高中生物教学 胚胎发育和胚胎工程

胚胎工程一、精子与卵细胞发生上的区别与联系精子的变形:细胞核----------精子头的主要部分;高尔基体--------头部的顶体;中心体----------精子的尾;线粒体----------聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜;细胞内其他物质浓缩为球状-----原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落.成熟的精子分头、颈和尾三大部分。

二、受精作用--受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体。

准备阶段:精子获能；卵子的准备(当达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力)受精过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜、原核形成和配子结合三、胚胎发育胚胎发育的过程包括卵裂期、桑葚期、囊胚期、原肠胚等时期。

卵裂期:地点--透明带内进行特点--有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。

桑葚期特点--胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。

这一阶段前的每一个细胞都具有完整胚胎的潜能,属于全能细胞囊胚期特点--细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。

聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，沿透明带展开和排列,个体较小的细胞,称为滋养层细胞。

将来发育成胎儿的各种组织。

中间的空腔称为囊胚腔。

原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。

四、体外受精卵母细胞的采集、精子的获取和受精（1）卵母细胞的采集方法:实验动物如小鼠,兔及家畜等,用促性腺激素处理,排除更多的卵子后从输卵管冲取卵子。

大家畜或大型动物：从屠宰母畜的卵巢或活体卵巢中吸取需体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精.（2）精子的采集方法:假阴道法、手握法、电刺激法等精子获能方法:培养法、化学诱导法(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

第1课时胚胎工程的理论基础课标内容要求核心素养对接简述胚胎形成经过了受精及早期发育的过程.1。

生命观念：以精子和卵细胞的结构为例,阐述细胞的结构与功能的适应。

2．科学思维：以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。

一、胚胎工程1．概念：对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求.2．主要技术：体外受精、胚胎移植和胚胎分割.二、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：雌性动物的输卵管内.3．过程三、胚胎早期发育1．场所：输卵管。

2．过程受精卵↓卵裂期错误!↓桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚↓孵化:囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来↓原肠胚:形成外胚层、内胚层和中胚层→各种组织、器官判断对错(正确的打“√”,错误的打“×"）1．刚排出的精子即能与卵子受精。

(×）提示：精子必须在生殖道中获能后才能与卵子受精。

2．精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是子宫。

提示：精子和卵子相遇形成受精卵的部位是输卵管。

3．精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核。

（√）4．囊胚期细胞还没有分化.提示：囊胚期细胞已分化形成内细胞团和滋养层细胞。

5．原肠胚变大导致透明带破裂而孵化出来.提示：发生孵化的是囊胚。

受精的准备及过程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，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。

（2)卵子的准备卵子要在输卵管内进一步成熟，到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。

2．受精过程3．防止多精入卵的两道屏障（1）透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称作透明带反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。

（2）卵细胞膜反应:精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应,这是防止多精入卵受精的第二道屏障.合作探究：(1)两道屏障防止多精入卵,其意义是什么？提示：两道屏障防止多精入卵，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。

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________、受精卵或________细胞。

(2)技术基础：如________、胚胎移植、________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________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________和________发育的规律。

(5)实质：在体外条件下，对动物__________和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

2．受精(1)概念：________与________结合形成合子(即________)的过程。

(2)场所：哺乳动物的________内。

(3)过程准备阶段⎩⎪⎨⎪⎧精子_____：在雌性动物的生殖道内完成卵子的准备：发育到_____才具备受精能力|↓受精阶段⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解_____外的一些结构)|↓精子触及卵细胞膜(_____发生生理反 应，阻止后来的精子进入透明带)|↓ 精子入卵(_____发生生理反应，拒绝 其他精子再进入卵内)雌、雄原核形成⎩⎪⎨⎪⎧①精子入卵后，尾部脱离，原有的_____破裂并形成一个新的核膜，最后形成_____②精子入卵后被激活的卵子完 成减数分裂Ⅱ，排出_____后，形成_____ 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M Ⅱ期才具备受精能力( )任务一：受精过程1．受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？2．如何判断卵子是否受精？3．精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？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。

