新教材高中生物選擇性必修3課件：2 3 1 胚胎工程的理論基礎人教版

第1課時

胚胎工程的理論基礎1.說出精子和卵子的準備階段過程并比較二者的異同。2.簡述受精過程及防止多精入卵屏障的形成機制。3.概述早期胚胎的發(fā)育過程以及各階段的特點。學習目標1.科學思維：通過學習，自主構建“精卵發(fā)生→受精→胚

胎發(fā)育”的動態(tài)機制模型。2.生命觀念：聯(lián)系自我，感受生命發(fā)生的珍貴，樹立珍愛

生命的意識。素養(yǎng)要求內(nèi)容索引一、受精和受精階段二、胚胎早期發(fā)育梳理網(wǎng)絡要語必背隨堂演練知識落實課時對點練受精和受精階段01梳理教材知識

夯實基礎1.胚胎工程的概念(1)操作對象：動物

、受精卵或

細胞。(2)技術基礎：如

、胚胎移植、

等。(3)特點：經(jīng)過多種顯微操作和處理后獲得的胚胎，還需移植到

動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。(4)理論基礎：哺乳動物

和

發(fā)育的規(guī)律。(5)實質(zhì)：在體外條件下，對動物

和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。生殖細胞早期胚胎體外受精胚胎分割雌性受精早期胚胎自然受精2.受精(1)概念：

與

結合形成合子(即

)的過程。(2)場所：哺乳動物的

內(nèi)。(3)過程精子卵子受精卵輸卵管準備階段精子

：在雌性動物的生殖道內(nèi)完成卵子的準備：發(fā)育到

才具備受精能力獲能MⅡ期受精階段獲能后的精子與卵子相遇(精子釋放多種酶，以

溶解

的一些結構)卵細胞膜外精子觸及卵細胞膜(透明帶發(fā)生生理反應，阻止

后來的精子進入透明帶精子入卵(

發(fā)生生理反應：拒絕其他精

子再進入卵內(nèi))雌、雄原核形成雌、雄原核結合(受精完成的標志)卵細胞膜知識延伸精子獲能的機理精液包括兩部分：精子和精清(精漿)，精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有精液進入雌性動物的生殖道內(nèi)時，由生殖道分泌產(chǎn)生一種物質(zhì)解除對精子獲能的抑制，才能使精子獲得受精的能力。辨析易錯易混練前清障(1)精子和卵子相遇結合形成受精卵的部位是輸卵管(

)(2)精子和卵子都需要經(jīng)過獲能才能進行受精作用(

)(3)受精的標志是觀察到兩個極體的形成；受精完成的標志是雌、雄原核融合形成合子(

)(4)動物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中進一步發(fā)育到MⅡ期才具備受精能力(

)×√√×易錯提醒受精過程認識的三個誤區(qū)(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。(2)受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體，而受精完成的標志為雌、雄原核的融合。(3)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原來的核，而是在原來細胞核的基礎上形成的新核，原核膜已破裂。思考延伸拓展強化素養(yǎng)受精過程中“反應”的比較(1)從發(fā)生時間看①透明帶的反應發(fā)生在

。②卵細胞膜的反應發(fā)生在

。(2)從生理作用看①透明帶的反應是

。②卵細胞膜的反應是

。精子觸及卵細胞膜的瞬間精子入卵后阻止后來的精子進入透明帶拒絕其他精子再進入卵內(nèi)胚胎早期發(fā)育02梳理教材知識

夯實基礎1.胚胎早期發(fā)育的過程囊胚2.各階段的特點(1)卵裂：細胞分裂方式為

，細胞的數(shù)量不斷

，但胚胎的總體積并不增加，在

內(nèi)進行。(2)桑葚胚：每個細胞都是

。(3)囊胚：細胞逐漸分化，

將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成

，隨著胚胎的進一步發(fā)育，出現(xiàn)

