胚胎工程章节学案.docx

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胚胎工程章节学案

3.1体内受精和早期胚胎发育

【学习目标】

1．简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

2．简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

3．认同胚胎工程建立及发展的意义。

【重点难点】

1.哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。

2.哺乳动物胚胎发育个阶段的主要特点。

【学习过程】

胚胎工程是指对动物________________或__________进行多种显微操作和处理技术，获得____

再移植到的体内生产后代，以满足人类的各种需要。

其中常用的技术手段有：

如_________________________________________________________________等技术。

例1.下列不属于胚胎工程技术的是（）

A.体外受精B.胚胎分割、胚胎移植C.胚胎干细胞培养D.转基因鲤鱼的培育

一、精子的发生

1．场所：

精子的发生是在内完成的。

2．时期：

从开始直到。

3．过程：

发生的过程大体可分个阶段。

第一阶段：

细胞的形成：

精原细胞经过________分裂产生多个______细胞，其中部分经过染色体复制和其他物质合成形成细胞。

第二阶段：

细胞的形成：

初级精母细胞经分裂形成含有染色体的细胞。

第三阶段：

精子细胞的：

变为精子头部的主要部分，发育为头部的顶体，______________演变为精子的尾，形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩成_______________。

4．精子的形态．外形似，分、、三大部分。

不同动物精子的形态，大小略有，与动物的体型大小。

二、卵子的发生

1．场所：

卵子的发生是在内完成的。

2．过程：

雌性胎儿卵巢内的，通过增加其数量，演变为，被包围形成卵泡。

初级卵母细胞经过分裂变为成熟的卵子。

减数第一次分裂时间是在完成的，结果是产生和。

减数第二次分裂时间是在的过程，结果是产生和。

1.判断卵子是否受精的重要标志是__________________。

一个卵泡中能形成___成熟的卵子。

例2.有一个卵原细胞中含有A与A’、B与B’两对同源染色体，它形成的含有AB的配子有（）

A.1个B.0或1个C.2个D.4个

三受精

1.概念：

受精是_____________（即________）的过程。

它包括_________________和___________。

2.场所：

在自然条件下，受精是在内完成的。

3.准备阶段：

准备阶段1－___________。

刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在____________发生相

应的生理变化后，才能获得受精能力。

准备阶段2―__________，动物排出的可能是________也可能是_________，都要在______内

进一步成熟，达到__________时，才具备与精子受精的能力。

2.受精阶段：

受精过程包括精子穿越和，进入，形成和结合。

思考：

1.多精入卵受精的第一道屏障是__________，第二道屏障是__________。

2.精子入卵后卵子发生的变化：

变化一：

发生，拒绝其他精子再进入卵内；

变化二：

卵子完成，排除，形成。

例3.以下说法不正确的是（　　）

A.雄性动物从初情期开始产生精子B．1个精原细胞可形成4个精子

C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右

D．动物体型大的产生的精子多且大

四胚胎发育

1.概念：

胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。

2.早期胚胎发育的过程

（1）卵裂期的特点：

细胞进行分裂，增加，但胚胎总体积。

（2）桑椹胚前的每一个细胞都有的潜能，属于细胞。

（3）囊胚时期细胞开始出现分化，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞称，将来发育

成；个体较小的细胞是细胞，将来发成；此时胚胎的内部还出现。

（4）原肠腔时期的细胞进一步发育，内细胞团表层细胞形成，下方的细胞形成，内胚层包围的囊腔叫。

例4．以下关于桑椹胚的说法不正确的是（）

A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹

B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性

C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性

D．是由受精卵经有丝分裂产生的

【巩固训练】

一、基础知识演练

1．以下对精子形成过程的说法，不正确的是（　　）

A．精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分

B．高尔基体发育为头部的顶体

C．线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘

D．细胞内的其他物质浓缩为球体，叫做原生质滴，原生质滴中存在中心体

2．初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于（　　）

A．排卵前，在卵巢内B．受精前，在卵巢内

C．排卵前，在输卵管D．受精时，在输卵管内

3．下列关于受精作用的叙述正确的是（　　）

A．精子进入卵子后即完成受精作用

