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,第一章 人体的内环境与稳定,专题3 胚胎工程,31 体内受精和早期胚胎发育,专题3 胚胎工程,学习导航,专题3 胚胎工程,一、胚胎工程 1操作对象：早期胚胎或_。 2技术手段：体外受精、_、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 3特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到_动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 4理论基础:哺乳动物_和早期胚胎发育的规律。,配子,胚胎移植,雌性,受精,二、精子和卵子的发生 1精子的发生 (1)场所：在_内完成。 (2)时期：从_开始到生殖机能衰退。,睾丸,初情期,(3)过程：,有丝分裂,减数第一次分裂,顶体,原生质滴,2卵子的发生 (1)场所：_和输卵管内。 (2)时期：胚胎性别分化之后和初情期。,卵巢,(3)过程：,胎儿期,卵巢内,输卵管,三、受精 1概念：精子与卵子结合形成_的过程。 2阶段：包括受精前的准备阶段和_阶段。 3场所：雌性动物的_内完成。,合子,受精,输卵管,生殖道,M中期,透明带,透明带,卵细胞膜封闭,4过程,巧记 防止多精子入卵，透明带反应第一障，卵细胞膜作用又一障。,四、早期胚胎的发育 1卵裂期的特点 (1)场所：_内。 (2),透明带,2早期胚胎发育的阶段,分化,胎膜和胎盘,内细胞团表层,内胚层,1判一判 (1)顶体反应的作用是形成精子穿越放射冠和透明带的道路。 ( ) (2)受精的标志是第二极体的形成；受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子。( ) (3)排卵是指卵细胞从卵巢中排出。( ),2连一连 精子细胞变形中细胞器或物质转变为精子的结构,精子和卵子发生的比较,睾丸的曲细精管,卵巢(M)和输卵管(M),初情期后,M：雌性动物排卵前后 M：精卵结合过程中完成,M、M连续; 需要变形； 细胞质均等分配,M、M不连续； 不需要变形； 细胞质不均等分配,形成4个精子,形成1个卵细胞和3个极体,原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；生殖细胞的成熟过程为减数分裂；成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半,特别提醒 卵子受精的标志 卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，不是三个极体。原因是第一极体分裂比次级卵母细胞分裂迟缓，甚至来不及分裂就退化了。,(2014南京高二检测)如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。,(1)图中A是_，B是_，E是_，阶段C是指个体发育的_(时期)。 (2)精子开始形成的时期是_，精子形成的过程中不同于卵子形成过程的最主要区别是_，该过程保留下的主要结构是_和_。 (3)当观察到第二极体时，可以表明_。,第一极体,合子,受精,胎儿期,初情期,需要变形,细胞核,线粒体,卵子已经完成了受精,(4)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是_。(填序号) (5)阶段存在的变异方式是_。 解析 (1)图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数分裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，M是在排卵前后完成的，M是在精子和卵子的结合过程中完成的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期后。(2)精子开始形成的时期是初情期，精原细胞经过减数分裂，即两次连续的分裂(M和M)产生精子细胞，需经过变形过程才形成精子 (而卵子形成不需要变形)，细胞中很多结构会消失，,基因突变、染色体变异,但细胞核和线粒体被保留下来。(3)当观察到第二极体时，表明卵子已经完成了受精作用。(4)染色体着丝点分裂可发生在有丝分裂和减数第二次分裂中，因此为。(5)有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。,(1)在图示中，细胞核内分子水平上发生的主要变化是什么？ (2)在图示中过程与精子的形成过程的重要区别是什么？ 提示：(1)细胞核内分子水平上发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。 (2)在图示中过程都出现了细胞质的不均等分裂，而精子的形成在M和M过程中细胞质都是均等分裂的；卵子形成时两过程是不连续的，且过程发生在排卵前后,发生在精卵结合过程中,而精子形成时两过程是连续的。,卵子形成的三个阶段 初级卵母细胞形成胎儿期； 减数第一次分裂排卵前后； 减数第二次分裂受精后。,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减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性 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：初级卵母细胞形成于胎儿期，而初级精母细胞形成于初情期，A项错误；卵子形成过程中需受精后完成减数第二次分裂，是不连续的，而精子形成过程中两次减数分裂是连续的,B项错误；精细胞形成后需变形，而卵细胞不需变形,C项错误;成熟的精子和卵子都是经过减数分裂形成的,都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目，D项正确。,D,受精作用的过程,1受精的场所：输卵管。 2受精前的两个准备 (1)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。 (2)卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。