内容正文:
第3讲 胚胎工程
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
理解胚胎发育过程及各时期的特点。
科学
思维
建立胚胎移植和试管动物的基本操作流程模型。
科学
探究
结合高产奶牛的胚胎移植,分析胚胎移植的生理学基础和基本程序。
考点1 胚胎工程的理论基础
1.胚胎工程概念的理解
2.受精
(1)概念: 精子 和 卵子 结合形成 合子 (受精卵)的过程。
(2)场所:自然条件下,哺乳动物的 输卵管 内。
(3)过程
3.胚胎早期发育
1.卵子形成过程中,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的。(×)
2.精子获能就是获得“能量”。(×)
3.透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障。(√)
4.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。(×)
1.(选择性必修3P56“相关信息”改编)精子获能的方法有直接利用雌性动物的 生殖道 使精子获能 ; 将精子培养在 人工配制的获能液中 使其获能等。常见的有效成分有 肝素、Ca2+载体 等。
2.(选择性必修3P58“相关信息”改编)在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志,但观察不到3个极体,其原因是 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体 。
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分裂Ⅱ时期,才具有与精子受精的能力。
2.受精的具体过程
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分裂Ⅱ,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,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(受精卵)
(情景探究)如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段,据图分析:
(1)A、B、C的名称分别是什么?
答案:桑葚胚、囊胚、原肠胚。
(2)图中的4和7两个空腔是同一个结构吗?
答案:不是,分别是囊胚腔和原肠腔。
(3)细胞分化开始出现于哪个时期?1部分的细胞将来形成什么结构?
答案:细胞分化开始出现于B(囊胚)时期,1部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。
(4)早期胚胎的发育过程中,卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化?
答案:卵裂过程中,细胞只分裂而不生长,所以每个细胞的体积越来越小,但总体积并不增加。
◆[提升点1] 信息提取能力
1.受精过程的顺序为( )
①第一次卵裂 ②释放第二极体 ③释放出多种酶④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失
A.①②③④⑤⑥ B.③②④⑤⑥①
C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①
解析:D [受精过程中,获能的精子与卵子相遇时即释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构;当精子穿越透明带触及卵细胞膜时,透明带立即封闭以阻止其他精子进入,进而激活卵子完成减数分裂Ⅱ,释放第二极体;雌雄原核形成后,核膜消失,雌雄原核融合在一起,形成合子,开始第一次卵裂。]
2.如图表示精子入卵后,发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述错误的是( )
A.图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B.经图中Y过程只形成了雌原核
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
解析:B [X表示卵细胞膜反应,是防止多精入卵的第二道屏障,Y表示减数分裂Ⅱ,在受精过程中卵子完成减数分裂Ⅱ,A正确;经图中Y过程,除形成雌原核外,还形成第二极体,B错误;精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合,C正确;精子入卵后,尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶,D正确。]
◆[提升点2] 综合分析问题、解决问题的能力
3.(不定项)下列关于桑葚胚和囊胚的说法正确的是( )
A.组成桑葚胚的各个细胞的形态、结构、功能基本相同
B.囊胚中个体较大的细胞聚集在胚胎一端,称为内细胞团
C.细胞分化开始于囊胚期
D.囊胚中的滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织
解析:ABC [组成桑葚胚的各个细胞的形态、结构、功能基本相同,囊胚期聚集在胚胎一端,个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细