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第2章第3節(jié)胚胎工程?。ǖ?課時）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
【生命觀念】1.通過簡述受精和胚胎早期發(fā)育的基本過程，對生產(chǎn)、生活中的相關(guān)問題進(jìn)行分析與判斷。
2.通過簡述體外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步驟和應(yīng)用價值，認(rèn)同在胚胎工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)和社會的互動關(guān)系。
【課前預(yù)習(xí)15min】
一、胚胎工程的定義
1.操作對象：動物 、 或 細(xì)胞。
2.操作目的：生產(chǎn)動物后代，以滿足人類的各種需求。
3.技術(shù)手段： 、 、 等。
4.移植過程：將 移植到雌性動物體內(nèi)。
二、受精
1.概念：是 與 結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。
2.場所：哺乳動物的 內(nèi)。
3.過程
(1)準(zhǔn)備階段
①精子獲能:
剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后才能獲得 。
②卵子的準(zhǔn)備:
動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初級卵母細(xì)胞，有的可能是次級卵母細(xì)胞，動物排出的卵子都要在 內(nèi)進(jìn)一步成熟,到 期時,才具備與精子受精的能力。
(2)受精階段
①精卵接觸
a.精子釋放多種 ，以溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)。
b.精子借助自身的運動接觸 膜。
c.在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜外的 會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶。
②精子入卵
精子入卵后， 會立即發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)。
③雌、雄原核的形成
a.精子入卵后，尾部脫離，原有的 破裂并形成一個新的 ，最后形成一個比原來精子的核還大的核,叫做雌原核。
b.精子入卵后，被激活的卵子完成 ,排出 后，形成雌原核。
④合子形成
雌、雄原核充分發(fā)育后，相向移動。彼此靠近，核膜消失，這個含有兩個染色體組的合子就是 。
4.阻止多精入卵有兩道屏障：
第一道屏障是 發(fā)生生理反應(yīng)，第二道屏障是 發(fā)生生理反應(yīng)；其意義是保證受精卵中 與親代體細(xì)胞一致，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。
5.受精的標(biāo)志是觀察到 或 ，受精完成的標(biāo)志是 。
二、胚胎早期發(fā)育
1.場所: 。
2.方式: 。
卵裂的特點：胚胎發(fā)育早期，在 內(nèi)進(jìn)行 ；細(xì)胞數(shù)量不斷 ，但胚胎總體積 。
3.發(fā)育起點： 。
4.階段：
(1) ：致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚。
(2) ：細(xì)胞逐漸分化。
① ：將來發(fā)育成胎兒的各種組織。
② 細(xì)胞：將來發(fā)育成胎膜和胎盤。
③ ：胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的腔。
④ ：囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來。
(3) ：形成外胚層、中胚層、內(nèi)胚層三個胚層，這三個胚層將逐漸分化形成各種組織、器官等。
5.(1)胚胎早期發(fā)育過程中， 期開始出現(xiàn)細(xì)胞分化。
(2) 期及其以前的細(xì)胞，和囊胚中的 細(xì)胞，都屬于胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育形成一個完整動物個體的潛能?！?br/>(3)不同動物的胚胎在進(jìn)入子宮時發(fā)育程度 相同。
牛刀小試
(1)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力( )
(2)卵裂期胚胎的總體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大( )
(3)在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑葚胚期( )
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎膜和胎盤( )
【教學(xué)過程】
學(xué)習(xí)目標(biāo)一：簡述受精的基本過程。（20min）
任務(wù)一：受精是精子與卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程。它包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。閱讀教材，觀察圖示并回答相關(guān)問題。
1．剛采集到的精子是否能與卵子立即結(jié)合完成受精作用？為什么？
2．剛排出的卵子具有受精能力嗎？為什么？
3．防止多精入卵受精的生理反應(yīng)有哪些？有什么意義？
1．受精階段——四步曲
2．受精過程中的“兩大反應(yīng)”、“兩道屏障”
3．關(guān)于體內(nèi)受精應(yīng)注意的幾個問題
(1)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。
(2)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(jìn)一步成熟，到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力。
