2.3 胚胎工程（第一课时） 【知识精研】高二生物（人教版2019选择性必修3）

选择性必修三《生物技术与工程》第2章

细胞工程

第3节

胚胎工程（第一课时）

胚胎工程的理论基础工厂化生产情境导入我国奶业现状分析能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢？思考我国奶牛单产水平低。高产奶牛引进价格昂贵，且牛生育率很低，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。——什么是胚胎工程？①核移植技术进行克隆②通过体外受精、胚胎分割等胚胎工程技术获得多个良种奶牛胚胎，后移植给代孕母牛生下后代。什么是胚胎工程呢

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。哺乳动物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。工程实质理论基础胚胎工程技术手段

目的操作对象目录课堂小结探究新知04情境导入030201课堂练习一.受精二.胚胎早期发育501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:2.场所：输卵管一、受精体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能受精前的准备阶段受精阶段准备阶段Ⅰ——精子获能准备阶段Ⅱ——卵子的准备精子获能的方法：①直接利用雌性动物的生殖道②培养在人工配制的获能液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（精子大小与动物体型大小无关）

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

，这一生理现象称为“精子获能”。雌性动物的生殖道受精能力注意：让精子获得受精能力而不是获得能量相应的生理变化常见有效成分有肝素、Ca2+载体一、受精

准备阶段Ⅰ——精子获能1精子的变形过程精原细胞大量精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子

有丝分裂染色体复制变形第一阶段第二阶段第三阶段减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ一、受精

准备阶段Ⅰ——精子获能1①顶体的发生②尾的发育③精子头出现④细胞质浓缩⑤精子形成卵子一般在排出______后才能被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。2-3h马、犬等少数哺乳动物排出的卵子是初级卵母细胞猪、羊等多数哺乳动物排出的卵子是次级卵母细胞排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞马、犬排卵猪、羊排卵发育一、受精准备阶段Ⅱ——卵子的准备2901透明带反应卵细胞膜反应受精完成的标志：雌雄原核融合，形成合子防止多精子入卵受精的两个屏障:一、受精

受精阶段3（1）受精的标志：（2）受精完成的标志：精子穿越卵细胞膜外的结构精子接触卵细胞膜精子入卵形成雄原核、雌原核雌、雄原核靠近，核膜消失，形成受精卵透明带和卵细胞膜之间有两个极体雌雄原核融合，形成合子

注意：受精卵的核基因是精子和卵子各占一半；受精卵的质基因几乎全部来自卵子。一、受精

受精阶段3人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程021.场所：输卵管、子宫二、胚胎早期发育受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚2.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卵裂期在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。分裂方式：项目变化细胞数目胚胎的总体积每个细胞体积DNA总量每个细胞内的DNA总量有机物总量增加减小增多不变减少不增加有丝分裂02二、胚胎早期发育

卵裂期113受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚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。特点：每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，

属于全能细胞。02二、胚胎早期发育

桑葚胚214受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚特点：结构：细胞开始分化内细胞团滋养层细胞囊胚腔——发育成胎儿的各种组织——发育成胎膜和胎盘内细胞团囊胚腔滋养层透明带具有全能性,可以分离出胚胎干细胞孵化：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。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。02二、胚胎早期发育

囊胚315受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚逐渐分化形成各种组织、器官等表面的细胞层向内迁移的细胞内外两个胚层之间中胚层：外胚层：内胚层：原肠胚——出现胚层分化02二、胚胎早期发育

原肠胚4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细胞桑装胚天发育阶段小鼠24~3838〜5050〜6060〜7068〜803桑建胚绵羊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。几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。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。二、胚胎早期发育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？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。小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。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。不同动物受精卵发育的比较二、胚胎早期发育小结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）胚胎工程的理论基础受精过程胚胎早期发育准备阶段Ⅰ——精子获能准备阶段Ⅱ——卵子的准备课堂小结受精阶段受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑椹胚囊胚原肠胚1.下图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是(

)A．图中②将发育为胎膜和胎盘等结构B．图中③可发育成胎儿的各种组织C．高等哺乳动物细胞分化开始于桑葚胚期D．胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化C

解析：图中②是滋养层，将发育为胎膜和胎盘，A正确；图中③处的细胞为内细胞团细胞，可发育成胎儿的各种组织，B正确；高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，C错误；胚胎从①透明带中伸展出来的过程叫作孵化，D正确。课堂练习C

2.下图表示精子入卵后，发生（或引起的）一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是(

)A