2.3.1胚胎工程的理論基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)案高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第3節(jié)胚胎工程第1課時胚胎工程的理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述胚胎形成經(jīng)過的過程（生命觀念）2.說出受精的含義及受精過程（生命觀念）3.簡述早期胚胎發(fā)育的基本過程（生命觀念）課前自主探究一．胚胎工程：指對、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。2.技術(shù)手段：包括、胚胎移植和等。二．受精1.概念：和結(jié)合形成(受精卵)的過程，包括受精前的準(zhǔn)備階段和階段。2.場所：自然條件下，哺乳動物的內(nèi)。3.過程：三.胚胎早期發(fā)育易錯易混辨析：(1)卵子形成過程中，減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ是連續(xù)的()(2)精子獲能就是獲得“能量”()(3)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精子入卵的兩道屏障()(4)卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加()(5)雄性動物剛剛排出的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力()(6)常以觀察到兩個極體或者雌、雄原核作為判斷卵子是否受精的標(biāo)志()課堂合作探究探究一受精作用請回答有關(guān)受精過程的相關(guān)問題：1.受精過程中卵子的哪些結(jié)構(gòu)發(fā)生生理反應(yīng)可以防止多精入卵？這有什么意義？2.在動物體內(nèi)卵細(xì)胞與精子結(jié)合發(fā)生的場所在哪？受精后將會一直在這里發(fā)育嗎？3.受精卵中的遺傳物質(zhì)父母雙方各占一半，對嗎？4.精母細(xì)胞在變成精子的過程中，很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核與線粒體都保留了下來，請嘗試用你所了解的哺乳動物受精的相關(guān)知識來解釋這一現(xiàn)象。【歸納總結(jié)】①使精子獲能的方法有直接利用雌性動物的生殖道使精子獲能；將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。獲能液的成分因動物種類不同而有所差異，常見的有效成分有肝素、Ca2＋載體等。②精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。③不同動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級卵母細(xì)胞，如豬、羊等；有的可能是初級卵母細(xì)胞，如馬、犬等。但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟．當(dāng)達到減數(shù)分裂Ⅱ的中期時，才具備與精子受精的能力。④減數(shù)分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期細(xì)胞分裂都是在雌性動物的輸卵管中進行的。⑤卵子減數(shù)分裂Ⅱ是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。2．受精過程中的“兩道屏障”探究二.胚胎早期發(fā)育請思考回答有關(guān)胚胎早期發(fā)育的問題：(1)哺乳動物個體發(fā)育的起點是什么？其胚胎發(fā)育的整個過程發(fā)生的場所是在哪里？(2)卵裂中“卵”與“裂”分別指什么？在哪個部位進行，有哪些變化？(3)胚胎發(fā)育過程中開始出現(xiàn)細(xì)胞分化的階段和細(xì)胞分化最顯著的階段分別是哪些時期？細(xì)胞分化的原因是什么？(4)內(nèi)細(xì)胞團出現(xiàn)于什么時期？內(nèi)細(xì)胞團是否具有全能性？（5）胚胎發(fā)育卵裂期細(xì)胞中有機物、DNA的含量和細(xì)胞體積有什么特點？為什么？【歸納總結(jié)】細(xì)胞全能性與早期胚胎發(fā)育各階段的關(guān)系；(1)桑甚胚期以前的細(xì)胞具有全能性，即每一個細(xì)胞都有發(fā)育成完整胚胎的潛能。(2)囊胚開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，其中內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞具有全能性。(3)原腸胚中出現(xiàn)胚層分化，全能性降低。胚胎工程理論基礎(chǔ)（）A.在自然情況下，受精是在雌性的子宮內(nèi)完成的C.受精的實質(zhì)是雌、雄原核的融合2.科學(xué)家通過將大熊貓的細(xì)胞核植入去核的兔子卵細(xì)胞中，克隆出一批大熊貓胚胎。