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目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,三,一、精子和卵子的发生 1.精子的发生 (1)场所:睾丸。 (2)时间:从初情期开始,直到生殖机能衰退。 (3)过程 精原细胞通过有丝分裂产生大量的精原细胞,其中部分精原细胞进一步形成初级精母细胞; 1个初级精母细胞通过减数分裂产生4个精子细胞;,目标导航,预习导引,一,二,三,精子细胞通过变形形成精子。如下所示:,目标导航,预习导引,一,二,三,2.卵子的发生 (1)场所:卵巢。 (2)时间:动物的胚胎在性别分化后,直到生殖机能衰退。哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前(即胎儿时期)完成的。 (3)过程: 胎儿期:卵原细胞通过有丝分裂的方式不断增加其数量,并进一步演变为初级卵母细胞; 排卵前:一个初级卵母细胞经过减数第一次分裂产生一个次级卵母细胞和第一极体; 精子和卵子结合过程中:一个次级卵母细胞经过减数第二次分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。 3.卵子是否受精的重要标志:当在卵细胞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。,目标导航,预习导引,一,二,三,精子细胞在变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,对这一现象应怎样解释?为什么精子中的线粒体集中在尾的基部? 提示细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其中,细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生能量的场所。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膜,是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。,目标导航,预习导引,一,二,三,二、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:雌性的输卵管内。 3.过程,目标导航,预习导引,一,二,三,(2)受精阶段:(如下图所示),目标导航,预习导引,一,二,三,目标导航,预习导引,一,二,三,目标导航,预习导引,一,二,三,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,自然会受精融合形成受精卵。 (1)你认为这句话对吗?为什么? 提示不对。精子必须首先获能,卵子也必须在输卵管内发育成熟,才具备受精的能力。 (2)哺乳动物受精过程主要包括哪些内容? 提示精子穿越放射冠和透明带,进入卵细胞膜,雌、雄原核形成和融合。,目标导航,预习导引,一,二,三,三、胚胎发育 1.卵裂期:在透明带内进行,其特点是进行有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。 2.桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,叫做桑椹胚。这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。 3.囊胚: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;胚胎进一步发育出现囊胚腔;然后囊胚进一步扩大,会导致透明带的破裂,胚胎从透明带中伸展出来,这一过程称为孵化。 4.原肠胚:内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层,内胚层包围着原肠腔。,目标导航,预习导引,一,二,三,卵裂是卵细胞的减数分裂吗? 提示不是,是受精卵的有丝分裂。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一、精子、卵子的发生及体内受精 1.精子和卵子的发生比较,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,2.体内受精 (1)受精的场所:输卵管。 (2)受精前的两个准备 精子获能:精液由精子和精清(精浆)两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质,因此,在一般情况下,精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时,由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制,才能引起精子获能。 卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具备与精子受精的能力。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,(3)受精过程解读 顶体反应:精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子结合必不可少的条件。 透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,称为透明带反应,是防止多精入卵受精的第一道屏障。 卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,称为卵细胞膜反应。这是防止多精入卵受精的第二道屏障。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,受精完成的标志:雌、雄原核融合完成。 卵子受精的标志:卵细胞膜与透明带之间能观察到两个极体。 (4)受精的意义:维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异十分重要。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例1】 下列不属于精子和卵子发生的区别的是 () A.初级精母、卵母细胞的形成时间 B.M和M的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否发生变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数量 解析初级精母细胞是雄性动物初情期开始后,才由精原细胞分裂形成的,而初级卵母细胞的发生是在胎儿时期完成的;初级精母细胞经过两次连续分裂M和M形成精子细胞,初级卵母细胞经过M形成次级卵母细胞,进入输卵管,准备与精子受精,M是在精子和卵子结合的过程中完成的;精子细胞形成后要经过变形,卵子不需要变形;成熟的精子和卵子都是性原细胞经过减数分裂形成的,都含有相当于亲本体细胞数目一半的染色体。 答案D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,下列关于高等动物受精作用的叙述,错误的是() A.在卵细胞膜和透明带之间可以观察到两个极体时,标志着卵子已受精 B.精子和卵子结合的过程中,卵子完成减数第二次分裂 C.精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠了细胞膜的结构特点 D.精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,防止多精入卵 解析精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,释放顶体酶,溶解卵丘细胞群之间的物质,使精子穿过放射冠,不是防止多精入卵。