專題3 胚胎工程 學(xué)案2 人教版選修三

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1、 專題3 胚胎工程 學(xué)案2 人教版選修三 探究點(diǎn)一　體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1．比較精子和卵子的發(fā)生，完成表格填空。 項(xiàng)目 精子 卵子 不 同 點(diǎn) 場(chǎng)所 睪丸的曲細(xì)精管 ____(MⅠ)、________(MⅡ) 時(shí)間 從______開(kāi)始，直到____________ MⅠ在________完成，MⅡ在________過(guò)程中完成 過(guò)程 特點(diǎn) MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形；細(xì)胞質(zhì)均等分配 MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形，細(xì)胞質(zhì)______分配 結(jié)果 形成____精子 形成____卵細(xì)胞和3個(gè)極體 相同點(diǎn) 原始生殖細(xì)胞的增殖為_(kāi)______

2、_，生殖細(xì)胞的成熟為減數(shù)分裂， 成熟過(guò)程均經(jīng)過(guò)____復(fù)制和____分裂，子細(xì)胞染色體數(shù)目____ 2.簡(jiǎn)述受精過(guò)程的兩個(gè)階段。 　 　 　 　 3．簡(jiǎn)述早期胚胎發(fā)育的過(guò)程和特點(diǎn)。 思維拓展 1．排卵是指卵子從卵泡中排出。 2．受精的標(biāo)志是卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體，受精過(guò)程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合成合子。 3．受精過(guò)程中有三大反應(yīng)(作用)：頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用。三大反應(yīng)(作用)的作用不同：頂體反應(yīng)主要是形成精子穿越放射冠的通路；透明帶反應(yīng)是防止多精子入卵受精的第一道屏障；卵黃膜封閉作用則是防止多精子入卵受精的第二

3、道屏障。 探究示例1　關(guān)于受精過(guò)程的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過(guò)透明帶進(jìn)入放射冠 B．透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障 C．精子與卵黃膜相互融合，精子入卵 D．雄原核形成的同時(shí)，卵子完成減數(shù)第二次分裂 聽(tīng)課記錄：　 　 探究點(diǎn)二　體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 1．完成哺乳動(dòng)物體外受精過(guò)程示意圖： 2．完成胚胎的早期培養(yǎng)填空： (1)培養(yǎng)液的成分：無(wú)機(jī)鹽、______、______、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分和____等物質(zhì)。 (2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向________或____保存。 思維拓展 1．早

4、期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。 2．牛的體外受精技術(shù)水平最高。 3．胚胎早期培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無(wú)機(jī)鹽、營(yíng)養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要血清，兩者都是液體培養(yǎng)基，但植物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入瓊脂，所需植物激素主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩大類。 探究示例2　采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。以下原因不正確的是(　　) A．卵子從輸卵管中沖出也要經(jīng)歷類似精子獲能的過(guò)程 B．動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同 C．體外人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才算成熟 D．沖出的卵子還需要培養(yǎng)一段時(shí)間由小變

5、大 聽(tīng)課記錄：　 　 探究點(diǎn)三　胚胎工程的應(yīng)用及前景 1．完成胚胎移植基本程序(以牛胚胎移植為例)。 2．完成胚胎分割基本程序。 3．簡(jiǎn)述胚胎干細(xì)胞的特征與應(yīng)用前景。 　 　 　 　 思維拓展 1．與胚胎移植有關(guān)的幾條規(guī)律 (1)該過(guò)程中兩次使用促性腺激素，第一次對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。 (2)該過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。 (3)產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，二者與受體牛沒(méi)有關(guān)系。 (4)沖卵的含義是從子宮中沖出胚

6、胎，而非沖出卵子。 2．如何區(qū)分試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物 試管動(dòng)物 克隆動(dòng)物 技術(shù)環(huán)節(jié) ①體外受精；②早期胚胎培養(yǎng)；③胚胎移植 ①細(xì)胞融合；②早期胚胎培養(yǎng)；③胚胎移植 生殖方式 有性生殖 無(wú)性生殖 3.幾項(xiàng)技術(shù)手段的比較 類型 過(guò)程及原理 遺傳物質(zhì)來(lái)源 后代性狀表現(xiàn) 生殖方式 受精 卵移植 精子＋卵細(xì)胞受精卵母體 兩個(gè)親本 兩個(gè)親本的顯性性狀 有性生殖 核移植 主要來(lái)自供體細(xì)胞核，少量來(lái)自卵細(xì)胞質(zhì) 主要性狀與核供體相似，少量性狀與卵供體相似 無(wú)性生殖 胚胎移植 胚 胎 分 割 移 植 同一受精卵胚胎多個(gè)母體 兩個(gè)親本 基因

