2019-2020年高中生物 第31课 胚胎工程（1）教案 新人教版必修3.doc

2019-2020年高中生物 第31课 胚胎工程（1）教案 新人教版必修3一、教学内容及考纲要求知识内容要求动物胚胎发育的基本过程A二、重要的结论性语句：1. 卵子受精的标志：当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。2受精过程中，防止多精入卵继而造成多精子受精的第一道屏障是透明带反应;第二道屏障是卵黄膜封闭作用3哺乳动物的体内受精和早期胚胎的发育规律为胚胎工程提供理论基础三、重、难点知识归类、整理1. 哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点？ 相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加性原细胞的数量；经过两次分裂（MI和MII）才能形成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。 特别提醒：精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。 2.受精（1）受精前的准备阶段:精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力（2）受精阶段:精子穿越放射冠和透明带精子进入卵黄膜原核形成配子结合注意：卵子受精的标志和受精完成的标志应区分：卵子受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体；受精完成的标志是雌雄原核融合为合子。3.受精过程中几个主要的反应顶体反应：获能后的精子，在雌性动物生殖道与卵子相遇时，出现精子顶体膨大，使顶体内储存的与受精有关的酶释放出来，参与精子和卵子的受精过程的生理现象。防止多精入卵受精的两道屏障： 屏障一：透明带反应。当精子越过放射冠，进入透明带并接触卵黄膜的瞬间，卵子发出指令（信号），产生阻止后续的精子进入透明带的生理反应。屏障二：卵黄膜封闭作用。当第一个精子进入卵黄膜后，会立即引起卵黄膜的紧缩、增厚，产生阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反应，也叫做多精子入卵阻滞。4、动物胚胎发育的基本过程受精卵：最初发育在输卵管进行有丝分裂卵裂期：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加， 或略有减少。桑椹胚：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹囊胚（内含囊胚腔）：内细胞团：发育成胎儿各组织 滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘原肠胚（内含原肠腔） 胎儿形成5.“试管牛”工厂化生产的技术流程四、例题解析： 例1：我国首例“虎狮兽”xx年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和雌狮卵子“体外受精” 而产生，完成这一过程需要解决的问题是( ) A精子在体外用获能物质的处理 B用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入 C抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D精子入卵后进行人工处理防止多精入卵例2：关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是( )A精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫 B采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵 C成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵, 需培养到一定阶段才可移植 D体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行课堂练习一、单选题：1下图为男性曲细精管横切面模式图表示由精原细胞(a)生成精子的过程。图中不含有46条染色体的细胞是（ ）A细胞a B细胞b C细胞c D细胞d2下列不属于精子、卵子发生的区别的是 ( )A初级精母、卵母细胞的形成时间 BM和M的时间连续性C成熟生殖细胞是否经过变形 D成熟生殖细胞中的染色体数目3.受精过程的顺序为 ( )第一次卵裂开始 释放第二极体 顶体反应 穿越透明带 雌、雄原核的形成 核膜消失，雌、雄原核融合A B C D4采集的卵母细胞，都要体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是（ ）A卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程 B动物排出的卵子成熟程度不同C体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟 D冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大5判断卵子是否受精的标志是 ( )A当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到一个极体时B当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到二个极体时C当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到三个极体时D当卵黄膜和透明带的间隙中极体消失时6.体外受精常用的采卵方法有 （ ） 用促性腺素处理后，从输卵管冲取卵子 化学诱导法 电刺激法 从活体动物卵巢吸取卵母细胞A B C D7关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是( )A囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变C桑椹胚的各细胞结构功能基本相同D囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上，而是转录水平上的差异引起的二.多选题8精子入卵后，发生的变化是( )A精子完成减数第二次分裂，形成雄原核 B精子发生顶体反应C激发卵黄膜封闭作用 D卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核9哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精？