(3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：判斷受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。
(4)受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核(即精卵各提供1/2)，而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。
【評標(biāo)】1.(2022江蘇阜寧中學(xué)月考)下列有關(guān)哺乳動物體內(nèi)受精的表述正確的是 (　　)
A.動物排出的卵子成熟程度不同,只有部分具備與精子受精的能力
B.卵子形成過程中,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的
C.透明帶和卵細(xì)胞膜發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)來防止多精入卵
D.精子無需穿過透明帶也可以與卵細(xì)胞膜接觸
【回標(biāo)】2.(2022安徽合肥八中期中)受精作用是指精子和卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程,是胚胎工程的理論基礎(chǔ)。下列相關(guān)說法正確的是 (　　)
A.試管牛培育的成功依賴于對動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律的研究
B.剛排出的精子常在添加ATP的獲能液中使其獲得能量后才能與卵細(xì)胞結(jié)合,這個現(xiàn)象稱為“精子獲能”
C.在透明帶和卵細(xì)胞膜之間看到兩個第二極體,可以作為判斷卵細(xì)胞是否受精的標(biāo)志
D.哺乳動物受精后形成雌原核和雄原核,雄、雌原核充分發(fā)育后,相向移動,彼此靠近,核膜消失,雄、雌原核融合
學(xué)習(xí)目標(biāo)二：胚胎早期發(fā)育的基本過程。（20min）
任務(wù)一：1．合子形成后即在輸卵管內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，開始發(fā)育，如圖為哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段，結(jié)合圖示回答相關(guān)問題：
(1)A、B、C分別處于什么階段？
(2)圖中的②和③兩個空腔是同一個結(jié)構(gòu)嗎？
(3)細(xì)胞分化開始出現(xiàn)于哪個時期？①部分的細(xì)胞將來形成什么結(jié)構(gòu)？
(4)早期胚胎的發(fā)育過程中，卵裂時細(xì)胞的體積和所有的細(xì)胞體積之和有何變化？
2．分析教材第59頁[思考·討論]，回答下列問題。
(1)表中哪種動物的胚胎在進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高？
(2)將體外培養(yǎng)的馬胚胎移植到母馬子宮時，應(yīng)選擇什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？
[在深化中提能]
1．個體發(fā)育的過程和順序
2．卵裂期細(xì)胞或物質(zhì)的變化規(guī)律
項目 細(xì)胞數(shù)目 每個細(xì)胞體積 DNA總量 每個細(xì)胞DNA總量 有機(jī)物總量 物質(zhì)種類 所含能量
變化 增多 減小 增多 不變 減少 增多 減少
【評標(biāo)】3.(2022河南許昌鄢陵第一高級中學(xué)月考改編)下列能正確表示哺乳動物胚胎早期發(fā)育順序的是 (　　)
A.受精卵→卵裂期→原腸胚→囊胚 B.受精卵→卵裂期→原腸胚
C.受精卵→卵裂期→桑葚胚→原腸胚 D.受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原腸胚
【回標(biāo)】4.(2022廣東鹽田月考)下列有關(guān)哺乳動物胚胎早期發(fā)育過程的說法,錯誤的是 (　　)
A.卵裂過程中細(xì)胞體積減小,有機(jī)物的種類不斷下降
B.桑葚胚期的細(xì)胞暫未分化,此時的細(xì)胞一般都具有發(fā)育的全能性
C.卵裂過程是在透明帶內(nèi)完成的,進(jìn)行的是有絲分裂
D.內(nèi)、外兩個胚層在原腸胚期形成
【知識建構(gòu)】
【隨堂檢測】
題組一　5.(2021湖北黃梅國際育才高級中學(xué)期中)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,下列敘述正確的是 (　　)
A.受精卵的DNA一半來自精子
B.a、b分別是原腸胚和囊胚時期
C.①~④過程細(xì)胞只分裂不分化
D.a時期可分離獲得內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞
6.如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程中的某兩個階段,請據(jù)圖回答有關(guān)問題:
(1)精子與卵子相遇,精子釋放出某些酶類,可直接溶解　　　　　　的一些結(jié)構(gòu),形成精子穿越的通道。在實際胚胎工程操作中,常以　　　　　　　作為卵子受精的標(biāo)志。
(2)B時期中的[①]將來發(fā)育成　　　　,[②]將來發(fā)育成　　　　　　　　。該胚胎進(jìn)一步擴(kuò)大,導(dǎo)致③的破裂,這一過程叫作　　　　　。
得分 扣分
閱卷得分 審題規(guī)范（強(qiáng)化審題） 思維（析題）規(guī)范 呈現(xiàn)（答題）規(guī)范
采點計分 審題時間(3) 審清設(shè)問（標(biāo)號化） 審讀材料、情境（標(biāo)注化） 析題時間(2) 角度步驟要點（角度化） 特別注意事項（對號化） 答題時間(4) 書寫卷面(清晰化) 學(xué)科術(shù)語(術(shù)語化)
