新教材高中生物选择性必修3课件：2 3 1 胚胎工程的理论基础(人教版)

第1课时

胚胎工程的理论基础1.简述受精前精子和卵子的准备以及受精的过程。2.简述胚胎早期发育的过程及其主要特点。学习目标一、受精和受精阶段二、胚胎早期发育网络构建课时对点练内容索引一、受精和受精阶段1.胚胎工程的概念(1)操作对象：动物

、受精卵或

细胞。(2)技术基础：如

、胚胎移植、

等。(3)特点：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，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

发育的规律。(5)实质：在体外条件下，对动物

和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。教材梳理预习新知夯实基础生殖细胞早期胚胎体外受精胚胎分割雌性受精早期胚胎自然受精2.受精(1)概念：

与

结合形成合子(即

)的过程。(2)场所：哺乳动物的

内。(3)过程准备阶段精子

：在雌性动物的生殖道内完成卵子的准备：发育到

才具备受精能力精子卵子受精卵输卵管获能MⅡ期↓受精阶段获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解______

的一些结构)↓卵细胞膜外精子触及卵细胞膜(

发生生理反应，阻止后来的精子

进入透明带)↓透明带精子入卵(

发生生理反应：拒绝其他精子再进入

卵内)卵细胞膜雌、雄原核形成↓①精子入卵后，尾部脱离，原有

破

裂并形成一个新的核膜，最后形成__

_____②精子入卵后被激活的卵子完成减数分

裂Ⅱ，排出

后，形成______受精阶段核膜雄原核第二极体雌原核↓雌、雄原核结合(受精完成的标志)↓受精卵受精阶段(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管(

)(2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用(

)(3)受精的标志是观察到两个极体；受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子(

)(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力(

)判断正误√×√×探讨点受精过程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？核心探讨突破重难强化素养提示阻止多精入卵有两道屏障：第一道屏障是透明带发生生理反应，第二道屏障是卵细胞膜发生生理反应；其意义是保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。2.如何判断卵子是否受精？提示观察到两个极体或雌、雄原核。3.精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？提示体现了细胞膜具有细胞间进行信息交流的功能。1.受精前的准备(1)精子获能①原因：刚排出的精子不能立即与卵子受精。②场所：雌性动物的生殖道。③其他获能方法：将精子培养在获能液中使其获能，获能液的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。核心归纳(2)卵子的准备①原因：动物排出的卵子成熟程度不同，可能是初级卵母细胞(如马、犬等)，可能是次级卵母细胞(如猪、羊等)。②成熟场所：输卵管。③成熟时期：MⅡ期。2.受精过程3.受精过程认识的“三个误区”(1)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。(2)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。(3)受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核，受精完成的标志是雌、雄原核的融合。1.(2021·辽宁沈阳期中)下列关于哺乳动物受精过程的叙述错误的是A.精子头部触及卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障B.受精卵细胞质中的遗传物质完全来自卵细胞C.受精时只有精子头部进入卵子D.雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ典题应用及时反馈知识落实解析受精卵细胞质中的遗传物质绝大部分来自卵细胞，一小部分来自精子，B错误；精子入卵后，尾部脱离，只有头部进入卵子，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，D正确。√2.(2021·吉林白城模拟)下列关于体内受精过程的排序，正确的是①受精卵第一次分裂开始②释放第二极体③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶④精子穿越卵细胞膜外的结构⑤雌、雄原核的形成⑥两个原核靠近，核膜消失A.①②③④⑤⑥ B.③②④⑤⑥①C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①√解析体内受精的具体过程为③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶→④精子穿越卵细胞膜外的结构→精子入卵→②卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体→⑤雌、雄原核的形成→⑥雌、雄原核靠近，核膜消失→①受精卵第一次分裂开始，D正确。二、胚胎早期发育教材梳理预习新知夯实基础1.开始发育场所：

。2.分裂方式：

。3.卵裂(1)场所：

。(2)特点①细胞的数量不断

。②胚胎的总体积

。输卵管有丝分裂透明带增加并不增加4.主要阶段及特点(1)桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似

。(2)囊胚①胚胎进一步发育，细胞逐渐

。②聚集在胚胎一端的细胞形成

，将来发育成

。③滋养层细胞将来发育成

。④胚胎的内部出现了含有液体的腔——

。⑤孵化：囊胚进一步扩大，会导致

破裂，胚胎从其中伸展出来。桑葚分化内细胞团胎儿的各种组织胎膜和胎盘囊胚腔透明带(3)原肠胚形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成

等。各种组织、器官(1)胚胎发育早期的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂(

)(2)囊胚的滋养层细胞具有全能性(

)(3)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期(

)(4)囊胚内的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜(

)(5)胚胎发育的场所是输卵管(

)判断正误×××××探讨点胚胎早期发育过程中的相关变化1.请分析受精卵早期分裂时，胚胎中细胞或物质的变化规律，完成下表：核心探讨突破重难强化素养项目变化细胞数目____每个细胞体积____DNA总量____每个细胞内的DNA总量____有机物总量____物质种类____增多减小增多不变减少增多2.下图表示哺乳动物胚胎早期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.原肠胚。(2)写出图中各标号的名称：[①]