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述中，正確的是()A．克隆出的早期胚胎，其各細(xì)胞的細(xì)胞核具有相同的遺傳信息B．兔子卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不能激發(fā)大熊貓細(xì)胞的細(xì)胞核表現(xiàn)出全能性C．在形成早期胚胎的過程中，依次經(jīng)歷了卵裂期、囊胚、桑葚胚、原腸胚等階段D．重組卵發(fā)育成早期胚胎的過程一直在透明帶內(nèi)進行3.如圖是胚胎發(fā)育過程中某階段示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A.圖中②將發(fā)育為胎膜和胎盤等結(jié)構(gòu)B.圖中③可發(fā)育成胎兒的各種組織D.胚胎從①中伸展出來的過程叫做孵化桑葚胚和囊胚的比較，下列敘述正確的是（）A.桑葚胚的內(nèi)細(xì)胞團將來可發(fā)育成胎兒的各種組織5.在動物胚胎發(fā)育過程中，早期原腸胚的細(xì)胞從一個部位移植到另一部位時，被移植的細(xì)胞能適應(yīng)新的部位并參與該部位的器官形成，但如果在原腸胚的末期，把未來發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一蠑螈胚胎不長后肢的部位，將發(fā)育為一條額外的腿，這說明（）6.胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶中進行的，這一時期稱為卵裂期。其特點是（）A.細(xì)胞進行有絲分裂，所有細(xì)胞均具有全能性B.每個細(xì)胞體積不變，細(xì)胞的數(shù)量增加C.胚胎有機物總量增加，細(xì)胞DNA總量不斷減少D.所有細(xì)胞的相對表面積減小，核物質(zhì)（質(zhì)量）與質(zhì)物質(zhì)比值增大7.精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識別后，頂體釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）D.受精卵細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方8．下列關(guān)于精卵結(jié)合的敘述錯誤的是()A．哺乳動物受精過程中精子穿越透明帶后，進入卵細(xì)胞膜B．卵子一般在排出2～3小時后才能被精子穿入C．剛剛排出的精子，不能立即與卵子結(jié)合受精D．在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜會發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子進入9．如圖為哺乳動物(2n)的卵原細(xì)胞進行減數(shù)分裂及之后的生理過程示意圖，下列說法正確的是()A．細(xì)胞Ⅱ是初級卵母細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)含有4個染色體組B．圖中減數(shù)分裂的整個過程都在卵巢中進行C．處于減數(shù)分裂Ⅱ前期的細(xì)胞Ⅲ具備與精子結(jié)合的能力D．細(xì)胞Ⅳ卵裂成早期胚胎的方式是有絲分裂10．下列關(guān)于卵裂期的敘述，正確的是()A．細(xì)胞不斷分裂，胚胎體積不斷增大B．卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細(xì)胞的體積不斷增大C．卵裂過程進行有絲分裂，胚胎中DNA總量不斷增加D．卵裂需要消耗能量，有機物總量和種類都不斷減少11．如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個發(fā)育時期。下列敘述錯誤的是()A．①過程發(fā)生同源染色體分離B．②過程通過有絲分裂增殖C．胚胎發(fā)育到③過程開始發(fā)生分化D．處于a時期的胚胎中具有囊胚腔12．下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起)的一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是()A．圖中X指卵細(xì)胞膜反應(yīng)，Y指卵子的減數(shù)分裂ⅡB．經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶13．下圖表示牛的受精作用及早期胚胎發(fā)育的部分過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A．圖1中各細(xì)胞內(nèi)的DNA分子數(shù)目相同B．圖3表明受精作用已經(jīng)完成C．同期發(fā)情處理能使供體產(chǎn)生更多的圖4結(jié)構(gòu)D．圖1到圖4的過程發(fā)生在輸卵管和子宮中14．下圖為受精作用及早期胚胎發(fā)育示意圖，下列敘述不正確的是()A．