第2章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础 讲义-(新教材)2019新人教版高中生物选择性必修三.doc
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1、1/9第第 3 节节胚胎工程胚胎工程第第 1 课时课时胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础课标内容要求课标内容要求核心素养对接核心素养对接简述胚胎形成经过了受精及早期发育简述胚胎形成经过了受精及早期发育的过程。的过程。1.生命观念:以精子和卵细胞的结构为生命观念:以精子和卵细胞的结构为例,阐述细胞的结构与功能的适应。例,阐述细胞的结构与功能的适应。2科学思维:以过程图的形式表示受科学思维:以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。精作用和胚胎发育的过程。一、胚胎工程一、胚胎工程1概念概念:对:对生殖细胞生殖细胞、受精卵受精卵或或早期胚胎细胞早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理进行多种显微操作和
2、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。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主要技术主要技术:体外受精体外受精、胚胎移植胚胎移植和和胚胎分割胚胎分割。二、受精二、受精1概念概念:精子精子与与卵子卵子结合形成结合形成合子合子(即受精卵即受精卵)的过程。的过程。2场所场所:雌性动物的:雌性动物的输卵管输卵管内。内。3过程过程2/9三、胚胎早期发育三、胚胎早期发育1场所场所:输卵管输卵管。2过程过程受精卵受精卵卵裂期卵裂期细胞分裂方式:细胞分裂方式:有丝分裂有丝分裂细胞数量细胞数量不断增加不断增加,胚胎总体积,胚胎总体积并不增加并不增加
3、桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚胚:卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚桑葚孵化:囊胚进一步扩大,会导致孵化:囊胚进一步扩大,会导致透明带透明带破裂,胚胎从其中伸展出来破裂,胚胎从其中伸展出来原肠胚:形成原肠胚:形成外胚层、内胚层和中胚层外胚层、内胚层和中胚层各种组织、器官各种组织、器官3/9判断对错判断对错(正确的打正确的打“”“”,错误的打,错误的打“”“”)1刚排出的精子即能与卵子受精。刚排出的精子即能与卵子受精。()提示提示:精子必须在生殖道中获能后才能与卵子受精。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。精子和卵子
4、相遇结合形成受精卵的部位是子宫。()提示提示:精子和卵子相遇形成受精卵的部位是输卵管。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精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂,排出第二极体排出第二极体,形成雌原核形成雌原核。()4囊胚期细胞还没有分化。囊胚期细胞还没有分化。()提示提示:囊胚期细胞已分化形成内细胞团和滋养层细胞。囊胚期细胞已分化形成内细胞团和滋养层细胞。5原肠胚变大导致透明带破裂而孵化出来。原肠胚变大导致透明带破裂而孵化出来。()提示提示:发生孵化的是囊胚。发生孵化的是囊胚。受精的准备及过程受精的准备及过程1准备阶段准备阶段(1)精子获能精子获能刚刚排出的
5、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。的生理变化后,才能获得受精能力。(2)卵子的准备卵子的准备卵子要在输卵管内进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备与精子卵子要在输卵管内进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。受精的能力。2受精过程受精过程4/93防止多精入卵的两道屏障防止多精入卵的两道屏障(1)透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透透明带反应:精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,称作透明带反应,它是防止
6、多精入卵受精的第一道屏障。明带的生理反应,称作透明带反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(2)卵细胞膜反应:精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,拒绝卵细胞膜反应:精子入卵后,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,称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵受精的第二道屏其他精子再进入卵内,称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵受精的第二道屏障。障。合作探究:合作探究:(1)两道屏障防止多精入卵,其意义是什么?两道屏障防止多精入卵,其意义是什么?提示提示:两道屏障防止多精入卵两道屏障防止多精入卵,保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致,从而保证遗