；[②]

；[③]

；[④]

。其中②能发育为胎儿的各种组织，表明其仍具有

。(3)A阶段的细胞具有发育上的全能性，B阶段的细胞开始出现

，C阶段开始出现

。桑葚胚囊胚滋养层内细胞团透明带囊胚腔全能性分化三个胚层胚胎早期发育过程核心归纳受精卵——发育的起点

↓桑葚胚——卵裂产生的子细胞形成致密的细胞团，形似桑葚

↓囊胚细胞开始出现分化形成囊胚腔滋养层细胞：将来发育成胎膜和胎盘内细胞团：将来发育成胎儿的各种组织孵化：囊胚进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来↓原肠胚原肠胚表面的细胞层为外胚层向内迁移的细胞形成内胚层一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层3.(2021·海南海口期中)下列有关早期胚胎发育过程中各阶段的叙述，错误的是A.滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘B.内细胞团可发育成胎儿的各种组织C.高等哺乳动物细胞的分化开始于桑葚胚阶段D.胚胎从透明带中伸展出来的过程发生于囊胚阶段典题应用及时反馈知识落实√解析囊胚阶段沿透明带内壁扩展和排列的滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘，A正确；囊胚阶段聚集在胚胎一端的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B正确；高等哺乳动物细胞的分化开始于囊胚阶段，桑葚胚阶段还没有发生细胞分化，C错误；囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，D正确。4.哺乳动物受精卵在卵裂过程中发生的变化是A.细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大B.细胞的数目增多，有机物含量增加C.每个细胞的DNA含量不断增加，全能性提高D.逐渐出现了原肠胚，并有了胚层的分化√解析胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这种受精卵的早期分裂称为卵裂，细胞分裂方式为有丝分裂，其特点是细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，由此可以推知，随着分裂次数增加，每个细胞的体积在逐渐减小，所以细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大，A正确；由于此时的细胞还没有与母体建立联系，不能从母体获取营养物质，所以在细胞分裂时，全部依靠自身储存的有机物，因此随着卵裂的不断进行，有机物被不断消耗，总量在不断减少，B错误；由于此时细胞进行的是有丝分裂，所以每个细胞的DNA含量不会不断增加，此时的细胞都属于全能细胞，C错误；卵裂过程不包括原肠胚，D错误。网络构建课时对点练题组一受精和受精阶段1.下列关于高等动物受精作用的叙述，错误的是A.常以观察到两个极体作为卵子受精的重要标志B.精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数分裂ⅡC.精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠了细胞膜的结构特点D.精子获能后与刚排出的卵子在子宫内受精对点训练1234567891011121314151617√182.下列关于哺乳动物体内受精的叙述，正确的是A.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成B.受精一般是在输卵管内完成的，而胚胎的发育一直是在母体子宫内

进行的C.精子和卵子受精时，两者均已完成了减数分裂D.精子接触卵细胞膜时，透明带会发生生理反应，阻止后来的精子进

入透明带12345678910111213151617√1418123456789101112131516171418解析体内受精是在输卵管内进行的，早期胚胎有一段时间的发育是在输卵管内进行的，但主要是在母体子宫内进行发育的；在精子和卵子受精——精子入卵后，被激活的卵子才完成减数分裂Ⅱ。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