①過程需要依賴細(xì)胞表面糖蛋白的識別B．②過程通過有絲分裂方式增殖C．③過程細(xì)胞的核質(zhì)比逐漸變小D．④過程細(xì)胞的基因表達發(fā)生了差異15．如表為不同動物受精卵發(fā)育及其進入子宮的時間，依據(jù)下表分析不正確的是()發(fā)育階段發(fā)育時間(h)動物種類2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞16細(xì)胞桑葚胚進入子宮時受精卵的發(fā)育天數(shù)(天)小鼠24～3838～5050～6060～7068～803牛27～4244～6546～9096～120120～1444～5馬2430～3650～607298～1066B．體外馬胚胎移植到子宮時選擇16細(xì)胞階段C．受精卵發(fā)育的階段順序為2細(xì)胞→4細(xì)胞→8細(xì)胞→16細(xì)胞→桑葚胚→囊胚D．2－4－8－16細(xì)胞發(fā)育階段進行的是有絲分裂第3節(jié)胚胎工程第1課時胚胎工程的理論基礎(chǔ)課前自主探究答案一．1.生殖細(xì)胞胚胎移植2.體外受精胚胎分割二．1.精子卵子合子受精輸卵管三.胚胎早期發(fā)育易錯易混辨析：××√×√√課堂合作探究探究一1.提示：透明帶和卵細(xì)胞膜。防止多個精子進入卵子，導(dǎo)致胚胎染色體數(shù)目變異，從而引起發(fā)育異常等現(xiàn)象。2.提示：輸卵管。受精卵發(fā)育到一定階段，就會移入子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。3.不對。受精卵中染色體中的遺傳物質(zhì)雙親各占一半，但受精卵細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自母方。故受精卵中的遺傳物質(zhì)來自母方的要多于父方。4.提示細(xì)胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。其中，細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，參與精卵結(jié)合，是后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心；而線粒體則是精子進行有氧呼吸產(chǎn)生能量的主要場所，精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘，可以為精子的運動提供能量，使其能夠到達卵子處完成受精。探究二.(1)哺乳動物個體發(fā)育的起點是受精卵。胚胎發(fā)育的整個過程發(fā)生的場所是在輸卵管和子宮。(2)卵裂中“卵”指受精卵，“裂”指有絲分裂。卵裂在透明帶中進行。細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加。(3)開始出現(xiàn)細(xì)胞分化的階段是囊胚期。細(xì)胞分化最顯著的階段是原腸胚的三個胚層分化形成各種組織、器官。細(xì)胞分化的原因是細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達。（4）內(nèi)細(xì)胞團出現(xiàn)于囊胚期。內(nèi)細(xì)胞團還具有全能性。(5)有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，而胚胎一直呼吸消耗，有機物總量減少。細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細(xì)胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積并不增加，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個細(xì)胞體積減小。胚胎工程理論基礎(chǔ)答案1.C在自然情況下，受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的，A錯誤；受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的形成，B錯誤；受精的實質(zhì)是雌、雄原核的融合，C正確；卵細(xì)胞膜位于透明帶的里面，只有穿過透明帶的精子才能與卵細(xì)胞膜接觸，D錯誤。2.答案A解析克隆出的早期胚胎，是由同一個重組細(xì)胞經(jīng)有絲分裂得到的，所以其各細(xì)胞的細(xì)胞核具有相同的遺傳信息，A正確；已經(jīng)成功克隆出一批大熊貓胚胎，說明兔子卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)能激發(fā)大熊貓細(xì)胞的細(xì)胞核表現(xiàn)出全能性，B錯誤；早期胚胎的發(fā)育過程中，依次經(jīng)歷了卵裂期、桑葚胚、囊胚、原腸胚等階段，C錯誤；胚胎發(fā)育的早期有一段時間(囊胚期之前)是在透明帶內(nèi)進行的，囊胚進一步擴大，會導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，D錯誤。