第2章 第3节 一 胚胎工程的理论基础-【高考领航】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步核心辅导与测评教师用书（人教版）

第3节　胚胎工程 一　胚胎工程的理论基础 [目标领航]　1.胚胎形成过程。2.掌握受精和早期胚胎发育的基本过程。 胚胎工程的理论基础 1．概念：胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 2．概念分析 (1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵或早期胚胎。 (2)处理技术：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术。 (3)特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。 (5)实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 受精 1．概念：精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 2．场所：哺乳动物的受精在输卵管内。 3．过程各阶段的特点 (1)准备阶段 ①精子获能：在雌性动物的生殖道内完成。 ②卵子的准备：发育到MⅡ期才有受精能力。 (2)受精阶段 ①精卵相遇：获能后的精子与卵子相遇释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构。 ②精子接触卵细胞膜：精子接触卵细胞膜，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。 ③精子入卵：精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子进入卵内。 ④雌、雄原核融合：受精结束的标志。 胚胎早期发育 1．早期胚胎发育的过程 →→→→ 2．各阶段的特点 (1)卵裂期：细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。 (2)桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚。 (3)囊胚：细胞逐渐分化，聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展和排列的细胞，称为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。随着胚胎的进一步发育，出现囊胚腔，囊胚进一步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来叫作孵化。 (4)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，一部分细胞在内、外两个胚层之间形成中胚层。 (正确的打“√”，错误的打“×”) 1．卵裂阶段的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。(×) 2．卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大。(×) 3．胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期。(×) 4．滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构发生在囊胚期。(×) 5．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂。(√) 6．受精完成的标志是雌、雄原核融合。(√) 知识点一　受精 1．概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。 2．场所：在自然条件下，受精是在雌性个体的输卵管内完成的。 3．准备阶段 (1)准备阶段1——精子获能 精子获能，刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 [特别提醒]　精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (2)准备阶段2——卵子的准备 卵子在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂的中期(MⅡ期)时，才具备与精子受精的能力。 (3)受精阶段 哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越透明带等，进入卵细胞膜，原核形成和融合。 ①过程 过程 主要变化 获能后的 精子穿越 放射冠 获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的酶释放出来。放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群，精子所释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路 穿越 透明带 穿过放射冠的精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，并接触卵细胞膜 进入卵 细胞膜 穿过透明带的精子与卵细胞膜接触时，立即被卵细胞膜表面的微绒毛抱合，精子外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵 形成 原核 精子入卵后尾部脱离，原有的核膜破裂，形成新的核膜，最后形成雄原核；精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后形成雌原核，雌原核一般略小于雄原核 原核 融合 雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失，二者体积缩小、合并，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍染色体的合子(即受精卵) ②图解 [特别提醒]　(1)卵子受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，受精过程结束的标志是雌、雄原核融合，形成一个含二倍染色体的合子。 (2)雄原核不是原来的精子核，而是原有的核膜破裂后形成的一个比原来的精子核还大的核。 (3)受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半来自精子(父本)，一半来自卵子(母本)，细胞质中的遗传物质几乎全来自卵子。精子细胞的线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，卵细胞的线粒体在细胞质中，受精时，精子的尾部脱落，只有精子的头部进入