2.3.1胚胎工程的理论基础导学案高二下学期生物人教版选择性必修3

第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础学习目标1.概述胚胎形成经过的过程（生命观念）2.说出受精的含义及受精过程（生命观念）3.简述早期胚胎发育的基本过程（生命观念）课前自主探究一．胚胎工程：指对、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。2.技术手段：包括、胚胎移植和等。二．受精1.概念：和结合形成(受精卵)的过程，包括受精前的准备阶段和阶段。2.场所：自然条件下，哺乳动物的内。3.过程：三.胚胎早期发育易错易混辨析：(1)卵子形成过程中，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的()(2)精子获能就是获得“能量”()(3)透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障()(4)卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加()(5)雄性动物刚刚排出的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力()(6)常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为判断卵子是否受精的标志()课堂合作探究探究一受精作用请回答有关受精过程的相关问题：1.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？2.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？3.受精卵中的遗传物质父母双方各占一半，对吗？4.精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。【归纳总结】①使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。②精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。③不同动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟．当达到减数分裂Ⅱ的中期时，才具备与精子受精的能力。④减数分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期细胞分裂都是在雌性动物的输卵管中进行的。⑤卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。2．受精过程中的“两道屏障”探究二.胚胎早期发育请思考回答有关胚胎早期发育的问题：(1)哺乳动物个体发育的起点是什么？其胚胎发育的整个过程发生的场所是在哪里？(2)卵裂中“卵”与“裂”分别指什么？在哪个部位进行，有哪些变化？(3)胚胎发育过程中开始出现细胞分化的阶段和细胞分化最显著的阶段分别是哪些时期？细胞分化的原因是什么？(4)内细胞团出现于什么时期？内细胞团是否具有全能性？（5）胚胎发育卵裂期细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点？为什么？【归纳总结】细胞全能性与早期胚胎发育各阶段的关系；(1)桑甚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。(2)囊胚开始出现细胞分化，其中内细胞团细胞具有全能性。(3)原肠胚中出现胚层分化，全能性降低。胚胎工程理论基础（）A.在自然情况下，受精是在雌性的子宫内完成的C.受精的实质是雌、雄原核的融合2.科学家通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵细胞中，克隆出一批大熊猫胚胎。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，正确的是()A．克隆出的早期胚胎，其各细胞的细胞核具有相同的遗传信息B．兔子卵细胞的细胞质不能激发大熊猫细胞的细胞核表现出全能性C．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂期、囊胚、桑葚胚、原肠胚等阶段D．重组卵发育成早期胚胎的过程一直在透明带内进行3.如图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是（）A.图中②将发育为胎膜和胎盘等结构B.图中③可发育成胎儿的各种组织D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化桑葚胚和囊胚的比较，下列叙述正确的是（）A.桑葚胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织5.在动物胚胎发育过程中，早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与该部位的器官形成，但如果在原肠胚的末期，把未来发育为蝾螈后肢的部分移植到另一蝾螈胚胎不长后肢的部位，将发育为一条额外的腿，这说明（）6.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的，这一时期称为卵裂期。其特点是（）A.细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性B.每个细胞体积不变，细胞的数量增加C.胚胎有机物总量增加，细胞DNA总量不断减少D.所有细胞的相对表面积减小，核物质（质量）与质物质比值增大7.精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列有关叙述错误的是（）D.受精卵细胞中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方8．下列关于精卵结合的叙述错误的是()A．哺乳动物受精过程中精子穿越透明带后，进入卵细胞膜B．卵子一般在排出2～3小时后才能被精子穿入C．刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精D．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子进入9．如图为哺乳动物(2n)的卵原细胞进行减数分裂及之后的生理过程示意图，下列说法正确的是()A．细胞Ⅱ是初级卵母细胞，细胞内含有4个染色体组B．图中减数分裂的整个过程都在卵巢中进行C．处于减数分裂Ⅱ前期的细胞Ⅲ具备与精子结合的能力D．细胞Ⅳ卵裂成早期胚胎的方式是有丝分裂10．下列关于卵裂期的叙述，正确的是()A．细胞不断分裂，胚胎体积不断增大B．卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C．卵裂过程进行有丝分裂，胚胎中DNA总量不断增加D．卵裂需要消耗能量，有机物总量和种类都不断减少11．如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期。下列叙述错误的是()A．①过程发生同源染色体分离B．②过程通过有丝分裂增殖C．胚胎发育到③过程开始发生分化D．处于a时期的胚胎中具有囊胚腔12．下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是()A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂ⅡB．经图中Y过程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶13．下图表示牛的受精作用及早期胚胎发育的部分过程。下列有关叙述正确的是()A．图1中各细胞内的DNA分子数目相同B．图3表明受精作用已经完成C．同期发情处理能使供体产生更多的图4结构D．图1到图4的过程发生在输卵管和子宫中14．下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是()A．①过程需要依赖细胞表面糖蛋白的识别B．②过程通过有丝分裂方式增殖C．③过程细胞的核质比逐渐变小D．④过程细胞的基因表达发生了差异15．