B．精子的细胞核与卵子的细胞核融合完成即完成受精作用

C．在卵黄膜和透明带间隙可观察到两个极体时，说明受精过程已经完成

D．雌原核与雄原核融合在一起，形成合子，受精作用结束

4．以下关于桑椹胚的说法不正确的是（　　）

A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹

B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性

C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性

D．是由受精卵经有丝分裂产生的

5．下列说法正确的是（　　）

A．卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化B．原肠胚细胞属于全能细胞

C．囊胚腔先于原肠腔出现D．桑椹胚开始进行孵化

6．回答下列有关人体发育的几个问题：

（1）受精卵的有丝分裂，称__________，所产生的子细胞构成的实心胚称________________，该实心胚进入子宫腔后，内部出现含有液体的囊腔叫____________，此时的胚胎称__________。

（2）囊胚表面是单层扁平的细胞，称__________________，将来发育成__________________；在腔的一端有一团细胞，称__________，将来发育成__________。

（3）成熟的生殖细胞包括__________和__________，均为仅有__________条染色体的单倍体细胞，其中__________条是性染色体。

二、课时训练

1．下列不属于胚胎工程技术的是（　　）

A．体外受精B．胚胎分割、胚胎移植

C．胚胎干细胞培养D．转基因鲤鱼的培育

2．下列关于精子的说法，不正确的是（　　）

A．精子的发生从初情期开始

B．它与卵细胞的受精发生在子宫内

C．精子细胞变形为精子时保留的细胞器主要是线粒体

D．精子细胞变形为精子时细胞内的一些物质最后脱落

3．一个卵原细胞正常情况下可以形成的卵子数目是（　　）

A．1个　　　　　B．2个C．3个D．4个

4．下列说法正确的是（　　）

A．成熟的精子遇到卵子便可发挥作用B．排出成熟卵子的过程即为排卵

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和卵子的结合过程中完成的

5．我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的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

6．下列过程哪些发生在精子入卵后（　　）

①精子继续完成减数第二次分裂，形成雄原核②精子发生顶体反应

③发生卵黄膜封闭作用④卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核

A．①②B．②③C．③④D．①④

7．在受精过程中，体现受精实质的是（　　）

A．同类生物的精卵互相识别B．精子的头部进入卵细胞

C．卵细胞膜增厚并形成受精卵膜D．精子核与卵细胞核互相融合

8．受精完成的标志是（　　）

A．雌、雄原核形成B．精卵相遇，发生顶体反应

C．精子接触透明带D．卵黄膜和透明带间出现两个极体

9．关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是（　　）

A．桑椹胚的各细胞结构功能基本相同

B．囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变

C．囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的

D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的

10．在牛的胚胎发育过程中，将来能发育成胎儿各种组织的是（　　）

A．透明带B．囊胚的内细胞团

C．囊胚的滋养层D．原肠胚的内胚层

11．如图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。

（1）图中A是______________，B是__________，E（过程）是指________，阶段C是指个体发育的________（时期），阶段D是指个体发育的________（时期）。

（2）当观察到第二极体时，可以表明________________。

（3）图中的①②③④分别表示的过程是______________、__________、__________、__________，其中有染色体着丝点分裂的是__________（填序号）。

（4）排卵是指________从________中排出，刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在________内进一步成熟。

12．下图为海星胚胎发育过程中某时期的示意图，请据图完成问题：

（1）该时期为胚胎发育过程的________期，其内的空腔称为__________，随着胚胎发育的进行，该腔的容积将逐渐________。

（2）该图上一时期为________，该图下一时期为________________。

（3）请在图中用箭头标出细胞a和b的移动方向。

（4）在该图的下一时期，a细胞最可能成为________胚层的一部分，b细胞最可能成为________胚层的一部分。

13．下图为哺乳动物卵巢、卵泡和卵子关系示意图，请据图回答：

（1）卵子的发生是在雌性动物的________中完成的，哺乳动物卵子的发生从_______________开始。

（2）写出各个标号的名称：

①______________________；②____________________；③______________________；④____________________。

