存在的。在每种动物中，经过减数分裂产生单倍体配子。通过受精不同配子的核进行融合再形成二倍体的合子。经过不断地有丝分裂发育成一个新的二倍体生物。雄性动物产生的配子是精子。这个过程称为精子发生。雌性的配子是卵，由卵子发生而形成。
我们都知道通常是只有一个精子能够与卵子结合，那么防止多精入卵的机制是什么？
精子和卵子在受精前需要经过什么过程？
胚胎发育的基本过程又是怎么样的呢？
３.１体内受精和早期胚胎发育
卵子
许多精子
1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
知识与能力
教学目标
过程与方法
搜集相关资料，小组讨论交流。
能够运用所学知识，回答常见问题。
情感态度与价值观
激发学生对胚胎发育知识的兴趣。
认同胚胎工程建立及发展的意义。
1.哺乳动物精子和卵子的发生。
2.哺乳动物的受精过程。
3.哺乳动物的胚胎发育。
教学重难点
重点
1.哺乳动物受精过程中精子的获能﹑顶体反应﹑透明带反应﹑卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
2.哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
难点
精子的发生
精子的发生
（1）场所：睾丸的曲细精管
（2）时间：从初情期到生殖机能衰退阶段。
（3）过程：精子的发生过程大体可以分为三个阶段：
第一阶段：初级精母细胞的形成阶段。
第二阶段：初级精母细胞的分裂阶段。
第三阶段：精子细胞的变形阶段。
各种家畜的精子发生大体可以分为三个阶段：
一、位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次有丝分裂，产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合生，进一步形成初级精母细胞。
二、初级精母细胞经过连续两次分裂（减数分裂），第一次分裂产生两个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含单倍体的精子细胞。
三、圆的精子细胞经过变形，形成精子，哺乳动物的精子外形似蝌蚪。
①顶体的发生
②尾的发育
③精子头出现
④细胞质浓缩
⑤精子形成
细胞内的变化：
细胞核 精子头的主要部分
高尔基体 头部的顶体
中心体 精子的尾部
线粒体 精子尾部的线粒体鞘膜
其它物质 原生质滴
精子的发生图
卵子的发生
卵子的发生
（1）场所：卵巢
（2）时间：哺乳动物在出生前（胎儿时期）完成卵泡的形成和在卵巢内的储备，到性成熟时经减数分裂形成卵子。
（3）过程：卵子的发生过程大体可以分为两个阶段：
第一阶段：初级卵母细胞的形成阶段。
第二阶段：初级卵母细胞分裂形成卵子阶段。
（4）卵泡的发育
卵泡:卵巢皮质内由一个卵母细胞和其周围许多小型卵泡细胞所组成。根据卵泡发育过程的形态和功能变化，可分为原始卵泡、生长卵泡和成熟卵泡三个阶段。女性的原始卵泡是与生俱来的,新生儿两侧卵巢就有70万～200万个原始卵泡，到青春期约有4万个原始卵泡。
每一个月经周期中只有一个卵泡生成至成熟，叫做优势卵泡。其它卵泡受抑制因子的抑制，停止生长，退化为闭锁卵泡。成熟的优势卵泡迅速长大，直径达20mm，并逐渐移行至卵巢表面，其贴近部分因无血管，呈半透明圆锥状，称排卵斑，突出于卵巢的表面，准备排卵。
白体
排卵
血体
输卵管
初级卵母细胞
透明带
放射冠
第一极体
原始卵泡
初级卵泡
次级卵泡
颗粒细胞
卵母细胞
卵泡核
卵泡发育
人类的卵细胞
在学习卵子的发生过程时应注意以下几点 ：
①卵原细胞的形成：卵原细胞是由体细胞经细胞分化形成初始的卵原细胞，初始的卵原细胞经数次有丝分裂形成能进行减数分裂的卵原细胞。
②卵原细胞和初级卵母细胞的区别：同精原细胞和初级精母细胞一样，染色体复制前是卵原细胞，复制后是初级卵母细胞。
③减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成，初级卵母细胞分裂产生一个大的次级卵母细胞，和一个小的第一极体；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞分裂产生一个大的卵子和一个小的第二极体。
④是否受精的标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。同时说明了第一极体和次级卵母细胞的分裂不是同步的，当完成受精作用时第一极体还没有分裂。
受精
1.概念：受精是精子与卵子结合形成合子的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
2.场所：在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。
3.准备阶段：本阶段又分为准备阶段1（精子获能阶段）、准备阶段2（卵子的准备）两个阶段。
准备阶段１—精子的获得
刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得生殖能力。称为“精子获能”。
准备阶段２—卵子的准备