( )A精子获能具有差异性 B精子穿越卵子透明带触及卵黄膜，导致透明带反应C精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 D精子入卵后，触发卵黄膜封闭作用10下列属于哺乳动物体外受精操作步骤的是（ ）A卵母细胞的采集 B精子的获取 C精子的变形 D受精11雌性哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。要大幅度提高良种家畜的繁殖率，研究课题之一是提高雌性家畜卵母细胞的利用率。下列措施可行或成为发展方向的是( )A胎儿卵巢体外培养 B成体卵巢离体培养C相关激素刺激导致母畜超排卵 D卵母细胞体外成熟培养12下列叙述正确的是 ( )A胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的B内细胞团将来发育成胎盘和胎膜C哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系D早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植三、非选题：13.哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。(1)人胚胎发育经历的时期是 其中，最关键的时期是 (2)右图是胚胎发育过程中 期的示意图，写出图中标号代表的结构名称。 (3)进行胚胎分割时，应选择 期的胚胎进行。14如图为成熟精子的结构示意图，请据图回答问题： （1）由_演变而成；在体外受精时，精子首先要进行获能处理，通常采用的体外获能方法有_和_ 两种；卵细胞则要培养到_期才具备与精子受精的能力。 （2）获能的精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜完成受精作用，会产生两次生理反应，阻止其他精子入卵，它们是_、_。 （3）胚胎移植前若通过_方法获得人的体外受精胚胎，在4个细胞阶段就可以移植，而牛、羊一般要培养到_期阶段才移植。通过胚胎培养获取胚胎干细胞，常从囊胚中分离_的细胞，再继续培养扩增。专题四：减数分裂、受精作用与胚胎工程（第2课时）课后练习一、单选题：1排卵时，细胞处于的时期是（ ）A卵原细胞 B初级卵母细胞 C成熟卵细胞 D初级卵母细胞或次级卵母细胞2透明带反应发生在 （ ）A排卵时 B精子与放射冠接触时 C顶体释放水解酶后 D精子接触卵黄膜时3精子变形时，线粒体集中在尾基部的原因解释是 ( )A释放顶体酶发生透明带反应 B产生能量促进精子运动C有利于质基因进入受精卵 D受细胞核的挤压形成4卵细胞作为生殖细胞，在生物技术中一般不用于 （ ）A植物组织培养形成试管苗 B进行体外受精培育试管动物 C克隆动物时细胞核的受体 D形成受精卵培育转基因动物5中科院动物研究所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是（ ）A在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等几个阶段B兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C克隆出的早期胚胎中，各细胞间一般具有相同的遗传信息D在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化6青蛙受精卵按受精过程可分为下列步骤，其中体现受精实质的是 （ ）A精子与卵细胞接触B卵细胞形成受精膜C精子头部进入卵细胞D精核与卵细胞核结合7.下列不属于受精阶段发生的反应的是 （ ）A顶体反应 B透明带反应 C妊娠反应 D卵黄膜封闭反应8.下列说法正确的是 ( )A成熟精子遇到卵子便可发生受精作用 B排出成熟卵子细胞的过程即为排卵C卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D卵子产生中的减数第二次分裂是在精子与卵子的结合过程中完成的9.下列说法正确的是 （ ）A从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精过程B体外受精的胚胎必须培养到桑堪胚才可移植到母体内C胚胎移植可移植到其他任一动物体内D同卵双生是由于1个卵子与2个精子完成了受精过程所致10.下列说法不正确的是 （ ）A.在体外受精前，要对精子进行获能处理B.排卵是指卵泡从卵巢中排出进入输卵管 C.在胚胎移植中，冲卵是指将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来D.对囊胚进行分割时，内细胞团需均等分割，这种方法属无性繁殖。11.下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是 ( )A氨基酸、核苷酸、无机盐、激素 B血清、激素、维生素、有机盐C核苷酸、维生素、血清、无机盐 D有机盐、维生素、氨基酸、生长素12.下列有关受精作用的叙述，错误的一项是( )A受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半 B受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同D受精卵中染色体来自父母双方的各占一半13.下列最能表现细胞全能性的细胞是 ( )A桑椹胚期细胞 B囊胚期细胞 C外胚层细胞 D滋养层细胞14.下列能正确表示高等动物早期胚胎发育顺序的是 （ ） A受精卵卵裂桑椹胚原肠胚囊胚组织器官的分化 B受精卵桑椹胚卵裂原肠胚囊胚组织器官的分化 C受精卵卵裂原肠胚桑椹胚囊胚组织器官的分化 D受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚组织器官的分化二.多选题15下列关于精子的发生过程的叙述中，正确的是（ ）A在第一阶段精原细胞经数次有丝分裂形成多个初级精母细胞B第二阶段的细胞分裂包括M和M两次分裂C同源染色体的分离发生在第一阶段D精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落16在人的个体发育过程中会出现 （ ）A细胞数目增加 B细胞全能性增加 C细胞种类增加 D细胞分裂方式增加17.“设计试管婴儿”与一般所说的试管婴儿具有哪些共同的步骤 （ ）A.体外受精 B.胚胎移植 C.基因检测 D.