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第2章第3节胚胎工程　（第1课时）
【学习目标】
【生命观念】1.通过简述受精和胚胎早期发育的基本过程，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。
2.通过简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值，认同在胚胎工程技术的发展和应用中体现了科学、技术和社会的互动关系。
【课前预习15min】
一、胚胎工程的定义
1.操作对象：动物 、 或 细胞。
2.操作目的：生产动物后代，以满足人类的各种需求。
3.技术手段： 、 、 等。
4.移植过程：将 移植到雌性动物体内。
二、受精
1.概念：是 与 结合形成合子(即受精卵)的过程。
2.场所：哺乳动物的 内。
3.过程
(1)准备阶段
①精子获能:
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后才能获得 。
②卵子的准备:
动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞，动物排出的卵子都要在 内进一步成熟,到 期时,才具备与精子受精的能力。
(2)受精阶段
①精卵接触
a.精子释放多种 ，以溶解卵细胞膜外的一些结构。
b.精子借助自身的运动接触 膜。
c.在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的 会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。
②精子入卵
精子入卵后， 会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。
③雌、雄原核的形成
a.精子入卵后，尾部脱离，原有的 破裂并形成一个新的 ，最后形成一个比原来精子的核还大的核,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、雄原核充分发育后，相向移动。彼此靠近，核膜消失，这个含有两个染色体组的合子就是 。
4.阻止多精入卵有两道屏障：
第一道屏障是 发生生理反应，第二道屏障是 发生生理反应；其意义是保证受精卵中 与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
5.受精的标志是观察到 或 ，受精完成的标志是 。
二、胚胎早期发育
1.场所: 。
2.方式: 。
卵裂的特点：胚胎发育早期，在 内进行 ；细胞数量不断 ，但胚胎总体积 。
3.发育起点： 。
4.阶段：
(1) ：致密的细胞团，形似桑葚。
(2) ：细胞逐渐分化。
① ：将来发育成胎儿的各种组织。
② 细胞：将来发育成胎膜和胎盘。
③ ：胚胎的内部出现了含有液体的腔。
④ ：囊胚进一步扩大导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。
(3) ：形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
5.(1)胚胎早期发育过程中， 期开始出现细胞分化。
(2) 期及其以前的细胞，和囊胚中的 细胞，都属于胚胎干细胞，具有发育形成一个完整动物个体的潜能。　
(3)不同动物的胚胎在进入子宫时发育程度 相同。
牛刀小试
(1)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力( )
(2)卵裂期胚胎的总体积随分裂次数增加而不断增大( )
(3)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑葚胚期( )
(4)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘( )
【教学过程】
学习目标一：简述受精的基本过程。（20min）
任务一：受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。阅读教材，观察图示并回答相关问题。
1．刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？
2．刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？
3．防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？
1．受精阶段——四步曲
2．受精过程中的“两大反应”、“两道屏障”
3．关于体内受精应注意的几个问题
(1)精子获能是指精子获得受精能力，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。
(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)受精的标志≠受精完成的标志：判断受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。
(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(即精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
【评标】1.(2022江苏阜宁中学月考)下列有关哺乳动物体内受精的表述正确的是 (　　)
A.动物排出的卵子成熟程度不同,只有部分具备与精子受精的能力
B.卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的
C.透明带和卵细胞膜发生相应反应来防止多精入卵
D.精子无需穿过透明带也可以与卵细胞膜接触
【回标】2.(2022安徽合肥八中期中)受精作用是指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,是胚胎工程的理论基础。下列相关说法正确的是 (　　)
A.试管牛培育的成功依赖于对动物体细胞核移植技术和早期胚胎发育的规律的研究
B.刚排出的精子常在添加ATP的获能液中使其获得能量后才能与卵细胞结合,这个现象称为“精子获能”
C.在透明带和卵细胞膜之间看到两个第二极体,可以作为判断卵细胞是否受精的标志
D.哺乳动物受精后形成雌原核和雄原核,雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失,雄、雌原核融合
学习目标二：胚胎早期发育的基本过程。（20min）
任务一：1．合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育，如图为哺乳动物发育过程的几个阶段，结合图示回答相关问题：
(1)A、B、C分别处于什么阶段？
(2)图中的②和③两个空腔是同一个结构吗？
(3)细胞分化开始出现于哪个时期？①部分的细胞将来形成什么结构？
(4)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？
2．分析教材第59页[思考·讨论]，回答下列问题。
(1)表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？