7、传的稳定性。从而保证遗传的稳定性。(2)受精的标志和受精完成的标志分别是什么?受精的标志和受精完成的标志分别是什么?提示提示:受精的标志是第二极体的形成,受精完成的标志是雌、雄原核融合受精的标志是第二极体的形成,受精完成的标志是雌、雄原核融合成合子。成合子。1下列关于受精过程的叙述,错误的是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,精子入卵精子与卵细胞膜相互融合,精子入卵D雄原核形成的
8、同时,卵子完成减数第二次分裂雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂B精子受精过程主要包括:精子穿越放射冠和透明带、进入卵细胞膜、精子受精过程主要包括:精子穿越放射冠和透明带、进入卵细胞膜、原核形成和融合等过程。获能的精子与卵细胞相遇后,发生顶体反应,释放顶原核形成和融合等过程。获能的精子与卵细胞相遇后,发生顶体反应,释放顶5/9体酶穿过放射冠进入透明带体酶穿过放射冠进入透明带,接触透明带并发生透明带反应接触透明带并发生透明带反应,这是第一道屏障这是第一道屏障,随后入卵与卵细胞膜接触,发生卵细胞膜反应,这是第二道屏障。在精子形成随后入卵与卵细胞膜接触,发生卵细胞膜反应,这是第二道屏障。在精子形
9、成雄原核时,卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体,形成雌原核,雌、雄原雄原核时,卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体,形成雌原核,雌、雄原核结合,完成受精作用。核结合,完成受精作用。2根据哺乳动物受精过程示意图,回答下面的问题:根据哺乳动物受精过程示意图,回答下面的问题:(1)图中字母表示的结构名称分别是图中字母表示的结构名称分别是a_、b_。(2) 图 中 数 字 表 示 的 过 程 分 别 是图 中 数 字 表 示 的 过 程 分 别 是 _ 、 _ 、_。(3)在精卵相遇之前,精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化,具有了在精卵相遇之前,精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化,具有了受精
10、能力受精能力, 这个过程叫作这个过程叫作_。 卵子一般在排出后都要在卵子一般在排出后都要在_中进一步中进一步成熟,当达到成熟,当达到_时,才具备与精子受精的能力。时,才具备与精子受精的能力。(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生理基础是_。解析解析(1)据图可知据图可知 a 是雄原核是雄原核,b 是雌原核是雌原核。(2)据图可判断据图可判断是精子穿过是精子穿过透明带,透明带,是精子进入卵细胞膜,是精子进入卵细胞膜,是雌、雄原核融合。是雌、雄原核融合。(3)精卵相遇之前,精精卵相遇之前,精子在
11、雌性动物生殖道内发生相应的生理变化,具备了受精能力,这个过程叫作子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化,具备了受精能力,这个过程叫作精子获能。卵子在排出后一般都要在输卵管中进一步成熟,达到减数第二次分精子获能。卵子在排出后一般都要在输卵管中进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。裂中期时,才具备与精子受精的能力。(4)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道屏障。是防止多精入卵受精的两道屏障。答案答案(1)雄原核雄原核雌原核雌原核(2)精子穿过透明带精子穿过透明带精子进入卵细胞膜精子进入卵细胞膜雌、雄原核融合雌、雄原核融合(
12、3)精子获能精子获能输卵管输卵管M期期(4)透明带反应和卵细胞膜反透明带反应和卵细胞膜反应应早期胚胎发育早期胚胎发育1早期胚胎发育的过程早期胚胎发育的过程6/9(1)胚胎发育的起点是受精卵,受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,胚胎发育的起点是受精卵,受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,此时胚胎开始发育,即胚胎发育的最初场所是输卵管,以后逐步向子宫移动,此时胚胎开始发育,即胚胎发育的最初场所是输卵管,以后逐步向子宫移动,最后在子宫内着床,直至发育成为成熟的胎儿。最后在子宫内着床,直至发育成为成熟的胎儿。(2)桑葚胚阶段细胞均未分化,细胞具有全能性,是胚胎分割的最佳时期。桑葚胚阶段细胞均未分化
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