2.3.1胚胎工程课件高二下学期生物人教版选择性必修3

【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，（妊娠期平均为283天），一生约生育四五次（牛的卵巢含有几十万个卵母细胞）。如何解决这个难题呢？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。概念p56

胚胎工程是指对

进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎

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

等。生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞移植体外受精、胚胎移植和胚胎分割第3节胚胎工程操作对象技术种类实质：理论基础：（体内）受精和胚胎早期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。最后工序01受精一、胚胎工程的理论基础阅读教材p56-57，思考：刚排出的精子和卵子能否马上受精？哺乳动物的受精场所在哪里？精子需发生什么变化才能与卵子结合？该变化发生在哪里？体外可以吗？精子形态有何特点？有何意义？（p59拓展应用1.）排卵是指卵细胞由哪里排到哪里？排出的是完成了两次减数分裂的卵细胞吗？发生什么变化才具备与精子受精的能力？01受精指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。1.概念2.过程3.场所输卵管准备阶段受精阶段准备阶段1：精子获能准备阶段2：卵子的准备一、受精准备阶段1：精子获能刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在

发生

后，才能获得受精能力。雌性动物的生殖道相应的生理变化张明觉，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。（1）精子获能的方法（P56相关信息）：

①

直接利用雌性动物生殖道使精子获能；

②

将精子培养在人工配制的获能液中使其获能；常见有效成分有肝素、Ca2+载体等，因动物种类不同而有所差异（2）研究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。体外受精技术能分泌一些物质，解除精浆对精子获能的抑制=获得能量？头颈线粒体鞘尾（含细胞核）P59拓展题：1、精细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？进行有氧呼吸的主要场所，为精子生存和运动提供能量遗传物质储存场所。形态相似大小略有不同（与体型无关）准备阶段2：卵子的准备从卵巢的卵泡中排出，排放到输卵管中。准备阶段2：卵子的准备不同动物排出的卵子成熟程度不同：有的可能是

，如马、犬等；有的可能是

，如猪、羊等；初级卵母细胞次级卵母细胞需在

中进一步成熟，成熟到

，才具有受精能力。输卵管所以，卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。MⅡ（中）期具备受精能力的卵子结构透明带卵细胞膜核第一极体受精阶段阅读课本p57思考以下问题：卵细胞可通过什么方法防止多个精子进入一个卵细胞如果一个卵细胞与多个精子结合，会发生什么变异？精子尾部是否进入卵细胞？精子入卵后，精子和卵子会发生什么改变？受精的标志是？受精完成的标志是？受精阶段精子穿越卵细胞膜外的结构（如透明带）释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构精子接触卵细胞膜精子借助自身的运动透明带反应透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带精子入卵卵细胞膜反应卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内【防止多精入卵的两道屏障】透明带反应+卵细胞膜反应染色体数目变异卵细胞可通过什么方法防止多个精子进入一个卵细胞如果一个卵细胞与多个精子结合，会发生什么变异？精子形成雄原核雄原核第一极体卵子完成减Ⅱ雌雄原核的形成精子入卵受精阶段释放第二极体，形成雌原核输卵管精子入卵，卵子被激活后场所？时间？雌原核第二极体受精的标志：受精完成的标志:看到的两个极体或雌、雄原核2.精子入卵后，精子和卵子会发生什么改变？尾部脱离→原核膜破裂→形成新核膜→核比原来精子的核还大雌、雄原核充分发育后，彼此靠近核膜消失，雌、雄原核融合，形成合子配子结合哺乳动物的不进行减Ⅱ雌、雄原核融合01受精【准备阶段】精子

，卵子排出到

，进一步成熟到

（时期）【受精阶段】精子与卵子相遇，精子释放

溶解卵细胞膜外结构。精子触及细胞膜，发生

反应。精子入卵，发生

反应。形成

。雌、雄原核

消失，

融合（配子结合）。获能输卵管减Ⅱ酶防止多精入卵的两道屏障透明带卵细胞膜雌、雄原核雌、雄原核核膜受精标志受精完成标志（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MⅡ期才具备受精能力

（

）（5）卵子形成过程中，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的（）【问题探究1】判断常考语句，澄清易混易错【问题探究2】精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？参与细胞间的信息交流【问题探究3】受精卵的核基因来自

；

受精卵的质基因来自

。精子和卵子（各占一半）几乎全部来自卵子卵子不用输卵管内受精卵最初在哪里开始发育？进行什么分裂？请观察受精卵发育到桑葚胚阶段的胚胎大小，是否发生明显改变？原因？什么阶段，胚胎细胞开始分化？内细胞团、滋养层细胞的作用是？胚胎孵化是什么意思？孵化后的阶段称为？输卵管有丝分裂2.请观察受精卵发育到桑葚胚阶段的胚胎大小，是否发生明显改变？原因？胚胎发育早期，在透明带内进行分裂，胚胎总体积并不增加。这种早期分裂——卵裂项目变化细胞数目每个细胞体积DNA总量每个细胞内的DNA总量有机物总量增多减小增多不变减少形成致密的细胞团3.什么阶段，胚胎细胞开始分化？4.内细胞团、滋养层细胞的作用是？囊胚（细胞开始分化）判断：桑葚胚每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。内细胞团囊胚腔滋养层透明带内细胞团滋养层细胞囊胚腔——发育成胎儿的各种组织——发育成胎膜和胎盘（聚集在胚胎一端的细胞）（沿透明带内壁扩展和排列的细胞）（含有液体的腔）哪部分结构具有全能性？具有全能性囊胚进一步扩大→透明带破裂→胚胎从其中伸展出来孵化不能正常孵化，胚胎就无法继续发育发育成胎儿的各种组织→发育成胎膜和胎盘→原肠胚内细胞团表面的细胞层向内迁移的细胞内外两个胚层之间分别分化成特定的组织、器官等中胚层：外胚层：内胚层：原肠胚——出现胚层分化原肠胚的形成过程5.孵化后的阶段称为？胚胎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P59【思考∙讨论】不同动物受精卵发育的比较讨论1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？讨论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___________阶段的胚胎如果换成牛又该怎样处理？桑葚胚牛在自然情况下，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，在实践中通常发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。马，发育到囊胚阶段输卵管+子宫胚胎发育场所？【拓展】试管婴儿将体外培养的人类胚胎移植到女性子宫时，常选择发育到___________阶段的胚胎囊胚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。（

）