2-3-1-胚胎工程的理论基础(人教版2019选择性必修3)

生物学（新人教版）生物技术与工程第二章第3节胚胎工程的理论基础从社会中来

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？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。1、定义：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，以满足人类的各种需求。2、操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞3、技术手段：体外受精、胚胎移植、胚胎分割等4、工程实质：在体外条件下，对动物自然受精和早起胚胎发育条件进行的模拟操作。胚胎工程01受精精子卵子合子输卵管内受精前的准备阶段受精阶段自然条件1、概念：2、场所：3、过程：受精是_______和________结合形成______的过程。在__________下，哺乳动物的受精在__________完成。包括__________________和__________。4.准备阶段Ⅰ--精子获能（1）概念刚刚排出的精子__________与卵子受精，必须在__________________发生_______________后，才能获得__________，这一生理现象称为“精子获能”（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（3）使精子获能的方法①直接利用_________________使精子获能；②将精子培养在__________________中使其获能；不能立即雌性动物的生殖道相应的生理变化受精能力体外受精技术雌性动物生殖道人工配制的获能液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；（4）成熟精子结构头颈线粒体鞘尾*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精原细胞第一阶段第二阶段第三阶段精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞N精细胞N精细胞N精子有丝分裂①染色体复制②MⅠ

分裂③

MⅡ

分裂④变形⑤5、精子的产生细胞核：高尔基体：中心体：线粒体：其它物质：精子头部的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘原生质滴5.准备阶段Ⅱ--卵子的准备（1）卵子一般在排出_________后才能被精子穿入（2）动物排出的卵子成熟程度________有的可能是______________，如马、犬等；有的可能是______________，如猪、羊等；（3）卵子成熟的场所排出的卵子都要在___________进一步成熟（4）卵子具备与精子受精能力的时期

_______期2-3h不同初级卵母细胞次级卵母细胞输卵管内MⅡ（5）具备受精能力的卵子结构透明带卵细胞膜核第一极体卵原细胞胎儿期卵原细胞初级卵母细胞有丝分裂①染色体复制②排卵小知识：牛刚出生时，每侧卵巢大约含有15万个卵泡，出生后能够发育成成熟排卵的卵泡只有200个左右，一生产生犊牛4~5头，所以卵母细胞的利用率很低，这正是胚胎工程要研究解决的问题之一。卵泡是雌性哺乳动物生殖的基本单位。一个卵泡=1个卵母细胞+多个卵泡细胞（6）、卵子的产生初情期后初级卵母细胞MⅠ

分裂③受精MⅡ分裂④次级卵母细胞透明带卵细胞膜+第一极体合子第二极体+马牛排卵排卵排卵卵原细胞胎儿期卵原细胞初级卵母细胞有丝分裂染色体复制性原细胞（精原细胞和卵原细胞）与精子和卵子的产生方式不同。性原细胞经有丝分裂产生；精子（卵子）是由精（卵）原细胞经减数分裂产生。刚排出的卵子尚未成熟，有的可能是初级卵母细胞，如马；有的可能是次级卵母细胞，如羊、猪等。多数哺乳动物的第一极体不分裂，只能受精后在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体。（7）、易错分析6.受精阶段穿越放射冠穿越透明带进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合卵细胞膜放射冠（由卵丘细胞构成）透明带第一极体

MⅡ中期的次级卵母细胞卵细胞膜透明带放射冠第一极体①精卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠穿越放射冠穿越透明带进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应（精子膜与顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程）。顶体内的酶释放出来溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。透明带反应：在精子接触卵细胞膜的瞬间，会产生使后来的精子不能进入透明带的生理反应。（防止多精子入卵受精的第一道屏障）精子与透明带接触，顶体酶将透明带溶出一条通道，精子借自身运动穿过透明带并接触卵细胞膜。②精子接触透明带③精子穿过透明带，接触卵细胞膜穿越放射冠穿越透明带进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其它精子再进入卵内。（防止多精入卵受精的第二道屏障）卵细胞膜表面有大量的微绒毛，当精子与卵细胞膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子的外膜和卵细胞膜相互融合，精子入卵。④精子头部膨胀，同时卵子完成减数第二次分裂、释放出第二极体穿越放射冠穿越透明带进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合精子进入卵子后,尾部脱离，原核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。卵子被激活完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。雌原核雄原核第一极体第二极体⑤雌雄原核形成穿越放射冠穿越透明带进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合⑥核膜消失，雌雄原核融合第一极体第二极体雌雄原核充分发育成熟后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，两组核染色体合为一组，形成一个含二倍体染色体的合子，也称受精卵。受精成功的标志：雌雄原核融合形成合子⑦第一次卵裂即将开始穿越放射冠穿越透明带进入卵细胞膜雌雄原核形成雌雄原核融合02胚胎的早期发育哺乳动物的________和_______输卵管子宫原肠胚受精卵桑葚胚原肠胚卵裂囊胚1.场所：2.过程：3.卵裂：①细胞数量_____________②胚胎总体积_________透明带有丝分裂不断增加并不增加不断减小不断增加不变减少增加（1）场所：（2）分裂方式：（3）特点：每个细胞体积_________DNA总数目_________每个细胞的核DNA数目_____有机物总量_____有机物种类_____（4）其他表现：4.桑葚胚：（1）概念:当卵裂产生的子细胞逐渐形成______的细胞团，形似桑葚时，这是的胚胎称为桑葚胚；（2）特点:这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。致密整个卵裂期5.囊胚：（1）概念:

胚胎进一步发育，细胞_____________，形成__________、________；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有______的囊腔—________，这个时期的胚胎叫做囊胚；（2）特点*:（3）结构组成:__________、________、_________开始出现分化内细胞团滋养层液体囊胚腔细胞逐渐分化内细胞团滋养层囊胚腔内细胞团囊胚腔滋养层囊胚进一步_______，会导致____________，胚胎从_________中__________，这一过程叫做孵化。聚集在胚胎一端将来发育成胎儿的各种组织沿透明带内壁扩展和排列将来发育成胎膜和胎盘液体扩大透明带破裂透明带伸展出来位置：作用*：（3）结构组成①内细胞团（4）孵化②滋养层位置：作用*：③囊胚腔胚胎内部含有_______的腔*内细胞团细胞具有全能性*孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育6.原肠胚：_________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_____________________________；囊胚孵化原肠胚外胚层内胚层中胚层逐渐分化形成各种组织、器官等马的胚胎进入子