（3）从①到③发生了________________________，细胞内染色体数目发生什么变化？

____________________。

（4）③其实并不是成熟的卵细胞，而且也不是一个细胞，它包括________和________，卵细胞形成的减数第二次分裂过程是在________时完成的。

3.2体外受精和早期胚胎培养学案

【学习目标】1．简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

2．简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。

3．认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义

【学习重点】1．体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

2．哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

【学习难点】1．卵母细胞的采集和培养。

2．精子的采集和获能。

【学习过程---自主学习】

一、试管动物技术

1．试管动物技术是指：

通过___________使卵子和精子在___________成熟和受精，并通过培养发育为___________后，再经移植产生后代的技术。

2．这项技术的前期工作包括___________和___________。

二、体外受精

1．哺乳动物的体外受精主要包括___________、__________和__________等主要步骤。

2．卵母细胞的采集和培养

（1）对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用___________处理，使其排出更多的___________，然后从___________中冲取卵子。

（2）对于大型动物或大家畜，如牛，一般从已屠宰母畜的___________中采取，或借助于超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的___________中吸取卵母细胞。

（3）从___________中冲取的卵子，可直接与获能的精子在体外受精；从___________中采取的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精。

3．精子的采集和获能

（1）收集精子的方法

①假阴道法：

大家畜或大型动物。

②___________：

体型较小，易于控制的。

③___________：

野生动物或经济动物。

（2）精子体外获能的方法

①培养法：

对于___________、家兔及___________等动物的精子，采用将精子放人人工配制的___________中使其获能。

②化学诱导法：

对于___________等家畜的精子，可采用将精子放在一定浓度的___________或钙离子载体A23187溶液中，用___________诱导精子获能。

4．受精：

___________和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在___________或___________中完成受精。

三、胚胎的早期培养

1．哺乳动物胚胎的培养液成分：

___________、___________、___________、___________、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及___________等物质。

2．胚胎早期培养的目的：

（1）精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查________和___________。

（2）当胚胎发育到适宜的阶段进行___________或___________。

3．胚胎移植的时间

（1）牛、羊一般在___________或___________进行移植。

（2）人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在___________阶段移植。

〖特别提醒〗

与卵子在体外结合时需要先培养卵子使其发育至减数第二次分裂中期和对精子进行获能处理。

不同的动物，采集卵子和精子的方法不同，精子体外获能的方法也不同。

【重难点突破】胚胎的早期培养

1．培养液成分

盐类：

无机盐和有机盐；

营养物质：

蛋白质的组成单位氨基酸、DNA和RNA的组成单位核苷酸；

调节物质：

维生素、激素；

特有物质：

血清。

2．胚胎移植时间

不同动物其胚胎移植的时间不同。

牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在4个细胞阶段移植。

几乎所有动物不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很底。

3．胚胎发育到适宜阶段时，既可向受体移植，也可冷冻保存。

提醒①早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的褒胚、桑椹胚甚至更早的阶段。

②体外受精技术水平最高的动物为牛。

③胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。

【巩固练习】

1．一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。

在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是（　　）

A．体外受精

B．胚胎的体外培养

C．植入前胚胎的遗传学检测

D．胚胎移植

2．下列各项中与“试管婴儿”的培育有关的是（　　）

①体外受精　②体内受精　③主要在体外发育　④主要在体内发育　⑤运用基因工程技术　⑥运用胚胎工程技术

A．①③⑥　　　　　　　　B．②③⑥

C．①④⑥D．①④⑤

3．下列关于卵细胞采集的叙述中不正确的是（　　）

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

4．（2011年鹤壁高二检测）对家畜进行卵母细胞采集时，可先用什么处理（　　）

A．促性腺激素B．促性腺激素释放激素

C．肝素D．性激素

5．哺乳动物体外受精的过程是（　　）

①采卵　②收集精子　③卵母细胞的人工培养　④精子获能处理　⑤精子和成熟卵子在受精溶液中共同培养　⑥精子用CaCl2处理　⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理　⑧体外受精　⑨受精卵培养

A.

