高二 人教版 生物学 选择性必修3 第2章《胚胎工程（第1课时）》课件

高二—人教版—生物学—选择性必修3—第2章胚胎工程（第1课时）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，一生生育四五次。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胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。良种荷斯坦奶牛胚胎工程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。胚胎工程动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞。体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。一、操作对象：二、技术种类：三、理论基础：胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。——胚胎工程的理论基础胚胎工程（第1课时）胚胎工程的理论基础一、受精受精是精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。

在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。（1）什么是精子获能？刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。（2）研究精子获能机制有什么意义？可以实现各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为体外受精技术的建立奠定了基础。（一）受精前的准备阶段

1.准备阶段1——精子获能一、受精（3）精子获能的方法有哪些？①直接利用雌性动物的生殖道使精子获能。②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，获能液常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。一、受精（4）成熟的精子结构一、受精*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。头颈线粒体鞘尾（细胞核）思考：精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，这是为什么？

细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。头颈线粒体鞘尾（细胞核）一、受精（1）卵子一般在排出2～3h后才能被精子穿入。（2）动物排出的卵子成熟程度不同，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。（3）排出的卵子已经具备与精子受精的能力了吗？没有，排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。（一）受精前的准备阶段2.准备阶段2——卵子的准备一、受精（4）具备受精能力的卵子结构一、受精透明带卵细胞膜核第一极体（二）受精阶段一、受精透明带卵细胞膜核第一极体1．精子穿过卵细胞膜外的结构，如透明带。2．精子接触卵细胞膜。精子释放出多种酶，以溶解这些结构。透明带迅速发生生理反应阻止后来的精子进入透明带。（二）受精阶段一、受精3．精子入卵卵细胞膜立即发生生理反应拒绝其他精子再进入卵内。透明带和卵细胞膜发生生理反应是防止多精入卵的两个屏障。（二）受精阶段一、受精3．精子入卵卵细胞膜立即发生生理反应拒绝其他精子再进入卵内。雄原核第一极体雌原核释放第二极体精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个比原来精子的核还大的核，叫雄原核。4．精子入卵形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体后，形成雌原核。一、受精（二）受精阶段5．雌雄原核靠近6．核膜消失，这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带精子接触卵细胞膜透明带迅速发生生理反应卵细胞膜立即发生生理反应形成雄原核、雌原核，释放第二极体精子入卵雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵一、受精透明带卵细胞膜核第一极体雄原核第一极体雌原核释放第二极体1.在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体。2.观察到雌、雄原核。思考：受精的标志是什么？一、受精透明带卵细胞膜核第一极体雄原核第一极体雌原核释放第二极体胚胎工程的理论基础二、胚胎早期发育

受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。进入胚胎早期发育阶段。受精卵2细胞8细胞桑葚胚透明带内细胞团囊胚腔滋养层囊胚卵裂4细胞卵裂：1.在透明带内进行分裂。2.细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加。受精卵2细胞8细胞桑葚胚透明带内细胞团囊胚腔滋养层囊胚卵裂孵化4细胞孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化。受精卵2细胞8细胞桑葚胚透明带内细胞团囊胚腔滋养层囊胚卵裂孵化4细胞桑葚胚：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。受精卵2细胞8细胞桑葚胚透明带内细胞团囊胚腔滋养层囊胚卵裂孵化4细胞囊胚：胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；滋养层将来发育成胎膜和胎盘。胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔。滋养层内胚层外胚层原肠腔原肠胚：

囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层。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中胚层。这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。二、胚胎早期发育桑葚胚受精卵囊胚原肠胚卵裂孵化内细胞团滋养层将来发育成胎儿的各种组织。将来发育成胎盘、胎膜。含三个胚层：外胚层、内胚层、中胚层二、胚胎早期发育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细胞桑葚胚时间/d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。思考与讨论：不同动物受精卵发育的比较注：马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。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细胞桑葚胚时间/d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细胞注：马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表讨论1.

表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？比较而言，马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。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细胞桑葚胚时间/d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细胞注：马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表讨论2.将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎?如果换成牛又该怎样处理？

小鼠：桑葚胚。牛：8～16细胞，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。二、胚胎早期发育思考：胚胎发育的场所在哪里？输卵管和子宫受精胚胎早期发育胚胎工程的理论基础准备阶段1—精子获能准备阶段2—卵子的准备受精受精卵桑葚胚囊胚原肠胚精子穿越卵细胞膜外的结构精子接触卵细胞膜精子入卵雌、雄原核形成雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵课堂小结谢谢观看！高二—人教版—生物学—选择性必修3—第2章胚胎工程（第1课时答疑）一、在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。其中，为什么是观察到两个极体而不是三个极体呢？这是因为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。

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