【生物】胚胎工程课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

一、胚胎工程的理论基础

本节聚焦:胚胎形成经过了哪些过程？受精和早期胚胎发育的基本过程是什么？第3节胚胎工程学习目标目标0102以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。（科学思维）哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。阐述细胞的结构与功能的适应。（生命观念）【从社会中来】良种荷斯坦奶牛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。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？利用胚胎工程技术：包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。教材P56胚胎工程概述胚胎工程是指对生殖细胞、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。1.操作对象：2.技术种类：3.工程实质：4.理论基础：①动物生殖细胞②受精卵③早期胚胎细胞①体外受精②胚胎移植③胚胎分割哺乳动物（体内）受精和早期胚胎发育的规律在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。课本P56精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ知识回顾：精子的形成过程（整个过程连续进行，不间断）场所：在雄性动物的

内完成。睾丸的曲细精管卵子分裂过程不连续，有两次暂停MⅠ期：MⅡ期：精卵结合过程中完成的（输卵管）一般在排卵前后完成（卵巢）知识回顾：卵细胞的形成过程1.受精的定义？包括几个阶段？受精的场所？2.什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？获能的方法？3.排出的卵子是成熟的卵细胞吗？卵子成熟的场所？卵子发育至哪个时期才具备受精的能力？2.卵子的发生3.受精作用囊胚4.胚胎发育1.精子的发生受精卵每个生命的诞生，都始于一颗精子和一颗卵子的相遇。精卵结合的过程是什么？请同学们自主阅读教材P56-57，思考并回答下列问题：

【受精】(fertilization)指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。1.概念:3.过程:1.准备阶段2.受精阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备2.场所:输卵管一、受精细胞膜的功能：进行细胞间信息交流细胞膜结构特点：具有一定的流动性课本P56（2）获能的方法①直接利用

使精子获能；②将精子培养在

中使其获能；二受精作用胚胎工程理论基础准备阶段1：

精子获能准备阶段2：卵子的准备（1）机理：

刚排出的精子

（“有”或“无”）受精能力，

必须在雌性动物生殖道内发生相应相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。

卵子要在

内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期（MⅡ期）时，才具备与精子受精的能力。准备阶段雌性动物生殖道人工配制的获能液生物种类不同成分有差异；常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。无输卵管自然状态下，“排卵”其实排出的是

（“卵母细胞”或“卵细胞”）若成功受精，卵子会完成减数分裂。若不能受精，则保留此状态约48小时后死亡。有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。精子获能机制的意义？实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为

的建立奠定了基础。体外受精技术课本P56-57（一）受精前的准备阶段精子由哪些部分组成?精子的结构特点与其功能有什么相关性?头颈线粒体鞘尾*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关1.准备阶段Ⅰ——精子获能细胞核遗传物质的储存场所线粒体为生存和运动提供能量中心体顶体高尔基体课本P59拓展1细胞内其他物质原生质滴最后脱落课本P57图2-19（二）受精阶段一、受精阅读教材57页“受精阶段”部分的内容，思考回答以下问题。1.受精时，精子依次穿过了哪些结构?2.防止多精人卵的机制有哪些?3.精子人卵后，它的结构发生了哪些变化?4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？具备受精作用的卵子（二）受精阶段--输卵管一、受精雄原核雌原核第一极体第二极体

①精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带精子释放多种酶，溶解膜外结构

②精子接触卵细胞膜a.透明带反应精子触及卵细胞的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带③精子入卵

④雌、雄原核形成b.卵细胞膜反应精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内①卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核②精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核——雄原核防止多精入卵的两个屏障课本P57图2-20（二）受精阶段--输卵管一、受精雄原核雌原核第一极体第二极体核膜消失，形成含有两个染色体组的合子，受精卵形成两个极体雌雄原核受精标志受精的标志：观察到两个极体或雌雄原核受精完成的标志：雌雄原核的融合⑤雌、雄原核靠近⑥核膜消失，第一次卵裂即将开始课本P57图2-20P58相关信息：多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。观察到的两个极体为一个是第一极体，一个是第二极体。受精:输卵管精子获能受精前的准备卵子准备刚排出的精子必需在雌性动物的生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为“精子获能”卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力精子获能的方法：利用雌性动物的生殖道；将精子培养到获能液（Ca2+载体、肝素等）中使其获能①精子穿过卵细胞外结构②精子接触卵细胞膜③精子入卵④雄、雌原核形成⑤雌雄原核靠近⑥核膜消失小结小结：（1）阻止多精入卵的两道屏障：

第一道：

时间：

；

第二道：

时间：

。

（2）两个标志：

受精标志：

；

受精完成标志：

。（3）精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有

的功能？体现了细胞膜什么特性？

。精子触及卵细胞膜的瞬间精子入卵后透明带反应卵细胞膜反应观察到两个极体或者雌、雄原核雌、雄原核融合，形成合子（受精卵）受精阶段进行细胞间信息交流细胞膜的流动性意义：维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定未受精已受精已完成受精【例1】下列过程发生在受精过程中的是()①精子与卵子接触,释放多种酶②精子释放的酶可使精子穿过透明带、卵细胞膜③卵子恢复分裂并很快完成了减数分裂Ⅰ④精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应可以防止多精入卵的发生A.①②⑤

