【課件】胚胎工程的理論基礎(chǔ) 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

第3節(jié)胚胎工程一胚胎工程的理論基礎(chǔ)從社會中來良種荷斯坦奶牛我國對奶類的總需求量很大，但與奶業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比，我國奶牛的單產(chǎn)水平還存在一定差距。奶牛品種是影響產(chǎn)奶量的主要因素之一，而引進(jìn)一頭成年奶牛往往需要數(shù)萬元，高昂的價格使得靠大量引進(jìn)優(yōu)良品種來提高產(chǎn)量不太可行。能不能讓引進(jìn)的優(yōu)良奶牛快速、大量繁殖呢？遺憾的是，牛的生育率很低，一頭母牛一胎一般只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次。如何解決這個難題呢？可以通過體外受精、胚胎分割等技術(shù)獲得多個良種奶牛的胚胎，然后移植給代孕母牛生下后代。胚胎工程胚胎工程是指對生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。1.操作對象：動物生殖細(xì)胞、受精卵、早期胚胎細(xì)胞2.技術(shù)種類：體外受精、胚胎移植、胚胎分割3.工程實(shí)質(zhì)：在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。4.理論基礎(chǔ)：哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律著名婦產(chǎn)科專家張麗珠教授與中國首例試管嬰兒實(shí)例首例試管嬰兒1992年我國首例三胞胎試管嬰兒（一）概念：一、受精受精是_____和_____結(jié)合形成_____的過程精子卵子合子（二）場所：輸卵管內(nèi)（三）過程：1.準(zhǔn)備階段1—精子獲能

剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在_________________發(fā)生_______________后，才能獲得受精能力，這一生理現(xiàn)象稱為“精子獲能”雌性動物的生殖道相應(yīng)的生理變化

實(shí)現(xiàn)了各種哺乳動物在體外條件下的獲能，為_____________的建立奠定了基礎(chǔ)體外受精技術(shù)（2）研究精子獲能機(jī)制的意義：（1）概念：頭頸線粒體鞘尾成熟精子結(jié)構(gòu)和幾種主要家畜的精子示意圖透明帶卵細(xì)胞膜核第一極體具備受精能力的卵子結(jié)構(gòu)2.準(zhǔn)備階段2—卵子的準(zhǔn)備（1）卵子一般在排出______后才能被精子穿入（2）動物排出的卵子成熟程度不同：有的可能是____________，如馬、犬等；有的可能是____________，如豬、羊等；（3）卵子成熟的場所：排出的卵子都要在________進(jìn)一步成熟（4）卵子具備與精子受精能力的時期：2-3h初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞輸卵管內(nèi)MⅡ3.受精階段：精子穿越卵細(xì)胞膜外的結(jié)構(gòu)，如透明帶頂體釋放出多種酶，以溶解這些結(jié)構(gòu)精子接觸卵細(xì)胞膜透明帶反應(yīng)精子形成雄原核、卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體，形成雌原核精子入卵卵細(xì)胞膜反應(yīng)精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，透明帶會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來的精子進(jìn)入透明帶精子入卵后，卵細(xì)胞膜會立即發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)防止多精入卵的兩個屏障精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂并形成一個新的核膜，最后形成一個比原來精子的核還大的核，叫做雄原核。雄原核雌原核放出第二極體第一極體雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵。第一次卵裂即將開始受精的標(biāo)志：觀察到兩個極體或雌、雄原核。受精完成的標(biāo)志：雌雄原核形成合子雌雄原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此靠近，核膜消失。這個含有兩個染色體組的合子就是受精卵。受精過程結(jié)束后，受精卵的發(fā)育也就開始了。

多數(shù)哺乳動物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ，因而不會形成兩個第二極體，觀察到的兩個極體為一個第一極體一個第二極體；二、胚胎早期發(fā)育（一）場所：輸卵管和子宮原腸胚受精卵2024/1/22卵裂桑椹胚囊胚原腸胚（二）過程：1.卵裂（1）概念：

胚胎發(fā)育早期，有一段時間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，胚胎總體積并不增加，這種受精卵的早期分裂稱為卵裂（2）場所：透明帶內(nèi)（3）分裂方式：有絲分裂（4）特點(diǎn)：細(xì)胞數(shù)量-------------，胚胎總體積________每個細(xì)胞體積________DNA總數(shù)目_______每個細(xì)胞的核DNA數(shù)目_____有機(jī)物總量_____，有機(jī)物種類_____不斷增加并不增加不斷減小不斷增加不變減少增加2.桑葚胚（1）概念：

當(dāng)卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞逐漸形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚時，這時的胚胎稱為桑葚胚。（2）特點(diǎn)：

這一階段及之前的每一個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞。3.囊胚（1）概念：

胚胎進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞開始出現(xiàn)____，形成________、______；隨著胚胎進(jìn)一步發(fā)育，胚胎內(nèi)部出現(xiàn)了含有____的囊腔—______，這個時期的胚胎叫做囊胚；分化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層液體囊胚腔（2）特點(diǎn)：細(xì)胞開始出現(xiàn)分化（3）結(jié)構(gòu)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔滋養(yǎng)層內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：滋養(yǎng)層：囊胚腔：將來發(fā)育成胎兒的各種組織沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列，將來發(fā)育成胎膜和胎盤（4）孵化：

囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致_______破裂，胚胎從_______中________，這一過程叫做孵化