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第一节 受精和胚胎发育
1.掌握哺乳动物的精子和卵子的发生过程。(重、难点)
2.了解哺乳动物受精作用过程。(重、难点)
3.掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。(重点)
知识点一| 哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精
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1.精子的发生
(1)场所:睾丸的曲细精管。
(2)时期:动物性成熟后。
(3)过程
减数第一次分裂减数第二次分裂变形
1个初级精母细胞―――――――→2个次级精母细胞――――― ――→4个精细胞――→4个
精子。
(4)营养供应:曲细精管的支持细胞。
(5)储存:精子形成后进入曲细精管的管腔中。
2.卵子的发生
(1)场所:卵巢。
(2)过程
(3)结果:一个初级卵母细胞最终产生1个卵子和3个极体。
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(4)时期
①卵子发生的第一个阶段是胎儿期,部分卵原细胞发育为初级卵母细胞,被卵泡细 胞所
包围,形成卵泡。
②初情期后继续发育,在精子入卵后,才能完成减数第二次分裂,形成真正意义上的卵
子。
3.体内受精
(1)场所:输卵管。
(2)精子的准备:成熟与获能。
①成熟:在附睾中完成。
②获能:成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经 历一段时间才能获得
受精能力的过程。卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
(3)过程
①精、卵细胞膜融合:获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带,两细胞的细胞膜融 合,
精子的遗传物质进入卵细胞。
②两个重要反应:卵子外面的透明带和卵细胞膜发生变化不 再接受其他精子进入,阻止
多个精子同时受精;激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。
(4)核融合:卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个单细胞受精卵。
[合作探讨]
- 3 -
请结合卵子受精的图片探究以下问题。
探讨
1
:精子和卵子在发生上的重要区别是什么?
提示:精子和卵子在发生 上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎
儿出生前完成的,而精子是从性成熟后开始 的。
探讨
2
:卵子发育过程中细胞质不均等分配的意义是什么?
提示:保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。
探讨
3
:受精过程中有防止多精入卵的两道屏障,其意义是什么?雌、雄原核与卵子、精
子原来的核是什么关系 ?
提示:保证子代细胞中染色体数目正常。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。
[思维升华]
1.精子和卵子发生的比较
项目
场所
精子发生
睾丸的曲细精管(场所
唯一)
卵子发生
卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数第二次分
裂)(场所不唯一)
性别分化后开始,卵泡(含初级卵母细胞)的形成
时间 初情期开始
和在卵巢内的储 备,是在出生前(胎儿时期)完成
的,减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程
(即受精过程 )中完成的
①减数第一次分裂和
过程
特点
减数第二次分裂是连
续的,需变形
②细胞质均等分配
区
别
①减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续
的,不需要变形
②细胞质不均等分配(第一极体除外)
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结果 形成4个精子 形成1个卵细胞和3个极体
①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂
相同点
②生殖细胞的成熟为减数分裂
③成熟过程均经一次染色体复制和两次细胞分裂,子细胞中染色体数目减
半
2.体内受精
(1)精子的成熟和获能
①成熟
a.场所:附睾。
b.特征:精细胞变形为精子。
c.实质:基因的选择性表达。
②获能
a.实质:获得受精能力。
b.场所:雌性动物的生殖道。
c.物质:卵泡液、输卵管的分泌物、血清等。
(2)卵子的准备