7、型相同，表現(xiàn)型基本一致 無(wú)性生殖 試 管 嬰 兒 精子＋卵子受精卵一定階段的胚胎胎兒 兩個(gè)親本 兩個(gè)親本的顯性性狀 有性生殖 探究示例3　(2010·南京二調(diào))世界衛(wèi)生組織解釋克隆為“遺傳上同一機(jī)體或細(xì)胞系(株)的無(wú)性繁殖”。相對(duì)于植物克隆而言，動(dòng)物尤其是高等動(dòng)物的克隆比較困難，下圖表示哺乳動(dòng)物克隆的幾種方法的主要步驟，據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)方法2獲得的小牛的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)源于____________________。方法3中①和②發(fā)育成的小牛的遺傳 物質(zhì)________(相同/不同)。 (2)細(xì)胞B取自囊胚的________，具有全能性，稱為_(kāi)______

8、_細(xì)胞。囊胚_(dá)_______(已經(jīng)/尚未)出現(xiàn)分化。 (3)應(yīng)用圖示方法________得到的小牛與供體1遺傳物質(zhì)最相似。 (4)克隆也可以理解為復(fù)制、拷貝，結(jié)合世界衛(wèi)生組織的定義，你認(rèn)為還有哪些現(xiàn)代生物技術(shù)也屬于克??？______________。 (5)2009年3月9日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬簽署行政令，決定解除對(duì)使用聯(lián)邦政府資金支持胚胎干細(xì)胞研究的限制。對(duì)此，各界反應(yīng)不一，你的態(tài)度及理由是________________________ ________________________________________________________________________。

9、聽(tīng)課記錄：　 　 課堂活動(dòng)區(qū) 探究點(diǎn)一 1．卵巢　輸卵管　初情期　生殖機(jī)能衰退　排卵前后　受精作用　不均等　4個(gè)　1個(gè)　有絲分裂　一次　兩次　減半 2．(1)受精前的準(zhǔn)備階段 精子獲能：正常情況下在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)完成。 卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力。 (2)受精階段 獲能的精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵黃膜→精子外膜與卵黃膜融合，精子入卵→精、卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)一系列變化分別形成雄、雌原核→雄、雌原核充分發(fā)育后結(jié)合，形成受精卵完成受精過(guò)程。 3．受精卵：胚胎發(fā)育的起點(diǎn) 　↓ 卵裂期：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎

10、總體積并不增加，或略有縮小 　↓ 桑椹胚：細(xì)胞的全能性最高，是胚胎分割的最佳時(shí)期 　↓ 囊胚： 　↓ 原腸胚：內(nèi)含原腸腔 探究示例1　A　本題考查受精原理。哺乳動(dòng)物的受精過(guò)程主要包括：精子穿越放射冠和透明帶，進(jìn)入卵黃膜，雌雄原核結(jié)合。獲能后的精子與卵子相遇后，首先釋放頂體酶穿過(guò)放射冠進(jìn)入透明帶，當(dāng)精子接觸卵黃膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，阻止多個(gè)精子進(jìn)入透明帶。精子與卵黃膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此時(shí)卵子完成減數(shù)第二次分裂，形成雌原核，二者相互融合形成受精卵，受精過(guò)程完成。 探究點(diǎn)二 1．卵巢　精子　MⅠ　MⅡ　獲能　化學(xué)　體外受精　 2．(1)有機(jī)鹽　維生素　

11、血清　(2)受體移植　冷凍 探究示例2　D　沖出的卵子還不成熟，只有培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具有與精子受精的能力。在此之前，也要經(jīng)歷類似精子獲能的處理。 探究點(diǎn)三 1．同期發(fā)情　超數(shù)排卵　沖卵　胚胎　分娩 2．囊胚腔　透明帶　滋養(yǎng)層　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　滋養(yǎng)層　性別鑒定 3．(1)特點(diǎn) ①形態(tài)方面：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。②功能方面：具有發(fā)育的全能性。③體外培養(yǎng)：可以增殖而不發(fā)生分化?？梢岳鋬霰４?，也可以進(jìn)行遺傳改造。 (2)應(yīng)用前景 ①ES細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥。利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可以使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功

12、能。 ②培育成人造組織器官，用于器官移植。 ③對(duì)ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)，為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效手段。 ④ES細(xì)胞可用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。探究示例3　(1)供體1和供體2　相同　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　胚胎干　已經(jīng)　(3)1　(4)單克隆抗體、植物組織培養(yǎng)、PCR等　(5)支持，胚胎干細(xì)胞的研究，有利于治療人類某些頑癥(治療性克隆)，以及揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理等；反對(duì)，胚胎干細(xì)胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起倫理問(wèn)題(合理即可) 解析　方法1是用核移植克隆動(dòng)物，供體1提供細(xì)胞核，供體3提供卵細(xì)胞。方法2是供體1和供體2體內(nèi)受精，取其囊胚的胚胎干細(xì)胞，進(jìn)行核移植。方法3是供體1和供體2體內(nèi)受精，然后進(jìn)行胚胎分割移植?？寺〕ド鲜鰝€(gè)體克隆外，植物的組織培養(yǎng)也是個(gè)體克隆，單克隆抗體是細(xì)胞的克隆，PCR是分子的克隆。 構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 受精卵　囊胚　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　胚胎分割　胚胎移植　獲能 　成熟 - 9 -