卵子一般在排出后２~３小时才能被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。动物排出的卵子成熟程度不同，要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段
1.精子的顶体反应：获能后的精子，在雌性动物生殖道与卵子相遇时，出现精子顶体膨大，精子质膜（外膜）和顶体外膜局部融合，并在融合处形成一些泡状物，随后脱落，造成精子顶体外膜出现孔洞，使顶体内储存的与受精有关的酶释放出来，参与精子和卵子的受精过程，这种生理现象叫顶体反应。
概念
2.卵子的透明带反应：顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子穿越透明带，与卵黄膜接触，产生一种阻止后来精子进入透明带的反应。这是防止多精入卵的第一道屏障。
受精过程：
①精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠。
②防止多精子入卵受精的两道屏障； 屏障透明带反应和卵黄膜封闭作用。
3.卵黄膜的封闭作用
精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。这是防止多精入卵的第二道屏障。
③精子入卵后发生的变化：尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的雄原核。
④卵子入卵后发生的变化：变化一：卵黄膜封闭，拒绝其他精子再进入卵内。变化二：卵子完成减数第二次分裂，排除第二极体，形成雌原核。
⑤雄原核和雌原核彼此接触，并融合为合子，即受精卵。
精子与卵子相遇
精子进入卵子
受精卵
（箭头所指分别为精原核和卵原核）
胚胎发育
1.概念：胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。
2.早期胚胎发育的过程
受精卵
桑椹胚
囊胚
原肠胚
卵裂
卵裂期（在透明带中进行）
桑椹胚期：桑椹胚的细胞数目在32个左右，细胞排列致密，形似桑椹，由具有发育全能性的细胞构成。
卵裂期：胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，称为卵裂期。其特点是：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积不变。
囊胚期：囊胚出现细胞分化，聚集于一端个体较大的细胞为内细胞团（ICM），将发育为胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展和排列的个体小的细胞为滋养层细胞，将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养。
随着胚胎的进一步发育，出现了含有液体的囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，叫做孵化。
原肠胚期：胚胎孵化后，再进一步发育，内细胞团的表皮细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，这时的胚胎称为原肠胚。由内胚层包围的囊腔叫做原肠腔。
⒈精子的变形
⒉卵泡的形成
⒊卵子成熟的两次减数分裂的时间和场所
⒋ 受精过程中精子的顶体反应，卵子的透
明带反应，卵黄膜的封闭作用及雌雄原核的
形成。
课堂小结
5.是否受精的标志：是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。同时说明了第一极体和次级卵母细胞的分裂不是同步的，当完成受精作用时第一极体还没有分裂。
6.受精作用发生的时间在两处并不矛盾。受
精作用是一个过程，减数第二次分裂是在精
子和卵子结合的过程中完成的，只有在减数
第二次分裂完成后，才能真正完成精子和卵
子的核融合过程。
7.哺乳动物的早期胚胎发育，受精卵﹑卵裂﹑
桑椹胚﹑囊胚﹑原肠胚及胚层分化。
1.防止多精子入卵主要通过（ ）和（ ）作用两条屏障。
透明带反应
卵黄膜的封闭
2.卵裂期的细胞分裂方式为（ ）。
有丝分裂
课堂练习
3.哺乳动物精子和卵子发生的异同？
答：同：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；都经过两次减数分裂才形成。
异：一个精原细胞分裂后最终可以产生多个精子，一个卵原细胞最终只能产生一个卵子；精子的形状为蝌蚪状，卵子的形状为球形；多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。
4.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
答：指卵子从卵泡中排出。
5.刚排出的卵是成熟的卵子吗？
答：刚排出的卵尚未完全成熟，仅完成了第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精。
6.在精细胞的变形过程中，细胞发生的较大的变化 是什么？
答：细胞核 精子头的主要部分
高尔基体 头部的顶体
中心体 精子的尾部
线粒体 精子尾部的线粒体鞘膜
其它物质 原生质滴
回顾旧知
精子和卵子的减数分裂
精子与卵子结合形成受精卵