,3受精过程中生理或结构上的变化,精子获能后，与卵子相遇时发生顶体反应，顶体内的酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通道,精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带,精子与卵细胞膜接触，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵,雌雄原核融合成合子受精卵,特别提醒 受精过程中的几点提示 (1)成熟的生殖细胞不代表具有受精能力，如精子必须获能后才具备受精能力，而“获能”不是获得能量，而是指精子获得受精的“能力”。 (2)受精的标志与受精完成的标志不同。受精的标志是第二极体的形成；受精完成的标志是雌、雄原核融合。 (3)雌、雄原核不能理解成卵细胞、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。,受精过程的顺序为( ) 第一次卵裂开始 释放第二极体 顶体反应 穿越透明带 雌、雄原核的形成 核膜消失，雌雄原核融合 A B C D,D,解析 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时即发生顶体反应；当精子穿越透明带触及卵细胞膜时，透明带立即封闭以阻止其他精子进入，进而激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂，释放第二极体；雌、雄原核形成后,核膜消失，雌、雄原核融合在一起，形成合子，开始第一次卵裂。,区分“顶体反应”“透明带反应” “卵细胞膜的封闭作用”的方法 (1)从发生时间看：顶体反应发生在精子与卵子相遇时；透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间；卵细胞膜的封闭作用发生在精子入卵后。 (2)从生理作用看：顶体反应是顶体内释放的酶直接溶解卵丘细胞间的物质使精子穿越放射冠；透明带反应是防止多个精子穿越透明带，是防止多精入卵的第一道屏障；卵细胞膜的封闭作用也是防止其他精子入卵，是防止多精入卵的第二道屏障。,(2014徐州高二检测)下列有关哺乳动物精子和卵子的发生以及受精作用的叙述，正确的是( ) A采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用 B排卵就是排出成熟卵子的过程 C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,D,解析：采集到的精子必须经获能处理后才能受精，采集的卵子需要培养成熟后才可与获能的精子受精；初级卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的,其结果是产生一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。,1过程图示：,胚胎发育,2过程解读：受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。包括以下几个阶段： (1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始,直至发育成为成熟的胎儿。 (2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，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。 (3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞都具有全能性。 (4)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。,(5)原肠胚的特点：个体发育中分化能力最强阶段，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层。 (6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之后的原肠胚阶段细胞分化程度最高，但仍有全能性。,特别提醒 早期胚胎发育中营养物质的来源不同 (1)卵裂期和桑椹胚时期，只进行细胞分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。 (2)囊胚期细胞开始分化，透明带破裂开始从外界吸收营养物质，并且中间出现囊胚腔。,如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：,(1)写出各个阶段的名称： A：_，B：_，C：_。 (2)写出图中各标号的名称： _，_，_，_。 (3)A时期的细胞具有发育上的_性，B时期开始出现_，C时期开始出现_。 (4)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_、_。,桑椹胚,囊胚,原肠胚,内细胞团,囊胚腔,外胚层,内胚层,全能,细胞分化,胚层分化,胎儿的各种组织,透明带反应,卵细胞膜封闭作用,解析 (1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中是滋养层，是内细胞团，是透明带，是囊胚腔，图C中是外胚层，是滋养层,是原肠腔，是内胚层。(3)桑椹胚细胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。(4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。(5)受精时的透明带反应和卵细胞膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障。,卵裂期细胞或物质变化规律,增多,减小,基本不变,增多,基本不变,减少,增多,如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，几项指标的变化趋势，其中正确的是( ) A B C D,D,解析：随着受精卵的发育，DNA不断复制，呈指数增加，故正确；蛙细胞在卵裂时，随着有丝分裂的进行，细胞数量增加，所以细胞核的总质量不断增加，但是胚胎的体积并不增大，所以核质比将不断上升，故错；在该发育过程中,有机物总量不断减少，正确。,
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