②透明带发生生理反应③卵细胞膜发生生理反应④卵子完成减数分裂Ⅱ，形成雌原核A.③④ B.①③④C.②③ D.①④123456789101112131516171418√4.下列有关受精过程的说法，错误的是A.精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性B.精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精C.受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵D.精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核1234567891011121315161714解析精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂形成新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的雄原核，D错误。√18题组二胚胎早期发育5.实验证明，下列胚胎发育到哪一阶段时，每一个细胞都属于全能干细胞A.桑葚胚以前 B.囊胚以后C.原肠胚以前 D.孵化或出生前的胚胎1234567891011121315161714解析桑葚胚以前的细胞还没有分化，每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。√186.下列关于桑葚胚和囊胚的说法不正确的是A.组成桑葚胚的各个细胞的形态、结构和功能基本相同B.囊胚中个体较大的细胞聚集在胚胎一端，称为内细胞团C.细胞分化开始于囊胚期D.囊胚中的滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织1234567891011121315161714√18解析组成桑葚胚的各个细胞的形态、结构、功能基本相同，随着桑葚胚的进一步发育，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为滋养层细胞，它们将来发育成胎膜和胎盘。7.(2021·黑龙江哈尔滨三中高二期中)下列有关胚胎早期发育的说法，不正确的是A.胚胎从透明带内伸展出来的过程称为孵化B.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加C.胚胎发育到囊胚期时出现囊胚腔D.原肠胚时期，胚胎进一步发育产生三个胚层1234567891011121315161714√18解析受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目增多，但是有机物总量在不断减少，B错误；囊胚腔出现于囊胚期，C正确；原肠胚时期，胚胎进一步发育产生三个胚层，包括外胚层、中胚层和内胚层，D正确。1234567891011121315161714188.下列关于哺乳动物胚胎早期发育的叙述，正确的是A.受精卵形成后立即进入子宫内进行有丝分裂B.受精卵早期分裂时，随着细胞数目的增加，胚胎总体积也随之增大C.桑葚胚阶段前的每个细胞都属于全能细胞D.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜1234567891011121315161714解析受精卵形成后在输卵管内进行早期有丝分裂，然后进入子宫着床；受精卵早期分裂时，细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加；桑葚胚阶段前的细胞未进行细胞分化，属于全能细胞；囊胚时期，滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜。18√9.(2021·福建三明第一中学月考)如图表示胚胎早期发育过程中的某一时期，下列有关叙述错误的是123456789101112131516171418A.图中②将发育成胎膜和胎盘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，终止于生命结束D.胚胎从①中伸展出来的过程发生于囊胚期√解析图示为胚胎早期发育过程中的囊胚阶段，其中②所示的滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘，A正确；123456789101112131516171418③所示的内细胞团细胞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，终止于生命结束，C错误；胚胎从①所示的透明带中伸展出来的过程称为孵化，发生于囊胚期，D正确。10.如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是1234567891011121315161714A.图中①过程表示胚胎发育B.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大C.原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等D.原肠胚阶段的细胞都是全能细胞18√解析胚胎发育是指从受精卵发育为成熟的胎儿的过程，A错误；由受精卵形成囊胚的过程中进行了卵裂，每个细胞的体积不断减小，B错误；原肠胚阶段已出现了明显的细胞分化，D错误。12345678910111213151617141811.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，下列叙述错误的是综合强化123456789101112131516171418A.图中X指卵细胞膜发生的生理反应，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√解析精子入卵后，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，B错误。12345678910111213151617141812.(2021·南通质检)下列关于桑葚胚和囊胚的比较，说法错误的是A.桑葚胚阶段的细胞一般都具有全能性B.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的C.囊胚期的细胞出现了分化，但遗传物质未发生改变D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异不是复制水平上的差异，而是转

录水平上的差异引起的1234567891011121315161714√18解析桑葚胚的各细胞结构、功能基本相同，是全能细胞；囊胚期细胞分化是基因选择性表达的结果；囊胚期的细胞进行有丝分裂，遗传物质一般不变；内细胞团和滋养层细胞内遗传物质相同，形态和功能不同，这与转录有关。13.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是A.通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化B.胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡C.随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加1234567891011121315161714√181234567891011121315161714解析在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，在囊胚期细胞开始分化，A项正确；胚胎发育过程中，既有细胞的分裂和分化，也有细胞的衰老和凋亡，B项错误；在蛙胚胎发育的过程中，由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量不断减少，C项错误；蛙胚发育过程中需要从环境中获得氧气，但利用的营养物质是受精卵自身含有的，D项错误。1814.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，错误的是A.在形成早期胚胎的过程中，依次经历了桑葚胚、囊胚、原肠胚等几

个阶段B.兔子卵母细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C.克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息D.在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化1234567891011121315161714√18解析在胚胎发育过程中，囊胚期时就已出现了细胞分化。15.如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的发育阶段，下列叙述不正确的是123456789101112131516171418A.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，单个细胞体积减小C.a中含有全能细胞D.④过程不同细胞基因表达存在差异√解析①过程是受精作用，该过程中不会发生同源染色体的分离和自由组合，A错误；②过程细胞通过有丝分裂增殖，细胞数量增多，但胚胎总体积不增加，因此单个细胞体积逐渐减小，B正确；a表示囊胚，其中的内细胞团为全能细胞，C正确；④过程发生细胞分化，该过程中细胞基因进行选择性表达，D正确。12345678910111213151617141816.下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123456789101112131516171418A.①② B.①③ C.②④ D.①④√解析随受精卵的发育，DNA不断复制，呈指数增加，故①正确；蛙受精卵细胞在卵裂时，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，但是胚胎的总体积并不增加或略有缩小，所以核质比将不断上升，故②、③错误；在该发育过程中，有机物总量不断减少，故④正确。12345678910111213151617141817.观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：1234567891011121315161714(1)图中①、②、③表示的细胞名称依次是_______________________________________。假设该动物体细胞内有染色体2n条，则①、②、③、④四种细胞内的染色体数目依次是_______________。18卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞2n、2n、n、2n(2)图中a、b、c表示细胞分裂，依次为__________________________________________，在精子与