如表为不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间，依据下表分析不正确的是()发育阶段发育时间(h)动物种类2细胞4细胞8细胞16细胞桑葚胚进入子宫时受精卵的发育天数(天)小鼠24～3838～5050～6060～7068～803牛27～4244～6546～9096～120120～1444～5马2430～3650～607298～1066B．体外马胚胎移植到子宫时选择16细胞阶段C．受精卵发育的阶段顺序为2细胞→4细胞→8细胞→16细胞→桑葚胚→囊胚D．2－4－8－16细胞发育阶段进行的是有丝分裂第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础课前自主探究答案一．1.生殖细胞胚胎移植2.体外受精胚胎分割二．1.精子卵子合子受精输卵管三.胚胎早期发育易错易混辨析：××√×√√课堂合作探究探究一1.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。2.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。3.不对。受精卵中染色体中的遗传物质双亲各占一半，但受精卵细胞质中的遗传物质来自母方。故受精卵中的遗传物质来自母方的要多于父方。4.提示细胞核和线粒体都是精子结构中的重要组成部分。其中，细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，参与精卵结合，是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产生能量的主要场所，精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，可以为精子的运动提供能量，使其能够到达卵子处完成受精。探究二.(1)哺乳动物个体发育的起点是受精卵。胚胎发育的整个过程发生的场所是在输卵管和子宫。(2)卵裂中“卵”指受精卵，“裂”指有丝分裂。卵裂在透明带中进行。细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。(3)开始出现细胞分化的阶段是囊胚期。细胞分化最显著的阶段是原肠胚的三个胚层分化形成各种组织、器官。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。（4）内细胞团出现于囊胚期。内细胞团还具有全能性。(5)有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而胚胎一直呼吸消耗，有机物总量减少。细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。细胞数目和体积：胚胎总体积并不增加，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。胚胎工程理论基础答案1.C在自然情况下，受精是在雌性的输卵管内完成的，A错误；受精完成的标志是雌、雄原核的形成，B错误；受精的实质是雌、雄原核的融合，C正确；卵细胞膜位于透明带的里面，只有穿过透明带的精子才能与卵细胞膜接触，D错误。2.答案A解析克隆出的早期胚胎，是由同一个重组细胞经有丝分裂得到的，所以其各细胞的细胞核具有相同的遗传信息，A正确；已经成功克隆出一批大熊猫胚胎，说明兔子卵细胞的细胞质能激发大熊猫细胞的细胞核表现出全能性，B错误；早期胚胎的发育过程中，依次经历了卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段，C错误；胚胎发育的早期有一段时间(囊胚期之前)是在透明带内进行的，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，D错误。3.C图示为囊胚阶段示意图，其中①是透明带；②是滋养层，将来发育成胎盘和胎膜，A正确；③是内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，B正确；高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，C错误；①是透明带，胚胎从透明带中伸展出来的过程叫做孵化，D正确。4.答案D内细胞团出现于囊胚，桑葚胚没有内细胞团，A错误；囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞属于已分化的细胞，B错误；囊胚期细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质并没有发生改变，C错误；囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂，D正确。5.B因为细胞分化是指相同细胞的后代，在形态结构和功能上向不同方向转化的过程，通过细胞分化，可以形成不同的组织和器官。把原肠胚末期的细胞移植到另一蝾螈胚胎上，从而发育成了一条额外的腿，这说明原肠胚末期出现了细胞分化。6.A卵裂期细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性，A正确；每个细胞体积有所减小，胚胎的总体积不变，B错误；胚胎有机物由于消耗总量减少，细胞DNA总量由于复制而增加，C错误；卵裂期细胞体积减小，细胞的相对表面积增大，而不是核物质(质量）与质物质比值增大，D错误。7.答案D溶酶体内含有水解酶，溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏，使细胞裂解，A正确；精子游向卵子所需的能量来自细胞呼吸，而有氧呼吸的主要场所是线粒体，B正确；受精卵的形成依赖于生物膜的流动性，C正确；受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方另一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，D错误。8.答案D解析哺乳动物受精过程中精子需穿越透明带，进入卵细胞膜，A正确；卵子一般在排出2～3小时后才能被精子穿入，B正确；刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精，必须获能后才能获得受精能力，C正确；在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会发生生理反应，阻止其他精子进入透明带，D错误。9.答案D解析由图中过程可知，细胞Ⅱ是初级卵母细胞，虽然染色体已复制，但染色体数目没有变化，所以细胞内仍为2个染色体组，A错误；次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中完成的，精子与卵子结合形成合子的过程称为受精，在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成，B错误；处于减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的细胞Ⅲ具备与精子结合的能力，C错误；细胞Ⅳ为受精卵，其卵裂成早期胚胎的方式是有丝分裂，D正确。10.答案C11.答案A解析①是受精作用，该过程中不会发生同源染色体分离，A错误；受精卵通过有丝分裂增殖，B正确；①～④过程中，③④过程都会发生细胞分化，③过程开始发生分化，C正确；囊胚期胚胎的内部出现了含有液体的腔，为囊胚腔，D正确。12.答案B解析透明带反应形成第一道屏障，卵细胞膜反应形成第二道屏障；精子入卵后，精子的尾部脱落，并且原有的核膜破裂，随后，精子形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的核，叫作雄原核；与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核。故Y过程既形成了雌原核，又形成了第二极体。13答案D解析图1中精子已完成减数分裂过程，而卵细胞与精子结合时，正处于减数分裂Ⅱ中期，卵细胞DNA分子数目为精子的2倍，因此图1中各细胞内DNA分子数目不相同，A错误；图3中受精卵已经进行了一次卵裂，形成了两个子细胞，B错误；同期发情处理可以使供体和受体具有相同的生理环境，C错误；图4为早期胚胎发育过程中形成的原肠胚，图1到图3的过程发生在输卵管中，图4出