？？
导入新课
绝大多数多细胞动物在其大部分生活史中都是以二倍体存在的。在每种动物中，经过减数分裂产生单倍体配子。通过受精不同配子的核进行融合再形成二倍体的合子。经过不断地有丝分裂发育成一个新的二倍体生物。雄性动物产生的配子是精子。这个过程称为精子发生。雌性的配子是卵，由卵子发生而形成。
我们都知道通常是只有一个精子能够与卵子结合，那么防止多精入卵的机制是什么？
精子和卵子在受精前需要经过什么过程？
胚胎发育的基本过程又是怎么样的呢？
３.１体内受精和早期胚胎发育
卵子
许多精子
1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
知识与能力
教学目标
过程与方法
搜集相关资料，小组讨论交流。
能够运用所学知识，回答常见问题。
情感态度与价值观
激发学生对胚胎发育知识的兴趣。
认同胚胎工程建立及发展的意义。
1.哺乳动物精子和卵子的发生。
2.哺乳动物的受精过程。
3.哺乳动物的胚胎发育。
教学重难点
重点
1.哺乳动物受精过程中精子的获能﹑顶体反应﹑透明带反应﹑卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
2.哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
难点
精子的发生
精子的发生
（1）场所：睾丸的曲细精管
（2）时间：从初情期到生殖机能衰退阶段。
（3）过程：精子的发生过程大体可以分为三个阶段：
第一阶段：初级精母细胞的形成阶段。
第二阶段：初级精母细胞的分裂阶段。
第三阶段：精子细胞的变形阶段。
各种家畜的精子发生大体可以分为三个阶段：
一、位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次有丝分裂，产生大量的精原细胞，其中部分精原细胞经过染色体复制和其他物质的合生，进一步形成初级精母细胞。
二、初级精母细胞经过连续两次分裂（减数分裂），第一次分裂产生两个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生两个含单倍体的精子细胞。
三、圆的精子细胞经过变形，形成精子，哺乳动物的精子外形似蝌蚪。
①顶体的发生
②尾的发育
③精子头出现
④细胞质浓缩
⑤精子形成
细胞内的变化：
细胞核 精子头的主要部分
高尔基体 头部的顶体
中心体 精子的尾部
线粒体 精子尾部的线粒体鞘膜
其它物质 原生质滴
精子的发生图
卵子的发生
卵子的发生
（1）场所：卵巢
（2）时间：哺乳动物在出生前（胎儿时期）完成卵泡的形成和在卵巢内的储备，到性成熟时经减数分裂形成卵子。
（3）过程：卵子的发生过程大体可以分为两个阶段：
第一阶段：初级卵母细胞的形成阶段。
第二阶段：初级卵母细胞分裂形成卵子阶段。
（4）卵泡的发育
卵泡:卵巢皮质内由一个卵母细胞和其周围许多小型卵泡细胞所组成。根据卵泡发育过程的形态和功能变化，可分为原始卵泡、生长卵泡和成熟卵泡三个阶段。女性的原始卵泡是与生俱来的,新生儿两侧卵巢就有70万～200万个原始卵泡，到青春期约有4万个原始卵泡。
每一个月经周期中只有一个卵泡生成至成熟，叫做优势卵泡。其它卵泡受抑制因子的抑制，停止生长，退化为闭锁卵泡。成熟的优势卵泡迅速长大，直径达20mm，并逐渐移行至卵巢表面，其贴近部分因无血管，呈半透明圆锥状，称排卵斑，突出于卵巢的表面，准备排卵。
白体
排卵
血体
输卵管
初级卵母细胞
透明带
放射冠
第一极体
原始卵泡
初级卵泡
次级卵泡
颗粒细胞
卵母细胞
卵泡核
卵泡发育
人类的卵细胞
在学习卵子的发生过程时应注意以下几点 ：
①卵原细胞的形成：卵原细胞是由体细胞经细胞分化形成初始的卵原细胞，初始的卵原细胞经数次有丝分裂形成能进行减数分裂的卵原细胞。
②卵原细胞和初级卵母细胞的区别：同精原细胞和初级精母细胞一样，染色体复制前是卵原细胞，复制后是初级卵母细胞。
③减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成，初级卵母细胞分裂产生一个大的次级卵母细胞，和一个小的第一极体；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞分裂产生一个大的卵子和一个小的第二极体。
④是否受精的标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。同时说明了第一极体和次级卵母细胞的分裂不是同步的，当完成受精作用时第一极体还没有分裂。
受精
1.概念：受精是精子与卵子结合形成合子的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
2.场所：在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。
3.准备阶段：本阶段又分为准备阶段1（精子获能阶段）、准备阶段2（卵子的准备）两个阶段。
准备阶段１—精子的获得
刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得生殖能力。称为“精子获能”。
准备阶段２—卵子的准备