B.①④⑤C.②③④ D.②④⑤【例2】下列有关受精作用的叙述,错误的是()A.合子中全部的遗传物质,一半来自父方,一半来自母方B.受精时,精子和卵子的染色体汇合在一起C.合子中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同D.合子中的染色体,一半来自父方,一半来自母方金版学案P65BA人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程自主阅读课本P58，回答以下问题1.胚胎发育的场所在哪里？2.胚胎发育过程主要包括哪几个阶段？3.发育的每个阶段各有什么特征？二.胚胎早期发育二、胚胎早期发育1.场所2.方式3.过程输卵管内有丝分裂卵裂(细胞未分化)①受精卵②桑葚胚③囊胚④原肠胚卵裂课本P58图2-21胚胎早期发育4.主要阶段

①受

精

卵②桑

葚

胚③囊

胚④原

肠

胚卵裂（一）卵裂（期）(1)概念：胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。(2)场所：透明带内(3)分裂方式：有丝分裂(4)特点：细胞数量不断

，胚胎总体积

。并不增加增加8细胞4细胞2细胞受精卵桑葚胚阅读课本P58第一段项目变化细胞数目每个细胞体积DNA总量每个细胞内的DNA总量有机物总量物质种类胚胎早期发育【问题探究】请分析受精卵早期分裂时，胚胎中细胞或物质的变化规律，完成下表：增多减小增多不变减少增多8细胞4细胞2细胞受精卵桑葚胚卵裂期胚胎早期发育3.主要阶段:①受

精

卵②桑

葚

胚③囊

胚④原

肠

胚卵裂（二）桑葚胚特点：这一阶段及之前的每一个细胞均未分化，都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能干细胞(未分化)

当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。桑葚胚阅读课本P58第二段（三）囊胚细胞开始分化①内细胞团②滋养层细胞③囊胚腔——发育成胎儿的各种组织——发育成胎膜和胎盘①内细胞团②囊胚腔③滋养层透明带具有全能性，属于全能细胞囊胚进一步扩大会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。①特点：②结构：③孵化：——含有液体注意：孵化时或刚孵化出的胚胎都处于囊胚期胚胎早期发育①受

精

卵②桑

葚

胚③囊

胚④原

肠

胚卵裂4.主要阶段

阅读课本P58第三、四段内胚层中胚层囊胚孵化后，将发育形成_______；原肠胚表面的细胞层为_________，向内迁移的细胞形成_______；随着发育的进行，一部分细胞还会在内外两个胚层之间形成______；这三个胚层将_____________________________；原肠胚外胚层内胚层中胚层逐渐分化形成各种组织、器官等外胚层4.原肠胚(期)阅读课本P58最后一段1.下列细胞，哪一个为受精的标志（）C2.孵化发生的时期是（）A卵裂期B桑葚胚C囊胚期D原肠胚C2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（）A.在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化D.受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。（1）在自然条件下，受精在子宫中完成。（）（2）精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力。（）（3）精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。（）练习与应用一、概念检测A课本P59【问题探究4】下图表示哺乳动物胚胎早期发育过程的几个阶段，请据图回答问题。（1）写出各个阶段的名称：A.

；B.

；C.

。（2）写出图中各标号的名称：[①]

；[②]

；[③]

；[④]

。其中②能发育为胎儿的各种组织，表明其仍具有

。（3）A阶段的细胞具有发育上的全能性，B阶段的细胞开始出现

，C阶段开始出现

。桑葚胚囊胚原肠胚滋养层内细胞团透明带囊胚腔全能性分化三个胚层课后作业：课时评价（十）【例3】下列关于哺乳动物早期胚胎发育的叙述,正确的是()A.合子形成后立即进入子宫内进行有丝分裂B.卵裂时随着细胞数目的增加,胚胎总体积增大C.桑葚胚阶段前的每个细胞都属于全能细胞D.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜【例4】下图为哺乳动物早期胚胎发育的过程示意图,下列有关叙述错误的是()A.过程a和b使胚胎中有机物的含量减少B.Ⅰ时期胚胎中的细胞具有全能性C.细胞分化开始于Ⅲ时期D.图示过程中,部分细胞中的遗传物质可能发生改变金版学案P65CC3.5min小结and拓展：胚胎发育vs个体发育全能细胞细胞分化幼体继续分化出生发育性成熟个体孵化卵裂期胚胎发育胚后发育个体发育内细胞团滋养层细胞囊胚腔外胚层中胚层内胚层（原肠腔）【思考∙讨论】不同动物受精卵发育的比较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27~4244~6546~9096~1