2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3 第2章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础.docx

第3节胚胎工程

第1课时胚胎工程的理论基础

[学习目标]1.简述受精前精子和卵子的准备以及受精的过程。2.简述胚胎早期发育的过程及其主要特点。

一、受精

1．胚胎工程的概念

(1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。

(2)技术基础：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。

(3)特点：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

(4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。

(5)实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

2．受精

(1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。

(2)场所：哺乳动物的输卵管内。

(3)过程

①准备阶段eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(精子获能：在雌性动物的生殖道内完成,卵子的准备：发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力))

特别提醒使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。

②eq\a\vs4\al\co1(受,精,阶,段)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(获能后的精子与卵子相遇?精子释放出多种酶，以溶解,卵细胞膜外的一些结构),↓,精子的细胞膜与卵细胞膜融合?透明带发生生理反应，,阻止后来的精子进入透明带,↓,精子入卵?卵细胞膜发生生理反应，拒绝其他精子,再进入卵内?,\b\lc\(\a\vs4\al\co1(雌、雄原核形成,))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.精子入卵后，尾部脱离，,原有核膜破裂并形成一,个新的核膜，最后形成,雄原核,b.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)),↓,雌、雄原核结合?受精完成的标志?,↓,受精卵,))

判断正误

(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管()

(2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用()

(3)受精的标志是观察到两个极体；受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子()

(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力()

答案(1)√(2)×(3)√(4)×

提示(2)精子需要经过获能处理才能完成受精过程，而卵子需要在输卵管中经过进一步发育才能与获能的精子完成受精作用。(4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在输卵管中进一步发育到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。

任务一：受精过程

1．受精过程中，阻止多精入卵有两道屏障：第一道屏障是透明带发生生理反应，第二道屏障是卵细胞膜发生生理反应。其意义是防止多个精子进入卵子，导致胚胎染色体数目变异，从而引起发育异常等现象。

2．如何判断卵子是否受精？

提示观察到两个极体或雌、雄原核。

3．精子与卵子的结合，体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。

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。

(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：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。

1．下列关于体内受精过程的排序，正确的是()

①受精卵第一次分裂开始

②释放第二极体

③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶

④精子穿越卵细胞膜外的结构

⑤雌、雄原核的形成

⑥两个原核靠近，核膜消失

A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥①

C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①

答案D

解析体内受精的具体过程为③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶→④精子穿越卵细胞膜外的结构→精子入卵→②卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体→⑤雌、雄原核的形成→⑥雌、雄原核靠近，核膜消失→①受精卵第一次分裂开始，D正确。

2．(多选)下列有关受精过程的说法，正确的是()

A．精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性

B．精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精

C．受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵

D．精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核

答案ABC

解析精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂并形成一个