胚胎工程的理论基础课件-人教版高中生物选择性必修三（共14张）

第3节胚胎工程一胚胎工程的理论基础河北峰峰第二中学从社会中来

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的胚胎，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。胚胎工程1.操作对象：2.技术种类：3.工程实质：4.理论基础：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。一、受精（一）概念：受精是_____和_____结合形成_____的过程精子卵子合子（二）场所：输卵管内（三）过程：包括________________和________。受精前的准备阶段受精阶段1.准备阶段1—精子获能（1）概念：

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，这一生理现象称为“精子获能”雌性动物的生殖道相应的生理变化（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头颈线粒体鞘尾成熟精子结构和几种主要家畜的精子示意图透明带卵细胞膜核第一极体具备受精能力的卵子结构2.准备阶段2—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不同：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：2-3h初级卵母细胞次级卵母细胞输卵管内MⅡ3.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，以溶解这些结构精子接触卵细胞膜透明带反应精子形成雄原核、卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核精子入卵卵细胞膜反应精子触及卵细胞膜的瞬间，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防止多精入卵的两个屏障精子入卵后，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，叫做雄原核。雄原核雌原核放出第二极体第一极体雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵。第一次卵裂即将开始受精的标志：观察到两个极体或雌、雄原核。受精完成的标志：雌雄原核形成合子雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，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。

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第一极体一个第二极体；二、胚胎早期发育（一）场所：输卵管和子宫原肠胚受精卵2025/4/9卵裂桑椹胚囊胚原肠胚（二）过程：1.卵裂（1）概念：

胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加，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-------------，胚胎总体积________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_____不断增加并不增加不断减小不断增加不变减少增加2.桑葚胚（1）概念：

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。（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。3.囊胚（1）概念：

胚胎进一步发育，细胞开始出现____，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；分化内细胞团滋养层液体囊胚腔（2）特点：细胞开始出现分化（3）结构内细胞团囊胚腔滋养层内细胞团：滋养层：囊胚腔：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（4）孵化：

囊胚进一步扩大，会导致_______破裂，胚胎从_______中________，这一过程叫做孵化透明带伸展出来透明带①概念：②意义：孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育4.原肠胚结构外胚层：内胚层：中胚层：表面的细胞层向内迁移的细胞内外两个胚层之间逐渐分化形成各种组织、器官等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27~4244~6546~9096~120120~1444~58~16细胞注：马牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间讨论：1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段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？如果换成牛又该怎样处理？

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，在实践中通常发育到囊胚阶段的胚胎进行移植；3.