3.C圖示為囊胚階段示意圖，其中①是透明帶；②是滋養(yǎng)層，將來發(fā)育成胎盤和胎膜，A正確；③是內(nèi)細(xì)胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織，B正確；高等哺乳動物細(xì)胞分化開始于囊胚期，C錯誤；①是透明帶，胚胎從透明帶中伸展出來的過程叫做孵化，D正確。4.答案D內(nèi)細(xì)胞團出現(xiàn)于囊胚，桑葚胚沒有內(nèi)細(xì)胞團，A錯誤；囊胚的內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞屬于已分化的細(xì)胞，B錯誤；囊胚期細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變，C錯誤；囊胚的進一步擴大會導(dǎo)致透明帶的破裂，D正確。5.B因為細(xì)胞分化是指相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上向不同方向轉(zhuǎn)化的過程，通過細(xì)胞分化，可以形成不同的組織和器官。把原腸胚末期的細(xì)胞移植到另一蠑螈胚胎上，從而發(fā)育成了一條額外的腿，這說明原腸胚末期出現(xiàn)了細(xì)胞分化。6.A卵裂期細(xì)胞進行有絲分裂，所有細(xì)胞均具有全能性，A正確；每個細(xì)胞體積有所減小，胚胎的總體積不變，B錯誤；胚胎有機物由于消耗總量減少，細(xì)胞DNA總量由于復(fù)制而增加，C錯誤；卵裂期細(xì)胞體積減小，細(xì)胞的相對表面積增大，而不是核物質(zhì)(質(zhì)量）與質(zhì)物質(zhì)比值增大，D錯誤。7.答案D溶酶體內(nèi)含有水解酶，溶酶體膜破裂后釋放出的酶會造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞，使細(xì)胞裂解，A正確；精子游向卵子所需的能量來自細(xì)胞呼吸，而有氧呼吸的主要場所是線粒體，B正確；受精卵的形成依賴于生物膜的流動性，C正確；受精卵中的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方，D錯誤。8.答案D解析哺乳動物受精過程中精子需穿越透明帶，進入卵細(xì)胞膜，A正確；卵子一般在排出2～3小時后才能被精子穿入，B正確；剛剛排出的精子，不能立即與卵子結(jié)合受精，必須獲能后才能獲得受精能力，C正確；在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜外的透明帶會發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子進入透明帶，D錯誤。9.答案D解析由圖中過程可知，細(xì)胞Ⅱ是初級卵母細(xì)胞，雖然染色體已復(fù)制，但染色體數(shù)目沒有變化，所以細(xì)胞內(nèi)仍為2個染色體組，A錯誤；次級卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂Ⅱ是在精子和卵子結(jié)合過程中完成的，精子與卵子結(jié)合形成合子的過程稱為受精，在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內(nèi)完成，B錯誤；處于減數(shù)分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的細(xì)胞Ⅲ具備與精子結(jié)合的能力，C錯誤；細(xì)胞Ⅳ為受精卵，其卵裂成早期胚胎的方式是有絲分裂，D正確。10.答案C11.答案A解析①是受精作用，該過程中不會發(fā)生同源染色體分離，A錯誤；受精卵通過有絲分裂增殖，B正確；①～④過程中，③④過程都會發(fā)生細(xì)胞分化，③過程開始發(fā)生分化，C正確；囊胚期胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的腔，為囊胚腔，D正確。12.答案B解析透明帶反應(yīng)形成第一道屏障，卵細(xì)胞膜反應(yīng)形成第二道屏障；精子入卵后，精子的尾部脫落，并且原有的核膜破裂，隨后，精子形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子核還大的核，叫作雄原核；與此同時，精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體，形成雌原核。故Y過程既形成了雌原核，又形成了第二極體。13答案D解析圖1中精子已完成減數(shù)分裂過程，而卵細(xì)胞與精子結(jié)合時，正處于減數(shù)分裂Ⅱ中期，卵細(xì)胞DNA分子數(shù)目為精子的2倍，因此圖1中各細(xì)胞內(nèi)DNA分子數(shù)目不相同，A錯誤；圖3中受精卵已經(jīng)進行了一次卵裂，形成了兩個子細(xì)胞，B錯誤；同期發(fā)情處理可以使供體和受體具有相同的生理環(huán)境，C錯誤；圖4為早期胚胎發(fā)育過程中形成的原腸胚，圖1到圖3的過程發(fā)生在輸卵管中，圖4出