2020-2021学年人教版生物选择性必修三学案：1胚胎工程的理论基础

第3节胚胎工程

胚胎工程的理论基础新课程标准4.3.1新课程标准4.3.1简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程.运用结构与功能观.说明精子和卵细胞的结构与功能之间的关系。（生命观念）.基于受精和胚胎早期发育的过程，采用归纳与概括、模型与建模等方法，以

文字和图示的形式说明受精和胚胎早期发育各阶段的特点。（科学思维）必备知识•素养奠基一、胚胎工程的概念.操作对象:生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。.移植过程:将胚胎移植到雌性动物体内。.目的:生产后代，满足人类的各种需求。.处理技术:体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。二、受精.概念:精子与卵细胞结合形成合子（即受精卵）的过程。.场所:哺乳动物受精在输卵管内完成。.准备阶段：⑴精子的结构：填一填:基于精子的结构,完成下图的填写:⑵精子获能:⑵精子获能:①原因：刚排出的精子不能（填“能”或“不能”）立即与卵子受精。②场所:雌性动物的生殖道。⑶卵子的结构:填一填:基于卵子的结构,完成下图的填写: 造明带 造明带狗如鹿膜相第一桩体（4）卵子的准备:①原因:动物排出的卵子成熟程度不同，可能是遐卵母细胞（如马、犬），可能是次级卵母细胞（如猪、羊）。②成熟场所:输卵管。③成熟时期:Mil期。.受精阶段：填一填:基于受精作用的过程,完成下列问题：-0.E D⑴过程A为精子与卵子相遇,精子释放多种酶,溶解卵细胞膜外的结构,穿越透明带。⑵过程B为精子触及卵细胞膜,透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。⑶过程C为精子进入卵细胞膜,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内。填一填:基于C细胞发生的变化,完成以下问题。①精子变化:精子的核膜破裂形成新的核膜,比原来的精子的核大(填“大”“相等”或“小”)，称为［①］雄原核。②卵子变化:卵子完成减数分裂H,排出第二极体,形成［②］雌原核。(4)过程D为雌雄原核相向移动,核膜消失,这个含有两个染色体组的合子为受精卵。⑸过程E受精结束,受精卵开始发育。 j受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵?这有什么意义？提示：透明带和卵细胞膜。防止多个精子进入卵子,导致胚胎染色体数目变异，从而引起发育异常等现象。三、胚胎早期发育.分裂方式:有丝分裂。.过程：