腔。(4)孵化：囊胚進一步擴大，會導致

破裂，胚胎從其中伸展出來。(5)原腸胚：原腸胚表面的細胞層為

，向內(nèi)遷移的細胞形成

，一部分細胞在內(nèi)、外兩個胚層之間形成

，這三個胚層將逐漸分化形成各種組織、

等。有絲分裂增加透明帶全能細胞內(nèi)細胞團胎膜和胎盤囊胚透明帶內(nèi)胚層外胚層中胚層器官辨析易錯易混練前清障(1)胚胎發(fā)育早期的細胞分裂方式包括有絲分裂和減數(shù)分裂(

)(2)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有全能性(

)(3)胚胎發(fā)育過程中開始分化的階段是原腸胚期(

)(4)囊胚內(nèi)的內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎盤和胎膜(

)(5)胚胎發(fā)育的場所是輸卵管(

)×××××思考延伸拓展強化素養(yǎng)1.如圖為個體發(fā)育過程圖解，請分析回答：胚胎發(fā)育過程中，細胞分化從哪個階段開始？細胞分化程度最高的是哪個階段？提示囊胚階段開始出現(xiàn)細胞分化；原腸胚階段是細胞分化程度最高的階段。2.請分析受精卵早期分裂時，胚胎中細胞或物質(zhì)的變化規(guī)律，完成下表：項目變化細胞數(shù)目______每個細胞體積_____DNA總量_____每個細胞內(nèi)的DNA總量_____有機物總量_____物質(zhì)種類_____增多減小增多不變減少增多易錯提醒早期胚胎發(fā)育認識的三個誤區(qū)(1)誤認為子宮是唯一的發(fā)育場所。受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)開始進行有絲分裂，輸卵管為受精卵發(fā)育的最初場所。(2)誤認為胚胎發(fā)育過程中胚胎體積一直在增大。卵裂時期胚胎總體積基本不變，每個細胞的體積在減小。(3)誤認為胚胎發(fā)育過程中有機物總量在增加。早期胚胎發(fā)育消耗卵細胞提供的營養(yǎng)物質(zhì)，有機物總量減小，但有機物種類增加。梳理網(wǎng)絡要語必背031.胚胎工程的許多技術，實際上是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。2.受精包括受精前的準備階段和受精階段，自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內(nèi)完成。3.判斷卵子是否受精的標志是在卵細胞與透明帶的間隙能觀察到兩個極體，受精作用完成的標志是雌雄原核融合形成合子。4.囊胚進一步擴大，會導致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫作孵化。隨堂演練知識落實041.下列有關哺乳動物受精的說法正確的是A.在自然情況下，受精是在雌性的子宮內(nèi)完成的B.卵子在完成減數(shù)分裂Ⅱ后，才具備與精子受精的能力C.受精的實質(zhì)是雌、雄原核的結合D.穿過卵細胞膜的精子就能與透明帶接觸√123456解析

在自然情況下，受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的，A錯誤；動物排出的卵子需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，達到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力，B錯誤；卵細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胞膜接觸，D錯誤。2.下列過程發(fā)生在精子入卵后的是①精子繼續(xù)完成減數(shù)分裂Ⅱ

