2.3.1胚胎工程的理论基础导学案-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.3.1胚胎工程的理论基础 【学习目标】 1．简述受精和胚胎早期发育的基本过程。 2．简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。 3运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。 4．认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的动关系。 【学习重难点】 重点： 1．受精和胚胎早期发育的基本过程。 2．胚胎工程的主要技术及原理。 难点： 1．胚胎移植的基本操作步骤。 知识导航 1.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。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 2.受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段，在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 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 ”； 准备阶段 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，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歩成熟，到 MII期时，才具备与精子受精的能力； 受精阶段：获能后的精子与卵子相遇的瞬冋，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应（透明带反应），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（卵黄膜封闭），拒绝其他精子再进入卵内。精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核。与此同时，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。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。 4.胚胎早期发育的几个阶段： ①卵裂期：受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育，此时是在透明带内进行分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不増加，有机物在不断减少，但有机物种类增加。 ②桑葚胚期：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑 葚胚，此时细胞没有分化。 ③囊胚期：胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，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细胞，称为滋养层细胞，它们将来发育成胎膜和胎盘。随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔，这个 时期的胚胎叫作囊胚。囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化。 ④原肠胚期：原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层，随着发育的进行，一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、 器官等。 习题巩固 1．下列关于精子获能的叙述，错误的是(　　) A．刚排出的精子可以立即与卵子结合受精 B．精子获能可在雌性动物的生殖道内完成 C．可将精子培养在人工配制的获能液中使其获能 D．精子在体外条件下的获能为体外受精技术的建立奠定了基础 2．哺乳动物初级卵母细胞的减数分裂Ⅰ和次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ发生的时期分别是(　　) A．排卵前后、受精时　　　 B．受精时、排卵前后 C．排卵前后、排卵前后 D．受精时、受精时 3．下列关于受精过程的叙述，错误的是(　　) A．获能后的精子与卵子相遇后，释放多种酶溶解卵细胞膜外的结构 B．卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障 C．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵 D．雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ 4.如图是哺乳动物胚胎发育过程中的某一阶段胚胎，下列说法正确的是(　　) A．此图表示原肠胚，胚胎内的细胞出现了分化 B．图中①②③依次表示透明带、滋养层、内细胞团 C．②处的细胞没有增殖、分化能力 D．胚胎从②中伸展出来的过程叫作孵化 5．关于桑葚胚和囊胚的比较，下列叙述正确的是(　　) A．桑葚胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织 B．桑葚胚的细胞团的细胞进行逐渐分化 C．囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的 D．囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂 6.(2023湖北宜昌一中月考)运用胚胎移植技术培育高产奶牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是(　　) A.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境应保持一致 B.胚胎移植前,可取滋养层细胞做DNA分析,鉴别动物性别 C.培育试管牛属于动物克隆 D.应用胚胎移植可大大缩短供体本身的繁殖周期 7.(2023江苏徐州一模)和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型小、肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术,可以利用本地黄牛代孕来繁育和牛,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.为避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂 B.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液 C.科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素,促使其超数排卵 D.步骤甲是体外受精,步骤乙为胚胎的移植,胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节 8.(2023福建三明三中月考)关于胚胎分割,下列叙述不正确的是(　　) A.胚胎不能无限分割,分割次数越多,胚胎成活的概率越小 B.分割胚胎一般用分割针或者分割刀进行分割,所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪 C.不论选择桑葚胚还是囊胚进行分割,分割时的具体操作完全相同 D.胚胎分割可用于优良种畜的快速繁殖 9.胚胎分割技术是一种现代生物技术,下列关于这一技术的叙述正确的是(　　) ①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份 ②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 ③胚胎分割技术属于无性繁殖 ④胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎 A.①②　　　B.②③ C.①③④　　　D.①②③④ 10.(2023河南郑州二中联考)模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。对下图所示生物学概念模型的理解或分析错误的是(　　) A.若该模型表示核移植技术,则C→D过程一定与胚胎分割和胚胎移植技术有关 B.若此图表示植物体细胞杂交过程,则从A、B到C的过程可以用电融合法诱导 C.若此图为试管牛生产的流程图,则A、B其中之一表示获能的精子 D.若A、B表示培养液和胚胎干细胞,则C→D的传代培养过程中有可能出现分化现象 答案 AABBD CDCBA 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$