卵子一般在排出后２~３小时才能被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。动物排出的卵子成熟程度不同，要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段
1.精子的顶体反应：获能后的精子，在雌性动物生殖道与卵子相遇时，出现精子顶体膨大，精子质膜（外膜）和顶体外膜局部融合，并在融合处形成一些泡状物，随后脱落，造成精子顶体外膜出现孔洞，使顶体内储存的与受精有关的酶释放出来，参与精子和卵子的受精过程，这种生理现象叫顶体反应。
概念
2.卵子的透明带反应：顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子穿越透明带，与卵黄膜接触，产生一种阻止后来精子进入透明带的反应。这是防止多精入卵的第一道屏障。
受精过程：
①精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠。
②防止多精子入卵受精的两道屏障； 屏障透明带反应和卵黄膜封闭作用。
3.卵黄膜的封闭作用
精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。这是防止多精入卵的第二道屏障。
③精子入卵后发生的变化：尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的雄原核。
④卵子入卵后发生的变化：变化一：卵黄膜封闭，拒绝其他精子再进入卵内。变化二：卵子完成减数第二次分裂，排除第二极体，形成雌原核。
⑤雄原核和雌原核彼此接触，并融合为合子，即受精卵。
精子与卵子相遇
精子进入卵子
受精卵
（箭头所指分别为精原核和卵原核）
胚胎发育
1.概念：胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。
2.早期胚胎发育的过程
受精卵
桑椹胚
囊胚
原肠胚
卵裂
卵裂期（在透明带中进行）
桑椹胚期：桑椹胚的细胞数目在32个左右，细胞排列致密，形似桑椹，由具有发育全能性的细胞构成。
卵裂期：胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，称为卵裂期。其特点是：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积不变。
囊胚期：囊胚出现细胞分化，聚集于一端个体较大的细胞为内细胞团（ICM），将发育为胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展和排列的个体小的细胞为滋养层细胞，将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养。
随着胚胎的进一步发育，出现了含有液体的囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，叫做孵化。
原肠胚期：胚胎孵化后，再进一步发育，内细胞团的表皮细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，这时的胚胎称为原肠胚。由内胚层包围的囊腔叫做原肠腔。
⒈精子的变形
⒉卵泡的形成
⒊卵子成熟的两次减数分裂的时间和场所
⒋ 受精过程中精子的顶体反应，卵子的透
明带反应，卵黄膜的封闭作用及雌雄原核的
形成。
课堂小结
5.是否受精的标志：是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。同时说明了第一极体和次级卵母细胞的分裂不是同步的，当完成受精作用时第一极体还没有分裂。
6.受精作用发生的时间在两处并不矛盾。受
精作用是一个过程，减数第二次分裂是在精
子和卵子结合的过程中完成的，只有在减数
第二次分裂完成后，才能真正完成精子和卵
子的核融合过程。
7.哺乳动物的早期胚胎发育，受精卵﹑卵裂﹑
桑椹胚﹑囊胚﹑原肠胚及胚层分化。
1.防止多精子入卵主要通过（ ）和（ ）作用两条屏障。
透明带反应
卵黄膜的封闭
2.卵裂期的细胞分裂方式为（ ）。
有丝分裂
课堂练习
3.哺乳动物精子和卵子发生的异同？
答：同：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加生殖原细胞的数量；都经过两次减数分裂才形成。
异：一个精原细胞分裂后最终可以产生多个精子，一个卵原细胞最终只能产生一个卵子；精子的形状为蝌蚪状，卵子的形状为球形；多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。
4.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
答：指卵子从卵泡中排出。
5.刚排出的卵是成熟的卵子吗？
答：刚排出的卵尚未完全成熟，仅完成了第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精。
6.在精细胞的变形过程中，细胞发生的较大的变化 是什么？
答：细胞核 精子头的主要部分
高尔基体 头部的顶体
中心体 精子的尾部
线粒体 精子尾部的线粒体鞘膜
其它物质 原生质滴