②透明帶發(fā)生生理反應③卵細胞膜發(fā)生生理反應④卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，形成雌原核A.③④ B.①③④C.②③ D.①④123456√3.下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是A.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性B.卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)的增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有全能性D.原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層123456√解析胚胎發(fā)育的早期，卵裂球的總體積并不增加，因此細胞的體積會隨著分裂次數(shù)的增加而不斷減小；囊胚的滋養(yǎng)層細胞不具有全能性，只能發(fā)育成胎盤和胎膜；原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)、中、外三個胚層。4.哺乳動物受精卵在卵裂過程中發(fā)生的變化是A.細胞的總面積與總體積的比值逐漸增大B.細胞的數(shù)目增多，有機物含量增加C.每個細胞的DNA含量不斷增加，全能性提高D.逐漸出現(xiàn)了原腸胚，并有了胚層的分化123456√解析胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶內(nèi)進行的，這種受精卵的早期分裂稱為卵裂，細胞分裂方式為有絲分裂，其特點是細胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，由此可以推知，隨著分裂次數(shù)增加，每個細胞的體積在逐漸減小，所以細胞的總面積與總體積的比值逐漸增大，A正確；由于此時的細胞還沒有與母體建立聯(lián)系，不能從母體獲取營養(yǎng)物質(zhì)，所以在細胞分裂時，全部依靠自身儲存的有機物，因此隨著卵裂的不斷進行，有機物被不斷消耗，總量在不斷減少，B錯誤；由于此時細胞進行的是有絲分裂，所以每個細胞的DNA含量不會不斷增加，此時的細胞都屬于全能細胞，C錯誤；卵裂過程不包括原腸胚，D錯誤。1234565.下列關于哺乳動物胚胎早期發(fā)育的敘述，正確的是A.受精卵形成后立即進入子宮內(nèi)進行有絲分裂B.受精卵早期分裂時，隨著細胞數(shù)目的增加，胚胎總體積也隨之增大C.桑葚胚階段前的每個細胞都屬于全能細胞D.內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎盤和胎膜123456√解析受精卵形成后在輸卵管內(nèi)進行早期有絲分裂，然后進入子宮著床；受精卵早期分裂時，細胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加；桑葚胚階段前的細胞未進行細胞分化，屬于全能細胞；囊胚時期，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎盤和胎膜。1234566.如圖表示哺乳動物胚胎早期發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中A、B階段中，表示囊胚的是__。(2)寫出圖中各標號的名稱：[2]________，[4]_______。(3)A時期的細胞具有____性，B時期開始出現(xiàn)________。B內(nèi)細胞團囊胚腔全能細胞分化解析圖中A是桑葚胚，B是囊胚。解析圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細胞團，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔。解析桑葚胚細胞具有全能性；囊胚期開始出現(xiàn)細胞分化，已分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團。123456(4)[2]將來發(fā)育成_______________。(5)動物胚胎是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，受精卵只能由一個精子和卵子結合的生理基礎是________________________________________________________________________。胎兒的各種組織受精時透明帶和卵細胞膜發(fā)生的生理反應，阻止后來的精子進入透明帶或卵細胞解析內(nèi)細胞團將來發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育為胎膜和胎盤。解析受精時透明帶和卵細胞膜發(fā)生的生理反應可防止多精入卵。課時對點練05A組基礎對點練題組一受精和受精階段1.下列關于高等動物受精作用的敘述，錯誤的是A.常以觀察到兩個極體作為卵子受精的重要標志B.精子和卵子結合的過程中，卵子完成減數(shù)分裂ⅡC.精子細胞膜與卵子細胞膜的融合依靠了細胞膜的結構特點D.精子獲能后與剛排出的卵子在子宮內(nèi)受精√1234567891011121314151617182.下列關于哺乳動物體內(nèi)受精的敘述，正確的是A.卵細胞形成時的分裂過程均在卵巢內(nèi)完成B.受精一般是在輸卵管內(nèi)完成的，而胚胎的發(fā)育一直是在母體子宮內(nèi)進行的C.精子和卵子受精時，兩者均已完成了減數(shù)分裂D.精子接觸卵細胞膜時，透明帶會發(fā)生生理反應，阻止后來的精子進入

透明帶12345789101112131415161718解析體內(nèi)受精是在輸卵管內(nèi)進行的，早期胚胎有一段時間的發(fā)育是在輸卵管內(nèi)進行的，但主要是在母體子宮內(nèi)進行發(fā)育的；在精子和卵子受精——精子入卵后，被激活的卵子才完成減數(shù)分裂Ⅱ?！?題組二胚胎早期發(fā)育3.如圖為哺乳動物受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個不同的發(fā)育階段，下列敘述不正確的是A.①過程發(fā)生了同源染色體的分離和自由組合B.②過程細胞通過有絲分裂的方式增殖，單個細胞體積減小C.a中含有全能細胞D.④過程不同細胞基因表達存在差異√123457891011121314151617186解析