卵子都要在输卵管中进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备受精能力。
(3)受精过程
过程
获能后的精子穿
越放射冠
主要变化 精子获能后,与卵子相遇时发生顶体反应,使顶体内的酶释放出来,
精子所释放的顶体酶可直接溶解 卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越
放射冠的通路
精子与透明带接触,顶体酶将透明带溶出一条孔道,精子借助自身运
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
精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂,形成新的核膜,最后形成
形成原核 雄原核;精子入卵后,被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二
极体后,形成雄原核
配子结合
雌、雄核充分发育后,相向移动,彼此接触,二者体积缩小、合并,
形成含 二倍染色体的合子(即受精卵)
穿越透明带
进入卵细胞膜
(4)受精过程涉及的基本概念
①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。
- 5 -
②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。
③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。
1.精子发生过程没有、卵子发生过程具有的特点是( )
A.实现核遗传物质的平均分配
B.实现细胞质遗传物质的非平均分配
C.中心体、高尔基体有变形过程
D.细胞分裂方式为减数分裂
【解析】 “实现核遗传物质的平均分配”和“细胞分裂方式为 减数分裂”是精子发生
过程和卵子发生过程的共同特点。实现细胞质遗传物质的非平均分配是卵子发生过 程特有的
特点,中心体、高尔基体有变形过程是精子发生过程特有的特点。
【答案】 B
2.下列不是精子、卵子发生的区别的是( )
A.初级精母、卵母细胞的形成时间
B.MⅠ和MⅡ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】 初级精母细胞是雄性动物初情期开始后,由精原 细胞分裂成的,而初级卵母
细胞是在胎儿期形成的;精子的发生在MⅠ和MⅡ是连续进行的,卵子的发生 是通过MⅠ形成
次级卵母细胞,在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ;精细胞形成后变形为蝌蚪状,卵 子不
需变形;成熟的精子和卵子经过减数分裂形成,都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。
因此,D项不是两者的区别。
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【答案】 D
知识点二| 哺乳动物胚胎发育的基本过程
1.概念:指受精卵发育成幼体的过程 ,包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形
成等主要阶段。
2.基本过程:人体的胚胎 发育从受精卵开始到胎儿出生,其胚胎发育过程可分为胚卵期、
胚胎期和胎儿期3个阶段。
(1)胚卵期
①时间:受精至第1周末。
②发育场所:输卵管和子宫。
③过程:受精卵→桑椹胚→囊胚。
④结果:囊胚着床,植入子宫内膜。
(2)胚胎期
- 7 -
①时间:第2周至第8周。
②发育场所:子宫。
③过程:囊胚→胚盘→二胚层胚盘→原肠胚→胚体。
(3)胎儿期
①时间:第9周至出生。
②发育场所:子宫。
③过程:9 ~12周,胎儿头部仍占优势,躯体长高,脑部继续增长,从外生殖器可辨别
性别;13~16周,胎儿 小脑变得突出,耳廓伸出,出现闭眼和吸吮的动作;17~20周,出现
睫毛和眉毛,胎毛覆盖皮肤;2 1周后胎儿进一步发育直至出生。
从优生的角度出发,为了最大限度地避免具有遗传缺陷的胎儿出生, 在妊娠期间,可通
过产前检查确保胎儿优生。
[合作探讨]
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动人的画面!随着春 日气温的回升和日照时间的延长,可爱的小动物们忙起了“谈情说爱”,
为它们家族的繁衍尽心尽职。动 物交配后,受精形成的受精卵是胚胎和新个体发育的起点。
结合上述材料,请你就以下问题进行探究。
探讨
1
:胚胎发育过程中全能性最高的阶段、开始分化的阶段分别是什么时期?
提示:受精卵、囊胚。
探讨
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。
探讨
3
:胚胎发育卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点?为什么?