防止多精入卵的机制是透明带反应和卵细胞膜反应。 答案D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,卵子受精的标志是观察到2个极体而不是3个极体的原因:第一极体和次级卵母细胞的分裂是不同步的,第一极体分裂迟。理论上,第一极体会分裂形成2个第二极体,但实际上,它还没有分裂就退化了。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,二、早期胚胎的发育 早期胚胎发育从受精卵开始到原肠胚,如下图所示: 1.最初发育场所 输卵管。 2.起点 受精卵。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,3.过程 (1)卵裂期的特点:细胞进行有丝分裂,细胞数目增加,但胚胎总体积并不增加或略缩小,因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小,但核内遗传物质并未减少。 (2)桑椹胚以前的细胞均未分化,细胞都具有全能性。 (3)桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高。 (4)原肠胚的特点:原肠胚阶段是个体发育中分化能力最强的阶段;内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例2】 以下关于桑椹胚的说法,不正确的是() A.胚胎细胞达到32个左右,形似桑椹 B.此阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,即每个细胞都具有全能性 C.良种母牛体内此时期的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛,性别一定为雌性 D.是由受精卵经有丝分裂产生的,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析当胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,叫做桑椹胚。实验证实,这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。这些细胞都是由受精卵经有丝分裂产生的。A、B、D三项正确。良种母牛体内桑椹胚是由受精卵发育而成的,受精卵经有丝分裂形成的各细胞基因型相同,由它们克隆而成的小牛性别也相同,但不一定都是母牛或者说雌性,这要视此受精卵的性染色体组成情况而定。若受精卵为XY型,则为雄性;若受精卵为XX型,则为雌性,C项错误。 答案C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,下列有关早期胚胎发育的叙述,错误的是() A.受精过程的结束即胚胎发育的开始 B.胚胎发育的初期是在输卵管中进行的 C.桑椹胚期的胚胎从透明带中伸展出来,称孵化 D.原肠胚期出现了三个胚层的分化 解析卵子和精子在输卵管完成受精后,发育也就开始了,因此胚胎发育的初期是在输卵管中进行的;早期胚胎发育过程中,囊胚期由于细胞增殖使细胞数量增多,且出现了囊胚腔,因此体积进一步扩大,会从透明带中伸展出来,这一过程称孵化;原肠胚期具有原肠腔,且细胞进一步分化成三个胚层:内胚层、中胚层和外胚层。 答案C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,卵裂期胚胎内细胞或物质的变化规律,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,1.受精过程的四个易混点 (1)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。 (2)排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。 (3)受精的标志受精完成的标志:受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体;而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。 (4)不同动物排出的卵子成熟程度不同:有的动物排出的可能是初级卵母细胞(如马、犬等);有的动物排出的可能是次级卵母细胞(如猪、羊等)。,【例1】 人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,那么,利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下: a.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成重组细胞; b.取出重组细胞的细胞核,注入牛去核卵细胞中,形成重组细胞; c.电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎; d.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。,请回答下列问题。 (1)培育“乳腺反应器”动物的一个重要环节是获得控制特定药物合成的目的基因。获得人体血清白蛋白基因的常用方法是从人的细胞获得血清白蛋白基因的mRNA,然后在酶的催化作用下合成血清白蛋白基因,再经过技术获得大量血清白蛋白基因,该技术中的引物不是RNA,而是。 (2)科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中,常用的方法是。由于外源基因可能随机插入受精卵的DNA中,因而有时会导致早期胚胎死亡,最可能原因是。,(3)重组细胞实现了的重组。 (4)重组细胞实现了的重组。 (5)若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行处理,经过“最后一道工序”,植入到受体母牛体内。 答案(1)逆转录PCR人工合成的单链DNA (2)显微注射外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达 (3)人体白蛋白基因与奶牛胚胎细胞中DNA (4)去核卵细胞的细胞质与重组细胞的细胞核(即核与质) (5)胚胎分割胚胎移植,2.误以为早期胚胎发育中的营养物质都来源于母体 受精卵形成后进行卵裂形成早期胚胎的过程中,不需要从外界获取营养物质,早期胚胎发育所需要的营养物质主要来自卵黄。囊胚期细胞开始分化,滋养层细胞从外界吸收营养物质,使胚胎继续发育。,【例2】 如图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是() A.图中过程表示胚胎发育 B.受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,每个细胞的体积不断增大 C.桑椹胚发育所需要的营养物质主要来自卵黄 D.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于桑椹胚期,终止于生命结束,解析胚胎发育是指由受精卵发育为幼体的过程,A项错误;受精卵到囊胚形成的过程中,主要发生了卵裂,卵裂过程中,每个细胞的体积不断缩小,细胞的总体积基本不变或略有缩小,B项错误;卵裂期和桑椹胚时期不需要从外界获取营养物质,胚胎发育所需要的营养物质主要来自卵黄,C项正确;高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期,终止于生命结束, D项错误。 答案C,
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