【課后作業(yè)】1.復(fù)習(xí)作業(yè)：依托本節(jié)課學(xué)案，整理本節(jié)課重難點及相關(guān)題型。
2.練習(xí)作業(yè)：見《固學(xué)案》37頁-39頁習(xí)題。
3.預(yù)習(xí)作業(yè)：依托下節(jié)課學(xué)案熟悉相關(guān)知識點，勾畫重難點，寫出困惑。
答案
【課前預(yù)習(xí)15min】
一、1.生殖細(xì)胞 受精卵 早期胚胎
3. 體外受精 胚胎移植 胚胎分割 4. 胚胎
二、 1. 精子 卵子 2. 輸卵管
3. (1)① 受精能力
② 輸卵管 MⅡ 會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶。
② 卵細(xì)胞膜
③ a. 核膜 核膜 b. 減數(shù)分裂Ⅱ 第二極體
④ 受精卵
4.透明帶 卵細(xì)胞膜 遺傳物質(zhì)
5.兩個極體 雌、雄原核 雌、雄原核的融合
二、1.輸卵管、子宮 2.卵裂 透明帶 有絲分裂 增加 并不增加
3. 受精卵 4.(1)桑葚胚 (2)囊胚 ①內(nèi)細(xì)胞團(tuán) ②滋養(yǎng)層 ③囊胚腔 ④孵化 (3)原腸胚
5.(1) 囊胚 (2)桑葚胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (3)不
牛刀小試√×××
【教學(xué)過程】學(xué)習(xí)目標(biāo)一：
任務(wù)一：1.提示：不能。剛采集到的精子還沒有受精能力，必須先對精子進(jìn)行獲能處理，才能進(jìn)一步受精。
2．提示：不具有。卵子在受精前也要經(jīng)歷類似精子獲能的過程，要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到MⅡ期才具備與精子受精的能力。
3．提示：(1)兩道屏障，一是透明帶反應(yīng)，二是卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(2)防止多精入卵，保證受精卵中遺傳物質(zhì)與親代體細(xì)胞一致，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。
【評標(biāo)】1.C　動物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初級卵母細(xì)胞,有的可能是次級卵母細(xì)胞,它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,到MⅡ期時,才具備與精子受精的能力(教材第57頁),A錯誤;卵子形成過程中,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是不連續(xù)的,B錯誤;透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障,C正確;精子需穿過透明帶才可以與卵細(xì)胞膜接觸,D錯誤。
【回標(biāo)】2.D　哺乳動物在自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律是胚胎工程重要的理論基礎(chǔ),試管牛培育的成功依賴于對動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律的研究,A錯誤。剛剛排出的精子不能立即與卵子受精,必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力,這一生理現(xiàn)象稱為“精子獲能”,B錯誤。多數(shù)哺乳動物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ,因而不會形成兩個第二極體(教材第58頁),在透明帶和卵細(xì)胞膜之間看到兩個極體(包括一個第一極體和一個第二極體),可以作為判斷卵細(xì)胞是否受精的標(biāo)志,C錯誤。
學(xué)習(xí)目標(biāo)二：任務(wù)一： (1)：桑葚胚、囊胚、原腸胚。
(2)：不是，②和③分別是囊胚腔和原腸腔。
(3)：細(xì)胞分化開始出現(xiàn)于B(囊胚)時期；①部分的細(xì)胞將來形成胎膜和胎盤。
(4)卵裂過程中，細(xì)胞只分裂而不生長，所以每個細(xì)胞的體積越來越小，但總體積并不增加或略有縮小。
2．(1)提示：比較而言，馬的胚胎進(jìn)入子宮時發(fā)育程度最高，其次為小鼠。
(2)提示：馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8～16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。
【評標(biāo)】3.D　哺乳動物胚胎早期發(fā)育過程:受精卵首先通過卵裂形成桑葚胚,桑葚胚進(jìn)一步發(fā)育成囊胚,囊胚孵化后發(fā)育形成原腸胚。故哺乳動物胚胎早期發(fā)育順序為受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原腸胚。
【回標(biāo)】4.A　卵裂過程中細(xì)胞體積減小,胚胎發(fā)育消耗有機(jī)物,導(dǎo)致有機(jī)物的總量下降,但種類是增加的,A錯誤;桑葚胚期的細(xì)胞暫未分化,一般都具有發(fā)育的全能性,B正確;原腸胚表面的細(xì)胞層為外胚層,向內(nèi)遷移的細(xì)胞形成內(nèi)胚層(教材第58頁),D正確。
【隨堂檢測】
5.D　受精卵的細(xì)胞質(zhì)DNA幾乎全部來自卵細(xì)胞,而細(xì)胞核DNA一半來自精子,一半來自卵細(xì)胞,A錯誤;③過程表示桑葚胚發(fā)育為囊胚,④過程表示囊胚發(fā)育為原腸胚,則a、b分別是囊胚和原腸胚時期,囊胚期的細(xì)胞逐漸分化形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞, B、C錯誤,D正確。
6.答案　(1)卵細(xì)胞膜外　觀察到兩個極體或者雌、雄原核　(2)胎膜和胎盤　胎兒的各種組織　孵化
【課后作業(yè)】見《固學(xué)案》

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