胚胎工程的理论基础导学案 高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

2.3.1胚胎工程的理论基础学案【学习目标】1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。2．简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。3．运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。4．认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。【学习重难点】重点：1．受精和胚胎早期发育的基本过程。2．胚胎工程的主要技术及原理。难点：1.胚胎移植的基本操作步骤。知识导航一、胚胎工程技术(1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞；(2)技术种类：体外受精、胚胎移植、胚胎分割；(3)特点：获得的胚胎需移植到雌性动物体内生产后代；(4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。（一）受精1．受精概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。2．受精场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。3．受精过程：包括受精前的准备阶段和受精阶段；前者又包括精子获能和卵子的准备。4.精子获能(1)概念：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在相应的生理变化发生雌性动物的生殖道后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。(2)使精子获能的两种方法:a.直接利用雌性动物生殖道使精子获能b.将精子培养在人工配制的获能液中使其获能获能液的成分因动物种类不同而有所差异；获能液常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。5.卵子的准备(1)卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。(2)动物排出的卵子成熟程度不同。有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。(3)卵子成熟的场所:排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟。(4)卵子具备与精子受精能力的时期MⅡ期。6.受精阶段过程:（1）精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构，精子穿越透明带。（2）透明带反应：阻止多精入卵的第一道屏障。（3）透明带反应发生时间：精子触及卵细胞膜的瞬间。（4）卵细胞膜反应具体表现：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。（5）卵细胞膜反应发生时间：精子入卵后。（6）雄原核的形成：精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。（7）雌原核的形成：精子入卵后,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。（8）受精的标志：a.观察到两个极体（透明带和卵细胞膜之间）。b.观察到雌、雄原核。（11）受精完成的标志：雌、雄原核核膜消失，形成合子。（二）胚胎早期发育1.受精卵是胚胎发育过程中全能性最高的阶段。2.哺乳动物胚胎早期发育场所：输卵管和子宫。3.胚胎早期发育阶段受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。4.卵裂（1）场所：透明带内。（2）分裂方式：有丝分裂。（3）特点a.细胞数量不断增加。b.胚胎总体积并不增加。（4）其他表现每个细胞体积不断减小；DNA总数目不断增加；每个细胞的核DNA数目不变；有机物总量减少；有机物种类增加。3.桑葚胚（1）概念：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。（2）特点：这一阶段及之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。4.囊胚（1）概念：胚胎进一步发育，细胞开始出现分化，形成内细胞团、滋养层；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有液体的囊腔—囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。（2）特点：细胞逐渐分化。（3）结构组成：内细胞团、滋养层、囊胚腔。a.内细胞团位置：聚集在胚胎一端。作用：将来发育成胎儿的各种组织。b.滋养层位置：沿透明带内壁扩展和排列。作用：将来发育成胎膜和胎盘。达标检测1.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误的是()A.在桑葚胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中分离获得C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化D.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加2.下图为受精作用及早期胚胎发育示意图,下列叙述错误的是()A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别B.②过程细胞的核质比逐渐变小C.③过程通过有丝分裂方式增殖D.④过程细胞的基因表达发生了差异3.下列过程发生在精子入卵后的是()①精子继续完成减数分裂Ⅱ,形成雄原核②透明带反应③发生卵细胞膜反应④卵子完成减数分裂Ⅱ,形成雌原核A.①②B.②③ C.③④D.①④4.下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C.高等哺乳动物细胞分化开始于桑葚胚期D.胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化5.正常情况下,人受精和胚胎开始发育的场所分别是()A.卵巢和输卵管B.子宫和输卵管C.输卵管和输卵管 D.卵巢和子宫6.在下图所示的过程中,哪一事件在2~9阶段没有发生?()A.细胞体积减小B.细胞内有机物总量增加C.细胞进行有丝分裂D.细胞分化7.在哺乳动物的受精卵形成过程中,能发生的是()①进入卵子前,精子必须先释放多种酶②精子释放的酶可使精子穿过卵细胞膜及卵细胞膜外的结构③卵子被激活完成减数第一次分裂④精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带发生生理反应防止了多精入卵受精的发生A.①②⑤ B.②③④C.①④⑤ D.②④⑤8.下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过程发生了同源染色体的分离和自由组合B.②过程细胞通过有丝分裂的方式增殖C.a时期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织D.b时期会分化成三个胚层9.下列关于桑葚胚的说法,错误的是()A.桑葚胚是形似桑葚的致密细胞团B.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.良种母牛体内处于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