>―→⑤―→⑧―→⑨

B.

>―→⑤―→⑧―→⑨

C.

>―→⑧―→⑤―→⑨

D.

>―→⑧―→⑤―→⑨

课时训练

1．下列有关试管婴儿的叙述正确的是（　　）

A．它是无性生殖的产物B．它的个体发育在体外进行

C．其本质是一种有性生殖D．它的胚胎发育都在体外进行

2．20世纪70年代以来，生物科学的新进展、新成就如雨后春笋，层出不穷。

为了解决不孕症，1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。

1997年第一只克隆动物“多利”问世，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍然具有全能性。

试管婴儿和克隆动物的生殖方式是（　　）

A．都属于有性生殖

B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖

C．都属于无性生殖

D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖

3．体外受精常用的采卵方法有（　　）

①用促性腺激素处理后，从输卵管冲取卵子

②化学诱导法　③电刺激法

④从活体动物卵巢吸取卵母细胞

A．①②　　　　　　　　　　B．②③

C．③④D．①④

4．超数排卵的做法正确的是（　　）

A．口服促性腺激素B．注射促性腺激素

C．口服或注射促性腺激素D．以上方法均不正确

5．精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种（　　）

A．氯化钙溶液B．肝脏提取液

C．肝素溶液D．氨基酸营养液

6．下列哪项不是人工授精和体外受精的区别（　　）

A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性

B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能

C．人工授精和体外受精的本质不同

D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精这一过程在母畜体外

7．不同动物胚胎移植的时间不同，但一般不会在下列哪个时期移植（　　）

A．卵裂期B．桑椹胚期

C．囊胚期D．原肠胚期

8．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

9．哺乳动物的体外受精主要包括哪些主要的步骤（　　）

①卵母细胞的采集　②卵细胞的采集　③精子的获取　④受精　⑤初级精母细胞的获取

A．①②③B．②③④

C．①③④D．②④⑤

10．以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程，其中正确的顺序应是（　　）

①卵母细胞的采集和培养　②精子的采集和获能　③画出“试管牛”工厂化生产技术流程图　④受精　⑤胚胎的早期培养

A．①②③④⑤　　　　　　B．①②④⑤③

C．①②④③⑤D．①②⑤④③

11．据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：

（1）体外受精的过程主要包括______________________、____________________________及受精等几个步骤。

（2）精子采集的方法主要有______、______和________。

获能的方法有________和________。

（3）体外采集小鼠的卵子常用________。

A．超数排卵处理法

B．活体采卵法

C．从早期胚胎中采集

D．从屠宰后母畜卵巢中采集

（4）怎样用一个流程图表示体外受精过程？

12．根据下图回答下列问题：

（1）①所做的处理是__________，②是__________过程，③是__________________过程，④是________过程。

（2）采集卵母细胞的方法是用________处理，从________中采集卵子。

（3）通过②过程可看出该生物的生殖方式为________________________________________。

其常见的可遗传的变异类型有__________、__________、__________。

（4）③过程中培养液的成分为________________________________________________。

（至少5个）。

13．1999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，但是血友病患者，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，并抽取每个胚胎的1～2个细胞进行检查后，选择了两胚胎进行移植，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与母亲正常怀孕、生产过程的相同之处是_________________________，不同点在于_________________________________。

（2）血友病的遗传方式为________________，如果用B、b表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因型分别是________________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_______________。

14．（2011年兰州高二检测）下图表示“试管羊”培育的过程，请据图回答：

（1）写出图中a、b、c、d所表示的内容：

a________________________________________________________________________；

b________________________________________________________________________；

c________________________________________________________________________；

d________________________________________________________________________。

（2）c中完成受精得到的受精卵的标志是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）d中培养液中除含水和无机盐外，还需添加的有机物常有________、________、________、________等营养