第2章 第3节 一 胚胎工程的理论基础（Word教参）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版2019)

第3节　胚胎工程 一　胚胎工程的理论基础 课程内容标准 核心素养对接 简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程。 1．通过受精过程的学习，认同生命的结构与功能观。(生命观念) 2．归纳与概括胚胎发育过程中不同时期的细胞特点。(科学思维) [对应学生用书P49] 1．胚胎工程 (1)操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎。 (2)过程及目标：进行显微操作和处理，将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (3)技术种类：体外受精、胚胎移植、胚胎分割技术。 (4)实质：实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 2．受精 (1)概念：精子与卵子结合形成合子的过程。 (2)场所：输卵管。 3．受精的过程 (1)准备阶段： ①准备阶段1——精子获能： 场所：雌性动物的生殖道。 ②准备阶段2——卵子的准备： 动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内发育到减数MⅡ期，才能受精。 (2)受精阶段 1．卵裂期特点 (1)细胞分裂方式为有丝分裂。 (2)细胞的数量不断增加。 (3)胚胎的总体积并不增加。 2．早期胚胎发育的几个阶段及特点 (1)桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚。 (2)囊胚：细胞开始出现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，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，这一过程称为孵化。 1．判正误 (1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管。(√) (2)卵裂阶段的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。(×) (3)卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大。(×) (4)囊胚阶段滋养层细胞发育成胎儿的各种组织。(×) 2．微思考 (1)刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？ 提示　不能。刚采集到的精子还没有受精能力，必须先对精子进行获能处理，才能进一步受精。 (2)胚胎发育卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点？为什么？ 提示　卵裂阶段细胞中有机物减少、每个细胞中DNA的含量基本不变，细胞体积减小。从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有缩小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小；伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定；该过程中有机物总量减少，因为细胞一直通过呼吸消耗有机物但不从外界吸收有机物。 [对应学生用书P50] 任务驱动一　受精 右图为受精过程示意图，请据图回答问题： 1．受精时多个精子能同时进入同一个卵细胞吗？为什么？ 提示　不能。透明带反应和卵细胞膜反应能阻止多个精子同时进入同一个卵细胞。 2．受精卵中的遗传物质父母双方各占一半，对吗？ 提示　不对。受精卵中染色体中的遗传物质双亲各占一半，但受精卵细胞质中的遗传物质来自母方。故受精卵中的遗传物质来自母方的要多于父方。 1．受精前的两个准备阶段 (1)精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力的生理现象。 (2)卵子的准备：不同动物排出的卵子成熟程度不同，有些为初级卵母细胞，有些为次级卵母细胞，但都必须在输卵管中发育到减数第二次分裂期，才具有与精子受精的能力。 2．受精阶段 (1)具体过程 哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合。具体过程如下： 过程 主要变化 获能后的 精子接触 卵细胞膜 在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带发生透明带反应，为防止多精入卵的第一道屏障。 精子入卵 卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称为卵细胞膜反应。这是防止多精入卵受精的第二道屏障。 形成原核 精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂，随后形成新的核膜，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 融合 雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此接触，两者体积缩小、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(受精卵) 3．受精的意义：维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异十分重要。 4．受精过程认识的两个误区 (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)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (3)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。 下列关于哺乳动物体内受精的叙述，正确的是(　　) A．在精子形成过程中，只有细胞核和线粒体保留下来 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