专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育（共2课时）一、教材分析：本节是全专题的基础，理论性较强，学生会感到抽象和深奥，也不适宜过分探究。

但本专题又是社会热点，容易调动学习兴趣。

因此，宜借助多媒体和网络，采用多种方法，让学生自主学习、合作学习，营造积极的学习氛围，达到知识、能力、情感的三维目标。

二、教学目标1．知识目标(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。

2．能力目标：快速阅读提高自学的能力，有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3．情感、态度和价值观目标：认同胚胎工程建立及发展的意义。

体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。

三、教学重点和难点1.教学重点（1）哺乳动物精子和卵子的发生（2）哺乳动物的受精过程（3）哺乳动物的胚胎发育2.教学难点（1）哺乳动物受精过程中精子获能、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）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。

四、学情分析五、教学方法1．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习2．学案导学：见后面的学案。

六、课前准备1．学生的学习准备：完成学案预习部分。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：2课时八、教学过程第1课时(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。

教师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。

书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。

2024年教师资格之中学生物学科知识与教学能力真题精选附答案单选题（共45题）1、下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()。

A.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割’B.卵裂期胚胎汇总细胞数目和有机物总量在不断增加C.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D.胚胎干细胞是一类未分化细胞.可从早期胚胎中分离获取【答案】 D2、高中生物课堂中，对如“洋葱细胞质壁分离和复原演示模型”“人体膝跳反射过程模拟演示器”等教具、学具制作的研究属于（）。

A.基础理论研究B.应用性研究C.比较性研究D.开发性研究【答案】 D3、下列细胞中，不属于免疫细胞的是（）。

A.吞噬细胞B.T淋巴细胞C.B淋巴细胞D.骨髓瘤细胞【答案】 D4、某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞（）。

A.处于有丝分裂中期B.正在发生基因自由组合C.将形成配子D.正在发生DNA复制【答案】 C5、下列关于生态系统自我调节能力的叙述中，错误的是（）。

A.森林中害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就会受到抑制，属于生物群落内的负反馈调节B.负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础C.自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高D.当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失【答案】 C6、下列属于第一道防线的是（）A.②⑤B.④⑤C.①②④⑤D.②③⑤⑥⑦【答案】 C7、中年期的人格变得较为成熟，具体表现包括( )。

多选A.内省日趋明显B.男性更加男性化，女性更加女性化C.为人处世日趋圆通D.心理防御机制运用得越来越少【答案】 A8、下列关于中学“腐乳的制作”实验的叙述，正确的是（）。

A.加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长B.加料酒主要是为了灭菌，避免腐乳变质C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D.实验室制作的腐乳不宜直接食用【答案】 D9、不同表现型的肉牛生育出相同基因型的小牛，可以通过哪种途径？（）A.人工授精B.细胞培养C.胚胎分割移植D.显微注射技术【答案】 C10、下列各物质中不属于内环境成分的是（）。

