【公开课】胚胎工程的理论基础课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

2.3胚胎工程胚胎工程的理论基础

我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎—般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？

从社会中来可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。胚胎工程：指对生殖细胞、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。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。体外受精、胚胎移植、胚胎分割等操作对象：技术手段：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞工程实质：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理论基础：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律胚胎工程：指对生殖细胞、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。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。体外受精、胚胎移植、胚胎分割等操作对象：技术手段：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞工程实质：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理论基础：哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律

从社会中来一、

胚胎工程的理论基础---受精阅读课本中受精前的两个准备阶段，思考：①受精的场所在哪里？②精子和卵子分别需要做怎样的准备？一、

胚胎工程的理论基础---受精指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。◆概念：细胞膜的功能与功能一定的流动性进行细胞间信息交流卵原细胞复制第一极体减Ⅰ第二极体卵细胞减Ⅱ精原细胞初级精母细胞复制次级精母细胞减Ⅰ精细胞减Ⅱ精子变形一、

胚胎工程的理论基础---受精准备阶段受精阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备◆场所:输卵管◆过程:一、

胚胎工程的理论基础---受精精细胞变形成为精子过程有哪些变化?在精子形成过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？牛猪绵羊马成熟精子和几种主要家畜的精子示意图头颈线粒体鞘尾高尔基体顶体细胞核线粒体中心体（1）准备阶段1：精子获能一、

胚胎工程的理论基础---受精（1）准备阶段1：精子获能精子排出后并不能立即与卵子结合◆精子获能的方法：①雌性动物生殖道内发生相应生理变化②人工配制的获能液：肝素和钙离子载体张明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。1951年发现“精子获能”现象，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。精子在体外获能的方法的发现，为体外受精技术的建立奠定了重要基础。一、

胚胎工程的理论基础---受精（2）准备阶段2：卵子的准备卵原细胞复制第一极体减Ⅰ第二极体卵细胞减Ⅱ第三阶段：精子与卵子结合过程中完成减数分裂Ⅱ，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。胚胎性别分化后形成卵泡。出生后停留在减Ⅰ前期排卵前后：完成了减数分裂Ⅰ,次级卵母细胞第一极体，进入输卵管。一、

胚胎工程的理论基础---受精（2）准备阶段2：卵子的准备卵子的发生A.场所：B.时间：C.过程：卵巢(卵泡中)胚胎在性别分化后分裂过程不连续，有两次暂停。卵子的准备：卵巢排出的卵子发育到MⅡ中期一、

胚胎工程的理论基础---受精（3）受精阶段第一极体透明带卵细胞膜核①获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜处的一些结构)阻止多精入卵有两道屏障：透明带反应、卵细胞膜反应；意义: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。精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)精子接触卵细胞膜一、

胚胎工程的理论基础---受精（3）受精阶段（输卵管内②精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带)③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)④雌、雄原核形成◆精子入卵后，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成雄原核◆精子入卵后，卵子被激活，完成减数分裂II，排出第二极体后，形成雌原核⑤雌、雄原核结合,形成受精卵雄原核第一极体雌原核放出第二极体精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂II，释放第二极体后，形成雌原核雌、雄原核靠近核膜消失，第一次卵裂即将开始一、

胚胎工程的理论基础---受精（3）受精阶段（输卵管内))受精完成精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体后，形成雌原核精子穿越细胞膜外的结构雌、雄原核靠近核膜消失，第一次卵裂即将开始一、

胚胎工程的理论基础---胚胎的早期发育人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚一、

胚胎工程的理论基础---胚胎的早期发育（1）卵裂期受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚①细胞分裂方式是__________

②细胞数目_____③胚胎总体积____________________④每个细胞的体积______⑤胚胎总有机物_____⑥胚胎总DNA数______⑦每个细胞具有___________________有丝分裂增加不增加或略有减小减小减小增加发育的全能性（2）桑葚胚：细胞数目达到32个，排列紧密，形似桑椹。每个细胞具有全能性，属于全能性细胞。（1）卵裂期受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚（3）囊胚：①细胞开始出现分化③滋养层将来发育成胎盘和胎膜②内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。④囊胚进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的囊腔——囊胚腔。

囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。一、

胚胎工程的理论基础---胚胎的早期发育孵化一、

胚胎工程的理论基础---胚胎的早期发育（1）卵裂期受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚（4）原肠胚囊胚孵化后，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统一、

胚胎工程的理论基础---胚胎的早期发育拓展了解——胚胎发育和个体发育桑葚胚一、

胚胎工程的理论基础不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。动物种类受精卵发育的时间/h进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑葚胚天发育阶段小鼠24~3838〜5050〜6060〜7068〜803桑葚胚绵羊36~38424867〜72963~416细胞猪21〜5151-6666~7290-110110-1142~2.54~6细胞马2430〜3650〜607298-1066囊胚牛27~4244〜6546〜9096-120120-1444〜58~16细胞一、

胚胎工程的理论基础1.

表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？2.将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎?如果换成牛又该怎样处理？马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。小鼠：桑葚胚阶段；牛：在自然情况下，胚胎虽然最早可在8-16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。一、

胚胎工程的理论基础3.为什么说