关键能力•素养形成知识点一受精作用.受精前的准备：⑴精子获能:刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。⑵卵子的准备:卵子一般在排出2〜3h后才能被精子穿入,动物排出的卵子成熟程度不同,都要在输卵管内进一步成熟,当达到Mil期时,才具备与精子受精的能力。.受精阶段：过程主要变化第一步:精卵相遇释放多种酶,溶解卵细胞膜外的结构第一步:精子接触卵细胞膜透明带发生生理反应（防止多精入卵的第一道屏障）第三步:精子入卵卵细胞膜发生生理反应（防止多精入卵的第二道屏障），雌、雄原核形成第四步:受精卵形雌雄原核靠近,核膜消失,形成合子成【特别提醒】受精过程认识的三个误区⑴成熟的精子并不代表具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。⑵受精标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体,而受精完成的标志为雌、雄原核的融合。(3)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。——素―――如图表示精卵相遇时的卵子示意图。回答下列问题：(1)写出各部分名称:① :③. 。⑵当精子穿越 ，进入透明带,在触及卵细胞膜的瞬间， 会迅速发生生理反应,这是防止多精入卵受精的第一道屏障。⑶精子入卵后,会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,这是防止多精入卵受精的第二道屏障。(4)精子入卵后,形成一个新的核即 。与此同时，被激活的卵子完成减数分裂n,排出 后形成 。【解题导引】解答本题思维流程如下:图示信息4就卵相遇时卵子的示意图，明确困中各部分站构的名称图示信息4明确际止多精入卵的两道屏障：透明带反应、卵细胞膜反应【解析】(1)据图分析可知：图中①为放射冠，②为透明带，③为第一极体。⑵当精子穿越放射冠,进入透明带，在触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，这是防止多精入卵受精的第一道屏障。⑶精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，即卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。(4)精子入卵后，形成一个新的核即雄原核。与此同时,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。答案：(1)放射冠透明带第一极体⑵放射冠透明带一⑶卵细胞膜(4)雄原核第二极体雌原核【素养・探究一一母题追问】科学思维一一演绎与推理在动物体内卵细胞与精子结合发生的场所在哪?受精后将会一直在这里发育吗？提示:输卵管。受精卵发育到一定阶段，就会移入子宫内继续发育。【素养•迁移】下列有关哺乳动物受精作用的叙述错误的是（）A.刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力B.精子变形过程中线粒体聚集到尾的基部,精子穿越透明带等结构需要多种酶C.卵子在输卵管内发育到Mil期时才具备受精的能力D.精子触及卵细胞膜的瞬间卵细胞膜发生生理反应【解析】选Do刚刚排出的精子要在雌性动物生殖道内发生相应生理变化才能获得受精的能力即精子获能"正确;精子变形过程中线粒体聚集到尾的基部,精子穿越透明带等结构需要多种酶,B正确;卵子在输卵管内发育到Mil期时才具备受精的能力，C正确；精子触及卵细胞膜的瞬间透明带发生生理反应,D错误。知识点二胚胎早期发育.发育场所:输卵管、子宫。.过程：发育过程特点受精卵受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育桑葚胚卵裂产生的子细胞形成的细胞团,没有分化囊胚①细胞开始出现分化（内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层将来发育为胎膜和胎盘）；②出现囊胚腔；③透明带破裂,胚胎从中伸展出来（即孵化）原肠胚①分化为内胚层、中胚层和外胚层三个胚层；②出现原肠腔女比皿用 如袍外优发育过-1'您您)旗爨蜀露©看曲印f浏加―』物指一碗的一亳其压f*衽f底明反程图示卜 L犯嶷期.细胞全能性与早期胚胎发育各阶段的关系：⑴桑葚胚期以前的细胞具有全能性,即每一个细胞都有发育成完整胚胎的潜能。⑵囊胚开始出现细胞分化，其中内细胞团细胞具有全能性。⑶原肠胚中出现胚层分化,全能性降低。【特别提醒】⑴在透明带内进行分裂的阶段都属于卵裂。⑵卵裂细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加。(3)孵化指透明带破裂后,胚胎从其中伸展出来,不能正常孵化,胚胎就无法继续发育。一拿素养案例如图为哺乳动物的生殖和个体发育过程,请据图回答下面的问题:成体成体⑴哺乳动物精子和卵细胞在中完成受精作用。⑵哺乳动物个体发育的起点是,其胚胎发育的整个过程在中完成。

⑶图示i过程为 ，n过程为胚后发育。（4）图中“？”处应为一 ，内细胞团出现于 时期。【解题导引】解答本题思维流程如下：•正确认识流率图各阶段的舍义：…一①卯裂期，②脾化，I胚黑炭育，口底后发育 杷握不同_受精作用题所；输卵管•:，胚胎发育阶段的场所f场所：施卵管和子宫【解析】（i）哺乳动物受精作用及胚胎早期有丝分裂在输卵管中进行。⑵受精卵是个体发育的起点，整个胚胎发育过程应在输卵管和子宫内完成。（3）图示I、II过程分别表示胚胎发育及胚后发育。（4）图示“？”处应为原肠胚，内细胞团应出现于囊胚期。答案：（1）输卵管（2）受精卵输卵管和子宫（3）胚胎发育（4）原肠胚囊胚【素养・探究一一母题追问】（1）科学思维——模型与建模过程①需经过多次有丝分裂才能完成，请绘出该过程中每个细胞的体积、细胞核内DNA含量与时间的关系。提示：（2）生命观念一一结构与功能观某孕妇可能生出某遗传病的孩子,如果选择囊胚期进行胎儿基因检测，选取的细胞应该是哪部分的细胞?说明你的理由。提示:滋养层的细胞。因为滋养层的细胞发育成胎盘和胎膜，不发育成胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。【素养•迁移】如图所示是某种动物胚胎发育的几个阶段,下列有关叙述不正确的是()TOC\o"1-5"\h\zI 2 3 4 5 6\o"CurrentDocument"O CD © @ © ©L 8 9 通 II\o"CurrentDocument"0 O O © @A.在2〜11的过程中,可能发生细胞的增殖和衰亡B.在1〜11的过程中细胞的全能性逐渐减小C.图示细胞的增殖方式是有丝分裂D.