细胞核移植18下列关于动物细胞培养、早期胚胎培养、植物组织培养和植物无土栽培四种培养基的比较，不正确的是（ ）A四种培养基都是液体培养基B四种培养基内都含有水、无机盐和有机碳源C四种培养基内都需要添加相应的激素D前两种动物培养基需要添加血清，而后两种植物培养基不需要添加血清19下列关于卵细胞采集的叙述正确的是( )A有些动物在采集时要用促性腺激素处理B从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子在体外受精C对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞D采集的卵母细胞，也可直接与获能的精子在体外受精20. 下列关于胚胎分割的叙述，正确的是 （ ） A胚胎分割技术是以细胞全能性为基础的 B所需的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪 C分割后的胚胎都要转移到空的透明带中 D胚胎分割份数越多，成功率越高三、非选题：21.据科学家研究证实，由精细胞变性为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质变为精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体被保留下来，并集中在颈部。对这一现象的最好解释是：(1)细胞核内含有_，以便传给下一代。(2)丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精子的体积_，运动_。(3)精子快速运动主要依靠_的摆动，其运动的动力主要产生于_。(4) 保留全部的线粒体的意义在于：线粒体是_的主要场所，通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的_。22.1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病。最后死于脑出血，5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎12个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植，最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题：（1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程相同之处是_，不同点在于_（2）血友病的遗传方式为_，如果用H（h）表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因分别是_和_。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是_（3）医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察_，判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用_性胚胎进行移植，原因是_。应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是_。自然状态下，出现这样胚胎的概率是_。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。23 胚胎发育的过程受细胞核和细胞质、胚胎各细胞群之间的相互作用的制约。下图是施佩曼的三个实验，请分析回答：注：灰新月区是指蝾螈受精卵上的一个浅灰色的半月形区带，该区属于细胞质的一部分。（1）1928年，德国学者施佩曼做了一个实验：他用较细的婴儿头发将蝾螈的受精卵结扎成两个半球状，其中的一个半球中含灰新月区和细胞核，另一个不含这个区带。结果前者发育成了胚，后者则不能。即使后者含有细胞核，细胞也不能分化，只能发育成没有一定形状的团块。该实验说明了_。（2）施佩曼的第二个实验也是将受精卵结扎，两个半球都含灰新月区，但一个半球含细胞核，另一个半球不含细胞核。结果有细胞核的半球能够进行正常的卵裂，没有细胞核的则不能进行卵裂。在16个或32个细胞的时期，他让一个细胞核通过结扎处进入无核的半球，结果这个半球也开始卵裂，并且发育成了正常胚胎。该实验说明了_，结合你所学的知识分析其原因是_。（3）施佩曼的第三个实验：将原肠胚的胚孔背唇（能发育成脊索，而脊索上方的外胚层细胞则分化成神经组织）切下来，移植到另一个正常原肠胚的腹部。实验结果，移植物发育成第二条脊索，并且在移植物的上方出现了一条神经板，最后这个原肠胚发育成了一个双头怪物。该实验表明：在移植物的作用下，移植物周围的胚层_。（4）综合上述三个实验，可以推断_。第31课 胚胎工程（1）例1：解析：精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防上多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核，二者融合成合子后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合，因此B、C、D没有必要。答案：A例2：解析：卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植，移植入母体后继续发育形成幼体产出。答案：C课堂练习：1D 2D 3D 4D 5B 6C 7A 8CD 9BD 10ABD 11ACD 12ACD 13.(1)受精卵一卵裂期一桑椹胚一囊胚期一原肠胚期一组织、器官、系统的形成一胎儿 原肠胚期 (2)囊胚 透明带 滋养层 内细胞团 (3)桑椹胚或囊胚 14（1）中心体培养法化学诱导法减中 （2）透明带反应卵黄膜的封闭作用 （3）动物细胞培养 桑椹胚或囊胚内细胞团 课后练习：1D 2D 3B 4A 5D 6D 7C 8D 9A 10B 11D 12A 13A 14D 15ABD 16ACD 17AB 18ABC19ABC 20 AB21. (1)遗传物质 (2)变小 灵活 (3)尾部 线粒体 (4)有氧呼吸 ATP22.（1）通过有性生殖产生 在母体子宫内发育形成胎儿，受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植 （2）伴X隐性遗传 XHY XHXh 1/2 （3）染色体组成 女 男性胎儿从母亲获得h基因，患病可能为50% XBXB 1/423.（1）灰新月区（细胞质）在胚胎正常发育过程中起着重要的作用 （2）在胚胎发育过程中细胞核起主导作用 细胞内的绝大部分基因位于细胞核内的染色体上，通过转录产生的mRNA进入细胞质，翻译成各种蛋白质，从而决定个体发育的方向 （3）改变了原来的发育方向，发育成了神经组织以至整个头部 （4）细胞核在胚胎发育过程中起主导作用，但是细胞核的活动要受到细胞质的调节和制约；胚胎各细胞群之间的相互作用也会影响胚胎发育的过程