2.3 第1课时 胚胎工程的理论基础 课件(共26张PPT) 2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修3

(共26张PPT)
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
1.以精子和卵细胞的结构为例,明确细胞的结构与功能相适应的体现。(生命观念)
2.以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。(科学思维)
一、胚胎工程
1.概念:指对____________________________________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。
2.胚胎工程技术:体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
二、受精
1.概念:指精子与卵子结合形成_____(即受精卵)的过程。
2.场所:雌性动物的________内。
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
合子
输卵管
3.过程
准备阶段
精子___________ :在雌性动物的生殖道内完成
卵子的准备:在输卵管内发育到 ________才具备受精能力
受精阶段
精子穿越透明带,产生透明带____________反应
精子进入卵细胞膜,产生_______________反应
雌、雄原核融合,形成受精卵
形成________________
获能
MⅡ期
透明带
卵细胞膜
雌、雄原核
三、胚胎早期发育
1.场所:输卵管、子宫。
2.细胞分裂方式:　_______________。
有丝分裂　

3.过程
输卵管
卵裂期：细胞数量___________，胚胎总体积__________
受精卵
桑葚胚：每一个细胞都属于___________
囊胚腔
滋养层
透明带
内细胞团
囊胚：
细胞开始
出现分化
_________ 胎膜、胎盘
____________ 胎儿的各种组织
不断增加
内胚层
外胚层
滋养层
原肠胚：出现胚层分化
并不增加
全能细胞
滋养层
内细胞团
任务 了解胚胎工程的理论基础
活动1 探究精子和卵子的准备过程及受精作用
下图是受精过程示意图,请据图回答问题:
1.精细胞变形形成精子的过程中,细胞核变为精子的头部,线粒体聚集在尾的基部形成线
粒体鞘,尝试从细胞的结构与功能的角度分析原因。
2.刚采集到的精子能与卵子立即结合,完成受精作用吗 为什么
提示 细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是后代遗传特性与细胞代谢活动
的控制中心,还参与精、卵结合。线粒体是精子维持生存和运动、获得能量的“动力
工厂”。
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。
3.卵子被排出后,能立即与精子结合吗 在生殖道中卵子与精子结合前经历了什么变化
4.受精时多个精子能同时进入同一个卵细胞吗 为什么
5.受精卵中的遗传物质父母双方各占一半,对吗
提示　卵子被排出后不能马上与精子结合。卵子需要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ
期时,才具备与精子受精的能力。
提示 不能。透明带和卵细胞膜均会发生生理反应,阻止多个精子同时进入同一个卵
细胞。
提示 不对。受精卵细胞核中的遗传物质双亲各占一半,但受精卵细胞质中的遗传物
质几乎全部来自母方,故受精卵中来自母方的遗传物质要多于父方。
例1 (2022·烟台月考)下列关于受精的说法,正确的是( )。
A.精子获能后才能受精
B.受精卵中的核DNA主要来自卵细胞
C.到达输卵管中的卵子都是初级卵母细胞
D.精子和卵子的结合依赖细胞膜的功能特点
A
[解析] 受精卵中的核DNA一半来自卵细胞,一半来自精子,B错误;到达输卵管中的卵子是初级卵母细胞或次级卵母细胞,C错误;精子和卵子的相互识别依赖细胞间的信息交流,
精子和卵子的结合依赖细胞膜的结构特点(流动性),D错误。
1.成熟的精子并不一定具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。精子获能是指精子获得受精能力,而不是获得能量。
2.动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等;有的可能是初级卵母细胞,如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力。
3.雄原核不是原来精子的核,而是原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成的一个比原来精子的核还大的核。
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(精卵各提供1/2),而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
受精过程的四个易混点
对点练1 (2022·重庆联考)下列关于哺乳动物受精过程及结果的描述,正确的是(　)。
①精子与卵子接触时,释放多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构
②精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜发生生理反应,阻止后来的精子进入卵内
③精子入卵后,原有核膜破裂,最后形成一个比原来精子的核还大的雄原核
④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
⑤合子中的遗传物质,一半来自父方,一半来自母方
A.①②③ B.①③④
C.③④⑤ D.②④⑤
B
[解析] 精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,②错误;合子中的核遗传物质,一半来自父方,一半来自母方,⑤错误。
活动2 探究胚胎的早期发育过程
