江苏省淮安中学高三生物总复习 161体内受精和早期胚胎培养学案.doc

专题3：胚胎工程【具体要求】具体内容考试大纲考试说明学习要求动物胚胎发育的基本过程a说出受精作用的概念简述动物早期胚胎发育的基本过程胚胎工程的理论基础a简述生殖细胞的形成过程 说出获取动物胚胎的一般方法简述动物早期胚胎培养常用的方法及其基本原理说出胚胎移植技术的概念及其应用 认同理论和技术的发展对胚胎工程的影响胚胎干细胞的移植a举例说出胚胎干细胞的移植在基础生物学研究、医疗、畜牧业等方面的广泛应用及其发展前景 关注胚胎干细胞的研究对人类社会发展所带来的影响胚胎工程的应用b举例说出胚胎工程在畜牧业、医学实践等领域的应用认同胚胎工程的发展对生产力的促进作用收集胚胎工程研究和发展方面的资料，提高自己对信息的收集处理以及对问题的探究能力a了解所列知识点，并能在相对简单的情境中识别和使用它们。b理解所列知识点及其与其他相关知识点之间的联系和区别，能在一定的情境中运用它们并作出合理的判断或得出正确的结论。c在理解所列知识的基础上，能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。31体内受精和早期胚胎培养【基础知识】一、胚胎工程的建立1、概念：胚胎工程是指对动物 或 所进行的多种显微操作和处理技术，如 、 胚胎分割，性别鉴定，细胞克隆，转基因胚胎， 等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到 性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。思考：（1）、胚胎工程进行处理和操作的对象是什么（是在什么水平上进行处理和操作的）？（2）、胚胎工程包括哪些技术？一般情况下到最后要得到一个动物个体还是细胞群？ 2、胚胎工程建立过程：思考：（1）、最早的实验是什么？证明了什么？（2）、胚胎工程中哪项技术历史最长？（3）、在体外受精技术的理论研究中，华人科学家张明觉作出什么贡献？（4）、这一发现推动了体外受精技术的发展和应用，体外受精技术的应用对促进胚胎工程产业化有何意义？二、精子的发生（1）、场所：睾丸（或精巢）中的 （2）、时间： 至 生殖机能衰退（注意：不是个体衰老）（3）、分三个阶段，连续进行第一阶段：精原细胞的 和初级精母细胞的产生即：精原细胞 精原细胞 第二阶段：减数分裂过程（m、m）即：初级精母细胞 精子细胞第三阶段：变形，即：精子细胞 精子（4）、变形过程中的变化：细胞核精子头部主要部分； 高尔基体 精子尾部； 线粒体 （包围尾外） 其他部分 最后脱落（5）、精子形态分：头、颈、尾三部分，与动物 无关。三、卵子的发生（1）、场所： 和输卵管（2）、发育起始时间：胚胎性别分化后（胎儿期），进行卵原细胞的增殖和 的产生（3）、排卵： 从 中排出，一般排出的是 和第一极体 注意： 成熟卵子的形成需经 才能产生，但减数第一次分裂（m）是在 前完成，而减数第二次分裂（m）是在 的过程中完成的。刚出生的雌牛卵巢中约有 个卵泡，即有 个卵原细胞，理论上讲应产生 个卵细胞，会有 个后代。而事实上初情期后一头牛中能成熟排卵的卵泡只有 左右，最后一生中只能产生 头的小牛。由此可见，哺乳动物一生中卵母细胞的 很低。 如何解决这一问题呢？请画一个刚排出未成熟卵子的相关结构图，并标出各部分的名称：（4）、卵子完成受精的标志是 ；（5）、哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相同点和不同点。相似之处：细胞最初阶段的增殖都进行 ；都要经过 才能形成精子和卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生 个精子；一个卵原细胞最后只能生成 个卵子。精子的形成需经 时期，形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的储备是在 完成，减数分裂的两个阶段是在不同的地方（？）不同的时间（？）完成，是间隔的，而精子的形成过程是初情期后连续进行的。四、受精作用1、准备阶段1精子的获能精子需先在雌性 内发生相应的生理变化才能受精，称为精子获能现象。2、准备阶段2卵子的准备卵母细胞在输卵管内也有类似于精子获能的过程，而且须到 时才能受精。3、受精阶段（具体过程） （1）顶体反应：获能以后的精子，在雌性动物生殖道与卵子相遇时，会出现精子顶体膨大，精子质膜（外膜）和顶体膜局部融合，并在融合处形成一些泡状物，随后脱落，造成精子顶体外膜出现孔洞，使顶体内储存的受精有关的 释放出来，参与精子和卵子的受精过程。这种生理现象叫做顶体反应。 （2）透明带反应：在精子和卵子受精过程中，当精子越过放射冠，进入透明带并且接触 时，卵子发出指令（信号），阻止后续的精子进入透明带的一种生理反应，叫透明带反应。它是受精过程中，防止多精子卵继而造成多精子受精的 屏障。 （3）卵黄膜封闭作用： 当第一个精子进入卵黄膜后，会立即引起卵黄膜的紧缩、增厚，阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精，也叫做多精子入卵阻滞，是防止多精子受精的第二到屏障。多精子入卵的结果将形成多个雄原核与一个雌原核融合完成受精，产生 受精卵，属异常受精现象，意味着受精的失败，不能继续发育和产生后代。（4）精子入卵后的变化：精子的尾部 ，原来的核膜 ，形成比原来的核 的 ；次级卵母细胞完成 ，形成 ；最后两核经充分发育相互融合，形成 。五、早期胚胎发育合子形成后即在输卵管内进行 ，开始发育。阅读资料分析，讨论： （1）表中那种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ （2）将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么样的胚胎？如果换成牛又该怎么样处理？ （3）为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精精子能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。【重要知识】1、 精子的形成过程、获能现象；2、 卵子的形成过程；3、 受精作用的过程： 反应； 反应； 作用；两核融合。4、 早期胚胎的发育过程： 【典型例题】1、（ ）排卵时，细胞处于哪个时期 a卵原细胞 b初级卵母细胞 c成熟卵细胞 d次级卵母细胞2、（ ）内细胞团（icm）出现于a原肠胚期 b卵裂时 c囊胚期 d桑椹胚期3、（ ）透明带破裂发生于 a原肠胚期 b卵裂时 c囊胚期 d桑椹胚期4、（ ）（多选）下图为男性曲细精管横切面模式图表示由精原细胞(a)生成精子的过程。图中可能含有46条染色体的细胞是a细胞a b细胞b c细胞c d细胞d(11分)右图表示海星胚胎发育过程中的两个阶段。请据图回答下列问题：(1)甲图为海星胚胎发育过程中的 期，乙图为海星胚胎发育过程中的 期。(2)随着胚胎发育的进行，甲图中1处的细胞最可能成为乙图中 胚层的一部分，甲图中2处的细胞最可能成为乙图中 胚层的一部分。(3)如果乙图中三个胚层继续发育，除了要进行相应的细胞分裂以外，还必须经过 ，形成组织、器官，最后才能发育成一个完整的幼体。 (4)假设海星的体细胞的染色体数为2n，则乙图中4处细胞的染色体数为 。(5)在发育过程中，乙图所示胚胎的早期细胞从一个部位移到另一