第2章 第3节 胚胎工程-（教师WORD）2021-2022学年高中生物【精讲精练】人教版选择性必修3 生物技术与工程 新课标辅导

第3节　胚胎工程 【学习目标】 1．简述胚胎形成经过了受精及胚胎早期发育等过程——生命观念 2．简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术——科学思维 3．说明胚胎工程在生产实践中的应用——社会责任 知识点一　胚胎工程的理论基础 [新知梳理] 1．胚胎工程的概念 (1)操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。 (2)技术手段：体外受精、胚胎移植和胚胎分割等多种显微操作和处理。 (3)目的：将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，满足人类的各种需求。 (4)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模拟操作。 2．受精 (1)准备阶段1——精子获能： 动物排出的精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。 (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MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 (3)受精阶段。 ①精子穿越卵细胞膜外的结构：获能的精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构。 ②精子与卵细胞膜接触：精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带；精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 ③精子入卵后：精子尾部脱离，形成新的核膜，叫雄原核；同时，被激活的卵子完成减数Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核。 ④形成合子：雌、雄原核充分发育后，彼此靠近，核膜消失，完成受精作用。 3．胚胎早期发育 (1)卵裂期：受精卵早期在输卵管内进行有丝分裂，叫卵裂。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，随着胚胎的进一步发育，出现囊胚腔。 (4)原肠胚：囊胚孵化后，发育成原肠胚。具有外胚层、内胚层和中胚层，三个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等。 [互动探究] 1．刚刚采集到的哺乳动物的精子和卵子能立刻受精吗？为什么？ 提示：不能。精子要获能后才具有受精能力，卵子必须进一步成熟到减数第二次分裂中期才能受精。 2．防止多精入卵的屏障有哪些？有什么意义？ 提示：两道屏障防止多精入卵：精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带；精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。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。 3．胚胎发育过程中哪些细胞具有全能性？并分析各种细胞全能性的大小。 提示：个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之后的原肠胚阶段细胞分化程度高，但仍有全能细胞。受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。细胞全能性随发育的深化而降低。 [归纳总结] 1．受精过程中生理或结构上的变化 过程 主要变化 获能的精子 穿越放射冠 精子获能后，与卵子相遇时发生顶体反应，顶体内的酶释放出来，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 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 进入卵 细胞膜 精子与卵细胞膜接触，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 合子形成 雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的合子(受精卵) 2.早期胚胎发育的过程 (1)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，以后逐步向子宫移动，最后在子宫内着床，直至发育成为成熟的胎儿。 (2)桑葚胚阶段细胞均未分化，细胞具有全能性。 (3)囊胚阶段开始出现细胞分化，但内细胞团细胞仍具有全能性。 (4)原肠胚阶段是个体发育过程中分化能力最高的阶段，细胞已分化形成外、中、内三个胚层，但应注意细胞分化贯穿于生物整个个体发育过程中。 3．卵裂期细胞或物质的变化规律 项目 变化 项目 变化 细胞数目 增多 每个细胞内的DNA总量 不变 每个细胞体积 减小 有机物总量 减少 DNA总量 增多 物质种类 增多 [特别提醒]　 早期胚胎发育中营养物质的来源不同 (1)卵裂期和桑葚胚时期，只进行细胞分裂，不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄。 (2)囊胚期细胞开始分化，滋养层细胞从外界吸收营