1.胚胎发育的起点、开始分化的阶段和细胞分化最显著的阶段分别是哪个时期 细胞分化的原因是什么
2.胚胎发育卵裂阶段的细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么变化特点 为什么
提示 起点是受精卵,开始分化的阶段是囊胚期,分化最显著的阶段是
原肠胚。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。
提示 卵裂阶段的细胞中有机物减少,每个细胞中DNA的含量基本不变,细胞体积减
小。卵裂阶段胚胎的总体积不增加,但细胞数目增多,所以每个细胞体积减小;伴随细
胞分裂,细胞数目增多,总DNA含量增多,但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定;该过
程中有机物总量减少,因为细胞没有从外界获取有机物但一直呼吸消耗有机物。
3.结合受精过程中精子和卵细胞的特点,分析胚胎早期发育过程中营养物质的来源是什么。
4.孵化发生在什么时期 这个过程有什么意义
提示 胚胎早期发育过程中消耗卵细胞提供的营养物质。囊胚期细胞开始分化,透明带
破裂,滋养层细胞从母体吸收营养物质,使胚胎继续发育。
提示 孵化发生在囊胚期,此时透明带破裂,胚胎从透明带中伸展出来。胚胎从透明带
中出来后就会形成胎盘与胎膜,与母体建立联系,若此时不能与母体建立联系,胚胎就无
法继续发育,所以胚胎移植应选择在孵化前。
认知生成
对胚胎早期发育认识的三个误区
1.误认为子宫是胚胎唯一的发育场所。受精卵形成后即在输卵管内开始进行有丝分裂,________为受精卵发育的最初场所。
2.误认为胚胎发育过程中胚胎体积一直在增大。卵裂时期胚胎总体积___________,每个细胞的体积在_______。
3.误认为胚胎发育过程中有机物总量在增加。胚胎早期发育消耗卵细胞提供的营养物质,有机物总量________,但有机物种类_________。
输卵管
减小
基本不变
减少
增加
例2 (2022·盐城月考)下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是( )。
A.图中①过程均在透明带中进行
B.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,每个细胞的体积不断增大
C.桑葚胚进一步发育,细胞开始出现分化
D.图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的
C
[解析] 在囊胚期胚胎会进行孵化,透明带破裂,此后过程不在透明带中进行,A错误;由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂,细胞体积减小,B错误;图中性成熟的个体是由受精卵发育而来的,是通过有性生殖获得的,D错误。
&1&胚胎早期发育
胚胎早期发育
对点练2 (2023·通化期末)哺乳动物的发育历程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体
→性成熟的个体。下列有关叙述正确的是( )。
A.受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂
B.卵裂导致细胞的数量和胚胎的总体积不断增加
C.胚胎发育到原肠胚后期,透明带会破裂,胚胎会从其中伸展出来
D.囊胚中的内细胞团将来发育成胎盘、胎膜和各种组织
A
[解析] 体内受精的场所为输卵管,故受精卵形成后,早期在输卵管中进行有丝分裂,A正确;卵裂阶段细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,B错误;透明带破裂,胚胎会从其中伸展出来,这一过程称为孵化,该过程发生在囊胚期,C错误;囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞发育成胎盘和胎膜,D错误。
素能提升 熟练掌握体内受精和胚胎早期发育过程的理论基础,初步认识胚胎工程构想
(2022·无锡期中)下图为哺乳动物的生殖和个体发育过程图，请据图回答下列问题:
(1)哺乳动物的精子和卵细胞在_________中完成受精作用。
(2)哺乳动物个体发育的起点是________,其胚胎发育的整个过程在______________中完成。
(3)图中“ ”处应为 ,内细胞团出现于 时期。
输卵管
受精卵
输卵管和子宫
原肠胚
囊胚
(4)过程①需经过多次细胞分裂才能完成,请在下图中绘出该过程中每个细胞的体积、核DNA含量与时间的关系。
提示
[解析] (1)哺乳动物的受精作用及胚胎早期细胞分裂在输卵管中进行。(2)精子和卵细胞结合形成的受精卵是哺乳动物个体发育的起点,受精卵在输卵管中形成,之后移动到子宫,故胚胎发育的整个过程在输卵管和子宫中完成。(3)胚胎发育的过程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体,故图中“ ”处应为原肠胚,在囊胚期细胞开始出现分化,内细胞团出现。(4)过程①表示卵裂,即有丝分裂,在卵裂过程中,细胞的数量不断增加,胚胎的总体积并不增加,单个细胞的体积不断减小,单个细胞的核DNA含量不变。图见答案。
课堂小结
课堂小测
1.精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是子宫。( )
2.从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内。( )
3.精子入卵后,被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核。( )
4.卵裂阶段的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。( )
5.卵裂阶段的细胞中有机物、DNA的含量增多,细胞体积增大。( )
6.囊胚阶段的滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织。( )
7.原肠胚变大导致透明带破裂而孵化出来。( )
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