内容正文:
第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
课程标准
核心素养目标
简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程。
1.以精子和卵细胞的结构为例,阐述细胞的结构与功能相适应。(生命观念)
2.基于受精和胚胎早期发育的过程,采用归纳与概括、模型与建模等方法,以文字和图示的形式说明受精卵和胚胎早期发育各阶段的特点。(科学思维)
[对应学生用书P56]
知识点一
胚胎工程的概念
知识点二
受精
1.概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
2.场所:雌性动物的输卵管内。
3.准备阶段
(1)准备阶段1——精子获能
(2)准备阶段2——卵子的准备
①卵子的成熟程度:动物排出的卵子成熟程度不同,可能是初级卵母细胞(如马、犬),可能是次级卵母细胞(如猪、羊)。
②成熟场所:输卵管。
③成熟时期:MⅡ期。
4.受精阶段
(1)过程A为精子与卵子相遇,精子释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。
(2)过程B为精子触及卵细胞膜,透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。
(3)过程C为精子进入卵细胞,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内。精子入卵后形成雄原核,同时卵子完成减数分裂Ⅱ,释放第二极体后,形成雌原核。
(4)过程D为雌、雄原核靠近。
(5)过程E为核膜消失,第一次卵裂即将开始。
知识点三
胚胎早期发育
1.分裂方式:有丝分裂。
2.过程
1.刚排出的精子即能与卵子受精。( × )
提示:精子必须在生殖道中获能后才能与卵子受精。
2.精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是子宫。( × )
提示:精子和卵子相遇形成受精卵的部位是输卵管。
3.精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核。( √ )
4.卵裂阶段的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。( × )
提示:卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂。
5.卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多,细胞体积增大。( × )
提示:卵裂阶段细胞中有机物减少,总DNA的含量增多,细胞体积减小。
6.囊胚阶段的滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织。( × )
提示:囊胚阶段的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
7.囊胚期细胞还没有分化。( × )
提示:囊胚期细胞已分化形成内细胞团和滋养层细胞。
8.原肠胚变大导致透明带破裂而孵化出来。( × )
提示:发生孵化的是囊胚。
[对应学生用书P57]
探究一 受精
►情境探究
如图为受精过程示意图。
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。透明带和卵细胞膜均会发生生理反应,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。受精卵细胞核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仅来自母方。
3.受精的标志和受精完成的标志分别是什么?
提示:受精的标志是第二极体或雌、雄原核的形成,受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子。
►素养凝练
1.受精前的准备
(1)精子获能:刚刚排出的精子,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。
(2)卵子的准备:卵子一般在排出2~3 h后才能被精子穿入,动物排出的卵子成熟程度不同,都要在输卵管内进一步成熟,当达到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力。
2.受精阶段
过程
主要变化
第一步:精卵相遇
精子释放多种酶,溶解卵细胞膜外的结构
第二步:精子接触卵细胞膜
透明带发生生理反应(防止多精入卵的第一道屏障)
第三步:精子入卵
卵细胞膜发生生理反应(防止多精入卵的第二道屏障),雌、雄原核形成
第四步:受精卵形成
雌雄原核靠近,核膜消失,形成合子
受精过程认识的三个误区
(1)刚成熟的精子并不具有受精能力,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。
►学以致用
1.(2022·福建漳州高二期末)下列有关受精作用的叙述,不正确的是( )
A.受精过程结束的标志是雌、雄原核融合形成受精卵
B.自然条件下,哺乳动物的受精是在输卵管内完成的
C.精子入卵后有核膜破裂和再生的现象
D.当精子触及透明带的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带
D 解析:雌、雄原核融合形成受精卵标志着受精过程结束,A正确;自然条件下,哺乳动物的受精是在输卵管内完成的,B正确;精子入卵后,原有核膜破裂并生成一个新的核膜,C正确;精子进入透明带并接触卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,D错误。
2.(2022·广东