第二章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023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 第1课时　胚胎工程的理论基础 [核心素养发展目标] 1.理解受精的过程(生命观念、科学思维)。2.根据哺乳动物胚胎早期发育过程图，理解胚胎发育过程及各时期的特点(生命观念、科学思维)。 　受精 1．胚胎工程及胚胎工程技术 (1)胚胎工程的概念 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生产后代，以满足人类的各种需求。 (2)胚胎工程技术内容 胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 2．胚胎工程的理论基础 (1)受精 ①概念：受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 ②场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 (2)受精前的准备阶段 ①准备阶段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，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。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)受精阶段 ①精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)：在精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入其中。 ②精子入卵：卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 ③雌、雄原核形成：精子入卵后形成雄原核，同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。如图所示(请填出各部分名称)。 ④合子形成：雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。 【微练】 1．微思考：(1)受精前精子获能，就是精子获得“能量”对吗？ (2)动物排出的卵子要经历怎样的变化才具备受精能力？ 提示 (1)不对。精子获能是指精子获得受精的“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，有的可能是初级卵母细胞，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。 2．辨正误： (1)胚胎工程可将获得的胚胎移植到代孕母体中生产后代。(　　) (2)哺乳动物的受精过程在子宫内进行。(　　) (3)刚刚排出的精子必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力。(　　) (4)精子触及卵细胞膜及精子入卵后均可发生拒绝或阻止其他精子入卵的生理反应。(　　) 提示 (1)√ (2)×　受精过程在输卵管中进行。 (3)√　(4)√ 　胚胎早期发育 1．卵裂 受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育，卵裂时细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。 2．早期发育的胚胎 【微练】 1．微思考：(1)胚胎发育过程中细胞开始分化出现于哪一阶段？ (2)如图为囊胚结构示意图，请填写①、②处的名称，在囊胚之前和之后的胚胎发育阶段分别是什么？ 提示 (1)细胞开始分化发生于囊胚期。 (2)①—内细胞团，②—滋养层；囊胚之前为“桑葚胚”，之后为“原肠胚”。 2．辨正误： (1)受精卵最初的有丝分裂发生于输卵管中。(　　) (2)卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大。(　　) (3)囊胚内部含囊胚腔，并具三个胚层。(　　) (4)胎膜、胎盘由囊胚的内细胞团发育而来。(　　) 提示 (1)√ (2)×　该阶段细胞体积不增大，胚胎的总体积也不增加。 (3)×　囊胚不具备三个胚层。 (4)×　胎膜、胎盘由囊胚的滋养层发育而来。 要点1　受精过程及其准备 根据哺乳动物受精过程示意图，请思考下列问题： (1)图中字母表示的结构名称是a.放射冠、b.雄原核、c.雌原核。 (2)图中数字表示的生理过程是①精子穿越放射冠、②精子穿过透明带、③精子进入卵细胞、④雌、雄原核融合。 (3)在精卵相遇之前，精子需进行一系列的“获能过程”，这种获能是指精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具备了受精能力的过程，而卵子一般也要进行一系列准备过程，即卵子在输卵管内进一步成熟到MⅡ期。 (4)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是什么？ 在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。然后，精子入卵。精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。以上两道屏障保障了合子只由一个精子和卵子结合。 1．图解受精过程 2．防止多精入卵 (1)获能后的精子与卵子相遇时：首先它释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构。 (2)在精子触及卵细胞膜的瞬间：透明带会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。 (3)精子入卵后：卵细胞膜会立即发生一种生理反