内容正文:
第3节 胚胎工程
高效课时(一) 胚胎工程的理论基础
课程标准
核心素养
1.简述受精的基本过程。
2.简述早期胚胎发育的基本过程及主要特点
1.生命观念:通过对自然受精和早期胚胎发育过程的学习,认识生命现象中的自然规律,形成生命的发生和发展观。
2.科学思维:通过归纳分析受精作用和早期胚胎发育的流程图,培养归纳与概括、模型与建模的科学思维能力
高效导学01步 预习新知,落实必备知识
一、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.目的: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.技术手段:体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
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的模拟操作。
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:在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
3.过程
三、胚胎早期发育
1.开始发育的场所:输卵管。
2.过程
【教材问题·心中明】
从社会中来·提示
P56可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎,然后移植给代孕母牛生下后代。
思考·讨论·提示
P591.马的胚胎进入子宫时,发育程度最高,它处于囊胚阶段。
2.小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。牛在自然情况下,胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫,但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率,在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
3.胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上,在体外进行了有效的模拟,才使卵母细胞能在体外成熟,精子能在体外完成获能,获能的精子和培养成熟的卵子能在试管内完成受精,获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
【概念辨析·试身手】
(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管。(√)
(2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精。(×)
提示:精子需要经过获能才能进行受精,卵子需要在输卵管内进一步发育到MⅡ期才能进行受精。
(3)卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大。(×)
提示:卵裂期细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加。
(4)在胚胎发育过程中,细胞的分化出现在桑葚胚期。(×)
提示:囊胚期细胞开始分化。
(5)囊胚的滋养层细胞具有全能性。(×)
提示:滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,没有全能性。
(6)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。(×)
提示:内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
高效导学02步 课堂培优,提升关键能力
培优点一 | 受精
【任务探究】
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.刚排出的卵子具有受精能力吗?为什么?
提示:不具有。卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程,要在输卵管内进一步成熟,发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力。
3.使精子在体外获能的方法是什么?
提示:在体外,可将精子培养在人工配制的获能液中使其获能,获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。
4.防止多精入卵受精的生理反应有哪些?有什么意义?
提示:透明带反应和卵细胞膜反应。防止多精入卵,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。
5.精子与卵细胞的结合,体现了细胞膜具有什么功能?
提示:体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。
【知识生成】
1.受精过程中的两大反应、两道屏障
2.体内受精应注意的问题
(1)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。
(2)雌、雄原核不能理解为卵子、精子原来的核,原核膜已破裂并形成新的核膜,雌、雄原核是在原来细胞核的基础上形成的新核。
(3)受精的标志≠受精完成的标志:受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核;而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。
(4)受精卵遗传物质的来源:核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供一半),而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
【应用培优】
【例1】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指卵子完成减数分裂Ⅱ
B.精子触及卵细胞膜的瞬间便发生了X,防止多精入卵
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.雌、雄原核充分发育后相向移动,继而合并成一个细胞核
解析:选B。图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子完成减数分裂Ⅱ,A正确;精子触及卵细胞膜的瞬间便发生了透明带反应,防止多精入卵,而图中X指卵细胞膜反应,B错误;精子入卵主要指精子的头部外