提示: 从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小,但细胞数目增多,所以每个细胞体
积减小;伴随细胞分裂, 细胞数目增多,总DNA含量增多,但每个细胞中DNA含量保持相对
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稳定;该过程中有机物总量减少,因为一直呼吸消耗但不从外界吸收。
[思维升华]
1.最初发育场所及分裂方式
(1)最初发育场所:输卵管。
(2)分裂方式:有丝分裂。
2.过程及特点
发育过程
受精卵
卵裂期
桑椹胚
囊胚(出现囊
胚腔)
原肠胚
特点
受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
细胞分裂方式为有丝分裂,细胞数量不断增加,胚胎的总体积不增加,或略
有缩小
实心细胞团,每个细胞都具有全能性
细胞开始出现分化,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层将来发育
为羊膜
分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层
发育过程图
示
[特别提醒]
(1)胚胎发育开始于受精卵,结束于胎儿出生,其场所是输卵管和子宫。(2 )未分化或分
化细胞所占比例比较小的胚胎才可以成为胚胎工程的操作对象(例如桑椹胚、囊胚等),原 肠
胚由于定向分化的细胞所占比例比较大,不再是胚胎工程的操作对象。(3)原肠胚时期的细胞
进一步发育,内细胞团表层细胞形成外胚层,进一步发育成神经系统、感觉器官、表皮及其
附属结构; 下方的细胞形成内胚层,进一步发育成肝、胰等腺体,以及呼吸道、消化道上皮;
滋养层发育为胎儿的胎 膜和胎盘。
- 9 -
1.下列有关胚胎发育的叙述,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,称为孵化
D.内细胞团表层的细胞形成外胚层
【解析】 囊胚期出现了囊胚腔,囊胚进一步扩大,会导致透明带的断裂,胚胎从其中
伸展出来 ,这一过程称为孵化。
【答案】 C
2.下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )
A.受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→胚层分化→胚体形成
B.卵→卵裂→原肠胚→胚层分化→胚体形成
C.受精卵→囊胚→原肠胚→幼体
D.受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚层分化→胚体形成
【解析】 卵裂发生在透明带内, 至孵化完成结束,而孵化发生在囊胚期,故囊胚的一
段时期属于卵裂期,A项错误。而受精卵经卵裂形成 32个左右细胞的时候,形似桑椹,称为
桑椹胚,所以其发育顺序为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胚 层分化→胚体形成。
【答案】 D
[课堂小结]
知识网络构建
- 10 -
核心语句归纳
1.防止多精入卵有两道屏障,一是透明带反应,二是卵细胞膜反应。
2.判断卵子已受精的 标志是在卵细胞膜与透明带的间隙能观察到两个极体,受精作用完成
的标志是雌雄原核融合形成合子。
3.早期胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期(有丝分裂)→桑椹胚(具有全能性)→囊胚(细胞
开始分化,具有囊胚腔)→原肠胚(具有三胚层,原肠腔)
1.以下说法不正确的是( )
A.雄性动物从初情期开始产生精子
B.1个精原细胞可形成4个精子
C.1个卵原细胞可形成4个卵子
D.精细胞经过变形形成精子
【解析】 1个精原细胞经减数分裂形成4个精子,而1个卵原细胞经减数分裂可形成3
- 11 -
个极体和1个卵子。
【答案】 C
2.卵子完成减数第二次分裂是在( )
A.生长卵泡期
C.排卵时
B.成熟卵泡期
D.受精时
【解析】 不同的动物排卵时期不同,如马等大型哺乳动物排卵是在减数第一次分裂时,
绵羊、 猪等是在减数第二次分裂时完成排卵,排出的卵进入输卵管,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。
【答案】 D
3.以下关于精子形成过程的叙述,不正确的是( )
A.精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分
B.高尔基体发育为头部的顶体
C.线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘
D.细胞内的其他物质浓缩为球状,叫作原生质滴,原生质滴中存在中心体
【解析】 精子细 胞中的细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,
中心体演变为精子的尾,线粒体聚集 在尾的基部形成线粒体鞘,其他物质浓缩成原生质滴。
【答案】 D
4.下列不属于受精阶段所发生的反应的是( )
A.顶体反应
C.卵细胞膜反应
B.透明带反应
D.妊娠反应
【解析】 A、B、C都是受精阶段所发生的反应,而妊娠反应是胚胎发育过程中个体的
生理反应。
【答案】 D
5.在下图所示的过程中,哪一事件在2~9阶段均没有发生?( )
A.细胞体积减小
C.细胞有丝分裂
B.细胞会逐渐衰老
D.细胞分化
【解析】 图中2~9阶段表示的是胚胎发育过程,胚胎发育是细胞有丝分裂和 细胞分化
的过程。受精卵发育到囊胚的过程中,随着细胞数目的增多,细胞体积减小,该过程中不会发生细胞衰老。
【答案】 B
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