①過程是受精作用，該過程中不會發(fā)生同源染色體的分離和自由組合，A錯誤；②過程細胞通過有絲分裂增殖，細胞數(shù)量增多，但胚胎總體積不增加，因此單個細胞體積逐漸減小，B正確；a表示囊胚，其中的內(nèi)細胞團為全能細胞，C正確；④過程發(fā)生細胞分化，該過程中細胞基因進行選擇性表達，D正確。1234578910111213141516171864.下列關于桑葚胚和囊胚的說法不正確的是A.組成桑葚胚的各個細胞的形態(tài)、結構和功能基本相同B.囊胚中個體較大的細胞聚集在胚胎一端，稱為內(nèi)細胞團C.細胞分化開始于囊胚期D.囊胚中的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織√12345789101112131415161718解析組成桑葚胚的各個細胞的形態(tài)、結構、功能基本相同，隨著桑葚胚的進一步發(fā)育，聚集在胚胎一端，個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織，而沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列的、個體較小的細胞，稱為滋養(yǎng)層細胞，它們將來發(fā)育成胎膜和胎盤。61234578910111213141516171865.實驗證明，下列胚胎發(fā)育到哪一階段時，每一個細胞都屬于全能干細胞A.桑葚胚以前 B.囊胚以后C.原腸胚以前 D.孵化或出生前的胚胎√解析

桑葚胚以前的細胞還沒有分化，每個細胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能。1234578910111213141516171866.(2019·黑龍江哈爾濱三中高二下段考)下列有關胚胎早期發(fā)育的說法，不正確的是A.胚胎從透明帶內(nèi)伸展出來的過程稱為孵化B.受精卵早期分裂時，胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加C.胚胎發(fā)育到囊胚期時出現(xiàn)囊胚腔D.原腸胚時期，胚胎進一步發(fā)育產(chǎn)生三個胚層√123457891011121314151617186解析胚胎從透明帶內(nèi)伸展出來的過程稱為孵化，A正確；受精卵早期分裂時，胚胎中細胞數(shù)目增多，但是有機物總量在不斷減少，B錯誤；囊胚腔出現(xiàn)于囊胚期，C正確；原腸胚時期，胚胎進一步發(fā)育產(chǎn)生三個胚層，包括外胚層、中胚層和內(nèi)胚層，D正確。7.下列有關胚胎早期發(fā)育的敘述，錯誤的是A.受精過程的結束即胚胎發(fā)育的開始B.胚胎發(fā)育的初期是在輸卵管中進行的C.桑葚胚期的胚胎從透明帶中伸展出來，叫作孵化D.原腸胚表面的細胞層為外胚層√123457891011121314151617186解析

囊胚期出現(xiàn)了囊胚腔，囊胚進一步擴大，會導致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程稱為孵化。8.下列細胞，哪一個代表已經(jīng)完成受精的卵細胞123457891011121314151617186解析卵細胞受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙可觀察到兩個極體，故C項正確?！?.如圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是123457891011121314151617186A.圖中①過程表示胚胎發(fā)育B.由受精卵形成囊胚的過程中進行卵裂，每個細胞的體積不斷增大C.原腸胚的三個胚層將逐漸分化形成各種組織、器官等D.原腸胚階段的細胞都是全能細胞√解析胚胎發(fā)育是指從受精卵發(fā)育為成熟的胎兒的過程，A錯誤；123457891011121314151617186由受精卵形成囊胚的過程中進行了卵裂，每個細胞的體積不斷減小，B錯誤；原腸胚階段已出現(xiàn)了明顯的細胞分化，D錯誤。10.回答下列有關人體發(fā)育的幾個問題：(1)受精卵的有絲分裂，稱為____，所產(chǎn)生的子細胞構成的實心胚稱_______，實心胚進入子宮腔后，內(nèi)部出現(xiàn)含有液體的囊腔叫______，此時的胚胎稱_____。(2)囊胚表面是單層扁平細胞，稱___________，將來發(fā)育成_________________；在胚胎的一端有一團細胞，稱________，將來發(fā)育成________________。(3)成熟的生殖細胞包括____和____，均為僅有___條染色體的細胞，其中__條是性染色體。123457891011121314151617186卵裂桑葚胚囊胚腔囊胚滋養(yǎng)層細胞胎兒的胎膜和胎盤內(nèi)細胞團胎兒的各種組織精子卵子231解析

