【同步学与练】高中生物人教版（2019）选择性必修3学案：第2章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础 （学生版）

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.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。一、受精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。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eq\x(准备阶段)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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))eq\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓))eq\x(受精阶段)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(获能后的精子与卵子相遇精子释放多,种酶，以溶解_____外的一些结构,\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓)),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,\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓)),,精子入卵_____发生生理反应，拒绝,其他精子再进入卵内,雌、雄原核形成\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①精子入卵后，尾部脱离，原有,的_____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_____,)),雌、雄原核结合受精完成的标志,\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓)),受精卵))判断正误(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()任务一：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？2．如何判断卵子是否受精？3．精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？关于体内受精应注意的几个问题(1)精子获能是指精子获得受精能力，而不是获得能量。(2)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，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。(3)受精的标志≠受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。(4)受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。1．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．③④②⑤⑥①2．下列有关受精过程的说法，不正确的是()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二、胚胎早期发育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________。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。(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。判断正误(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)胚胎发育的场所是输卵管()任务二：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，完成表格：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2.结合受精过程中精子和卵细胞的特点，分析早期胚胎发育过程中营养物质的来源是什么。3．不同动物受精卵的发育及其进入子宫的时间有明显差异。请结合教材“思考·讨论：不同动物受精卵发育的比较”中的表格回答以下问题：(1)表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？(2)将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？(3)不同动物胚胎进入子宫所处的时期不同，这给胚胎工程提供了什么启示？胚胎发育的场所胚胎发育的起点是受精卵，受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，此时胚胎开始发育，即胚胎发育的最初场所是输卵管，逐步向子宫移动，最后在子宫内着床，直至发育成为成熟的胎儿。3．下列关于桑葚胚、囊胚、原肠胚的叙述，不正确的是()A．胚胎发育的顺序是桑葚胚→囊胚→原肠胚B．囊胚期的细胞出现了分化，其原因是细胞中的遗传物质发生了变化C．桑葚胚期之前的细胞均未出现分化D．原肠胚的外胚层由内细胞团表层的细胞形成4.(2023·辽宁大连高二期末)如图为受精卵发育至囊胚的过程中的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可表示()A．有机物总量B．每个细胞DNA的含量C．所有细胞体积之和D．所有细胞表面积总和与体积总和的比值

第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础一、教材梳理1．(1)生殖细胞早期胚胎(2)体外受精胚胎分割(3)雌性(4)受精早期胚胎(5)自然受精2．(1)精子卵子受精卵(2)输卵管(3)获能MⅡ期卵细胞膜透明带卵细胞膜核膜雄原核第二极体雌原核判断正误(1)√(2)×(3)√(4)×解析(2)精子需要经过获能处理才能完成受精过程，而卵子需要在输卵管中经过进一步发育才能与获能的精子完成受精作用。(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在输卵管中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力。核心探讨任务一1．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．观察到两个极体或雌、雄原核。3．体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。典题应用1．D[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。]2．D[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。]二、教材梳理1．输卵管2．有丝分裂3．(1)透明带(2)①增加②并不增加4．(1)桑葚(2)①分化②内细胞团胎儿的各种组织③胎膜和胎盘④囊胚腔⑤透明带(3)各种组织、器官判断正误(1)×(2)×(3)×(4)×解析(1)胚胎发育早期的细胞分裂方式是有丝分裂。(2)囊胚期的内细胞团细胞具有全能性，而滋养层细胞没有。(3)胚胎发育过程中开始分化的阶段是囊胚期。(4)胚胎发育的初期在输卵管，着床后到分娩前的一段时间是在母体的子宫内。核心探讨任务二1．增多减小增多不变减少增多2．早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞从母体吸收营养物质，使胚胎继续发育。3．(1)表中马的胚胎在进入子宫时发育程度最高。(2)小鼠应选择发育到桑葚胚阶段的胚胎。牛在自然条件下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)体外受精形成的胚胎，发育到一定阶段才可移植到子宫中。典题应用3．B[囊胚期的细胞出现了分化，其原因是基因的选择性表达，B错