(2)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？
[在深化中提能]
1．个体发育的过程和顺序
2．卵裂期细胞或物质的变化规律
项目 细胞数目 每个细胞体积 DNA总量 每个细胞DNA总量 有机物总量 物质种类 所含能量
变化 增多 减小 增多 不变 减少 增多 减少
【评标】3.(2022河南许昌鄢陵第一高级中学月考改编)下列能正确表示哺乳动物胚胎早期发育顺序的是 (　　)
A.受精卵→卵裂期→原肠胚→囊胚 B.受精卵→卵裂期→原肠胚
C.受精卵→卵裂期→桑葚胚→原肠胚 D.受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚
【回标】4.(2022广东盐田月考)下列有关哺乳动物胚胎早期发育过程的说法,错误的是 (　　)
A.卵裂过程中细胞体积减小,有机物的种类不断下降
B.桑葚胚期的细胞暂未分化,此时的细胞一般都具有发育的全能性
C.卵裂过程是在透明带内完成的,进行的是有丝分裂
D.内、外两个胚层在原肠胚期形成
【知识建构】
【随堂检测】
题组一　5.(2021湖北黄梅国际育才高级中学期中)如图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述正确的是 (　　)
A.受精卵的DNA一半来自精子
B.a、b分别是原肠胚和囊胚时期
C.①~④过程细胞只分裂不分化
D.a时期可分离获得内细胞团细胞
6.如图表示哺乳动物胚胎发育过程中的某两个阶段,请据图回答有关问题:
(1)精子与卵子相遇,精子释放出某些酶类,可直接溶解　　　　　　的一些结构,形成精子穿越的通道。在实际胚胎工程操作中,常以　　　　　　　作为卵子受精的标志。
(2)B时期中的[①]将来发育成　　　　,[②]将来发育成　　　　　　　　。该胚胎进一步扩大,导致③的破裂,这一过程叫作　　　　　。
得分 扣分
阅卷得分 审题规范（强化审题） 思维（析题）规范 呈现（答题）规范
采点计分 审题时间(3) 审清设问（标号化） 审读材料、情境（标注化） 析题时间(2) 角度步骤要点（角度化） 特别注意事项（对号化） 答题时间(4) 书写卷面(清晰化) 学科术语(术语化)
【课后作业】1.复习作业：依托本节课学案，整理本节课重难点及相关题型。
2.练习作业：见《固学案》37页-39页习题。
3.预习作业：依托下节课学案熟悉相关知识点，勾画重难点，写出困惑。
答案
【课前预习15min】
一、1.生殖细胞 受精卵 早期胚胎
3. 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 4. 胚胎
二、 1. 精子 卵子 2. 输卵管
3. (1)① 受精能力
② 输卵管 MⅡ 会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。
② 卵细胞膜
③ a. 核膜 核膜 b. 减数分裂Ⅱ 第二极体
④ 受精卵
4.透明带 卵细胞膜 遗传物质
5.两个极体 雌、雄原核 雌、雄原核的融合
二、1.输卵管、子宫 2.卵裂 透明带 有丝分裂 增加 并不增加
3. 受精卵 4.(1)桑葚胚 (2)囊胚 ①内细胞团 ②滋养层 ③囊胚腔 ④孵化 (3)原肠胚
5.(1) 囊胚 (2)桑葚胚 内细胞团 (3)不
牛刀小试√×××
【教学过程】学习目标一：
任务一：1.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。
2．提示：不具有。卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期才具备与精子受精的能力。
3．提示：(1)两道屏障，一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。(2)防止多精入卵，保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
【评标】1.C　动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,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(教材第57页),A错误;卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的,B错误;透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障,C正确;精子需穿过透明带才可以与卵细胞膜接触,D错误。
【回标】2.D　哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎发育的规律是胚胎工程重要的理论基础,试管牛培育的成功依赖于对动物受精和早期胚胎发育的规律的研究,A错误。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为“精子获能”,B错误。多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体(教材第58页),在透明带和卵细胞膜之间看到两个极体(包括一个第一极体和一个第二极体),可以作为判断卵细胞是否受精的标志,C错误。
学习目标二：任务一： (1)：桑葚胚、囊胚、原肠胚。
(2)：不是，②和③分别是囊胚腔和原肠腔。
(3)：细胞分化开始出现于B(囊胚)时期；①部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。
(4)卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，但总体积并不增加或略有缩小。
2．(1)提示：比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。
(2)提示：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
【评标】3.D　哺乳动物胚胎早期发育过程:受精卵首先通过卵裂形成桑葚胚,桑葚胚进一步发育成囊胚,囊胚孵化后发育形成原肠胚。故哺乳动物胚胎早期发育顺序为受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚。
【回标】4.A　卵裂过程中细胞体积减小,胚胎发育消耗有机物,导致有机物的总量下降,但种类是增加的,A错误;桑葚胚期的细胞暂未分化,一般都具有发育的全能性,B正确;原肠胚表面的细胞层为外胚层,向内迁移的细胞形成内胚层(教材第58页),D正确。
【随堂检测】
5.D　受精卵的细胞质DNA几乎全部来自卵细胞,而细胞核DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,A错误;③过程表示桑葚胚发育为囊胚,④过程表示囊胚发育为原肠胚,则a、b分别是囊胚和原肠胚时期,囊胚期的细胞逐渐分化形成内细胞团和滋养层细胞, B、C错误,D正确。
6.答案　(1)卵细胞膜外　观察到两个极体或者雌、雄原核　(2)胎膜和胎盘　胎儿的各种组织　孵化
【课后作业】见《固学案》

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