桑葚胚為實心的胚體，細胞具有全能性。囊胚內(nèi)部出現(xiàn)囊胚腔，沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列的、個體較小的一層細胞為滋養(yǎng)層細胞，將來發(fā)育成胎兒的胎膜和胎盤。聚集在胚胎一端、個體較大的細胞為內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。精子和卵子內(nèi)染色體數(shù)目減半，僅為23條，其中有1條為性染色體。123457891011121314151617186B組綜合強化練11.如圖表示精子入卵后，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123457891011121314151617186A.圖中X指卵細胞膜發(fā)生的生理反應，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√解析精子入卵后，被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體后形成雌原核，B錯誤。12.(2019·南通質(zhì)檢)關于桑葚胚和囊胚的比較，以下說法錯誤的是A.桑葚胚階段的細胞一般都具有全能性B.囊胚期細胞分化是由于遺傳物質(zhì)突變引起的C.囊胚期的細胞出現(xiàn)了分化，但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變D.囊胚期內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞的差異不是復制水平上的差異，而是轉

錄水平上的差異引起的√123457891011121314151617186解析桑葚胚的各細胞結構、功能基本相同，是全能細胞；囊胚期細胞分化是基因選擇性表達的結果；囊胚期的細胞進行有絲分裂，遺傳物質(zhì)一般不變；內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)相同，形態(tài)和功能不同，這與轉錄有關。1234578910111213141516171813.下列關于蛙胚胎發(fā)育過程的敘述，正確的是A.通過細胞分裂不斷增加細胞數(shù)量，并在一定時期發(fā)生細胞分化B.胚胎發(fā)育過程中細胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡C.隨著細胞分裂次數(shù)的增加，蛙胚的有機物總量不斷增加D.發(fā)育過程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)逐漸增加j√612345789101112131415161718解析在蛙的胚胎發(fā)育過程中，通過細胞分裂增加細胞數(shù)量，在囊胚期細胞開始分化，A項正確；胚胎發(fā)育過程中，既有細胞的分裂和分化，也有細胞的衰老和凋亡，B項錯誤；在蛙胚胎發(fā)育的過程中，由于細胞呼吸的消耗，有機物的總量不斷減少，C項錯誤；蛙胚發(fā)育過程中需要從環(huán)境中獲得氧氣，但利用的營養(yǎng)物質(zhì)是受精卵自身含有的，D項錯誤。614.中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓的細胞核植入去核后的兔子卵母細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關克隆大熊貓胚胎的敘述，錯誤的是A.在形成早期胚胎的過程中，依次經(jīng)歷了桑葚胚、囊胚、原腸胚等幾個階段B.兔子卵母細胞質(zhì)的作用是激發(fā)大熊貓細胞核的全能性C.克隆出的早期胚胎中，各細胞間具有相同的遺傳信息D.在形成早期胚胎的過程中，尚未出現(xiàn)細胞的分化12345789101112131415161718√6解析在胚胎發(fā)育過程中，囊胚期時就已出現(xiàn)了細胞分化。15.(2019·福建三明市第一中學月考)如圖表示胚胎早期發(fā)育過程中的某一時期，下列有關敘述錯誤的是A.圖中②將發(fā)育成胎膜和胎盤B.圖中③可發(fā)育成胎兒的各種組織C.高等哺乳動物細胞分化開始于桑葚胚期，終止于生命結束D.胚胎從①中伸展出來的過程發(fā)生于囊胚期123457891011121314151617186√③所示的內(nèi)細胞團細胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織，B正確；高等哺乳動物細胞分化開始于囊胚期，終止于生命結束，C錯誤；胚胎從①所示的透明帶中伸展出來的過程發(fā)生于囊胚期，D正確。123457891011121314151617186解析圖示為胚胎早期發(fā)育過程中的囊胚階段，其中②所示的滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育為胎膜和胎盤，A正確；16.下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過程中，幾項指標的變化趨勢，其中正確的是123457891011121314151617186A.①② B.①③ C.②④ D.①④√123457891011121314151617186解析隨受精卵的發(fā)育，DNA不斷復制，呈指數(shù)增加，故①正確；蛙受精卵細胞在卵裂時，隨著有絲分裂的進行，細胞數(shù)量增加，所以細胞核的總質(zhì)量不斷增加，但是胚胎的總體積并不增加或略有縮小，所以核質(zhì)比將不斷上升，故②、③錯誤；在該發(fā)育過程中，