⾼中⽣物胚胎⼯程的知识点胚胎⼯程是指对动物早期胚胎或配⼦(针对胚胎发育过程)所进⾏的多种显微操作和处理技术;下⾯⼩编给⼤家分享⼀些⾼中⽣物胚胎⼯程的知识，希望能够帮助⼤家，欢迎阅读!⾼中⽣物胚胎⼯程的知识1动物胚胎发育的基本过程1、受精作⽤：成熟的精卵融合成为受精卵的过程(获能精⼦+减II中期的成熟卵细胞)过程：精卵识别、精⼦附着于卵膜、精卵质膜融合——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合场所：输卵管上段2、胚胎发育：受精卵发育到幼体胚后发育：出⽣到性成熟个体发育：受精卵发育到性成熟3、动物胚胎发育的基本过程(1)卵裂期(2~8)：细胞数量增加，有机物总量/总体积减⼩，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体(2)桑椹胚(16~32)(3)囊胚/胚泡：细胞开始分化，形成滋养层(胚胎附属结构/胚外结构)和内细胞团(胚胎⼲/ES细胞，发育全能性)，之间为囊胚腔注意题⽬要求填写滋养层细胞还是滋养层原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基;——哺乳动物胚胎有机物总量增加(胚泡期已着床)，其他动物有机物减少PS 早期胚胎(桑葚胚和早期囊胚)⾼中⽣物胚胎⼯程的知识2胚胎⼲细胞1、哺乳动物胚胎⼲细胞来源于囊胚内细胞团(ES)或胎⼉的原始性腺(EK)2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积⼩，核⼤，核仁明显，⼆倍体核型功能特征：具有发育全能性胚胎⼲细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团;胰酶处理解离培养——饲养层(胚胎成纤维细胞)：促进⽣长，抑制分化4、胚胎⼲细胞的主要⽤途是：①基因敲除;②⽤分化诱导因⼦诱导胚胎⼲细胞定向分化，组织器官移植;③治疗⼈类的某些顽疾，修复坏死或退化的部位;④胚胎⼲细胞核移植，经胚激活、胚胎培养、胚胎移植;⑤改良和创造动物新品种⾼中⽣物胚胎⼯程的知识3胚胎⼯程的应⽤1.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养：①卵巢经促性腺激素处理超数排卵，使⽤超声监视器确定卵泡位置，插⼊穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞(各阶段卵母细胞均有可能)②体外培养⾄成熟(减II中)(2)精⼦的采集和获能(获得能与卵细胞结合的能⼒)：获能液由相关物质组成⾮ATP(3)受精：获能精⼦和成熟卵细胞在体外合适环境中共同培养——试管动物/珍稀动物保护(体外受精)Cf克隆动物(核移植)胚胎体外培养：(1)由于胚胎不同发育时期⽣理代谢需求不同，需配制⼀系列含有不同成分的培养液;由于哺乳动物胚胎发育条件复杂，尚不能实现胚胎全体外培养(2)⽬的：检测受精状况和受精卵的发育能⼒(3)培养液成分：⽔、⽆机盐、有机盐、维⽣素、激素、氨基酸、核苷酸、动物⾎清(4)胚胎去向：①胚胎移植②液氮冷冻保存胚胎移植——胚胎可能来⾃受精卵/核移植/胚胎分割;8细胞期之后(1)供体：经济价值⾼、遗传性状优良受体：①同种②⽣理状态相同/同期发情但未配种③常见或存量⼤④具有健康体质和正常繁殖能⼒(2) 胚胎移植的意义：⼤⼤缩短供体的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能⼒(3) ⽣理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体⽣殖器官的⽣理变化是相同的。

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。

(重点) 2.简述哺乳动物的受精过程。

(重点) 3.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

(重、难点)一、精子和卵子的发生(一)胚胎工程1．操作对象：动物早期胚胎或配子。

2．技术种类：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

3．实质：实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。

(二)精子和卵子的发生1．精子的发生(1)场所：睾丸。

(2)时期：从初情期开始，直到生殖机能衰退。

(3)形成过程：(4)精子的变形(包括头、颈、尾)： 精子细胞――→变形精子 细胞核 头的主要部分 高尔基体 头部的顶体 中心体 尾线粒体线粒体鞘其他物质原生质滴(最后脱落) 2.卵子的发生(1)场所：卵巢。

(2)时期：动物的胚胎在性别分化以后。

(3)形成过程：二、受精1．概念：精子与卵子结合形成合子的过程。

2．场所：输卵管。

3．受精标志：在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。

4．过程(1)准备阶段：①精子获能：场所：雌性动物的生殖道。

②卵子的准备：分裂达到减数第二次分裂中期，才能受精。

(2)受精阶段：三、胚胎发育1．卵裂期特点(1)细胞分裂方式为有丝分裂。

(2)细胞的数量不断增加。

(3)胚胎的总体积并不增加或略有缩小。

2．早期胚胎发育的几个阶段及特点(1)桑椹胚：胚胎细胞数目达到32个左右，这一阶段前的每个细胞都属于全能细胞↓(2)囊胚：细胞开始出现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，出现囊胚腔↓(3)原肠胚：内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现原肠腔1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管。

( )(2)精子在初情期后开始形成，两次分裂连续进行；卵子在胚胎性别分化以后形成，两次分裂不连续进行。