【Syx】胚胎工程課件-2023-2024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)1.什么叫胚胎工程？2.胚胎工程主要包括哪些技術(shù)手段？3.哺乳動(dòng)物的受精發(fā)生什么場(chǎng)所？包括哪兩個(gè)階段4.什么是精子獲能？精子獲能是指精子獲得能量嗎？精子獲能的方法？5.排出的卵子是成熟的卵細(xì)胞嗎？卵子成熟的場(chǎng)所？卵子發(fā)育至哪個(gè)時(shí)期才具備受精的能力？6.復(fù)述受精作用的過(guò)程。7.防止多精入卵的屏障是哪兩個(gè)？分別發(fā)生什么時(shí)刻？8.受精的標(biāo)志？受精完成的標(biāo)志？9.受精卵發(fā)育成幼體，依次經(jīng)歷了哪些階段？10.胚胎早期發(fā)育的場(chǎng)所是什么？11.卵裂期胚胎總體積變化？有機(jī)物總量變化？有機(jī)物種類的變化？每個(gè)細(xì)胞的體積、DNA含量又是怎么變的？12.囊胚的結(jié)構(gòu)包括哪些部分？13.胚胎發(fā)育的哪個(gè)階段開始出現(xiàn)了細(xì)胞分化？14.囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成？滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成？15.孵化是？孵化的意義？第3節(jié)胚胎工程二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物分別是什么生殖方式？2.體外受精主要步驟？復(fù)述體外受精的過(guò)程。3.體外受精有什么意義？4.什么叫胚胎移植？5.胚胎移植中的供體、受體的選擇標(biāo)準(zhǔn)和職能分別是什么？6.胚胎移植主要包括哪些步驟？7.用什么處理供體和受體使其同期發(fā)情？同期發(fā)情的目的是什么？8.超數(shù)排卵的目的是什么？怎樣使供體超數(shù)排卵？9.選擇什么階段的胚胎進(jìn)行胚胎移植？10.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來(lái)自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？11.為什么胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力？12.什么叫胚胎分割？13.胚胎分割的理論基礎(chǔ)是什么？14.胚胎分割用到的主要儀器是什么？15.選擇什么時(shí)期分割？放在什么地方分割？分割時(shí)要注意什么問(wèn)題？16.為什么取囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞就可以做遺傳病篩查和性別鑒定？第二章細(xì)胞工程第3節(jié)

胚胎工程一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用胚胎工程指對(duì)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(dòng)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。操作對(duì)象：技術(shù)手段：工程實(shí)質(zhì)：在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)1.受精（1）準(zhǔn)備階段a.精子的準(zhǔn)備——獲能b.卵子的準(zhǔn)備1.精子的變形及結(jié)構(gòu)？2.精子如何獲能？剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力

①利用雌性動(dòng)物生殖道

②在人工配制的獲能液（Ca2+載體、肝素等）中培養(yǎng)1.卵子的發(fā)育場(chǎng)所？2.卵子何時(shí)具備受精能力？卵巢(卵泡中)、輸卵管MⅡ期（減數(shù)第二次分裂中期）精子的變形過(guò)程③精子頭出現(xiàn)④細(xì)胞質(zhì)濃縮①頂體的發(fā)生②尾的發(fā)育⑤精子形成教材課后題拓展應(yīng)用（P59）2.精子在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)是如何獲能的?精液由精子和精漿兩部分組成。精漿中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此在一般情況下，精液中的精子無(wú)法獲能。只有當(dāng)交配后精液進(jìn)人雌性動(dòng)物的生殖道時(shí)，由生殖道分泌產(chǎn)生一些物質(zhì)解除對(duì)精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。不同動(dòng)物的精子在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)獲能的部位可能會(huì)所有差異，但主要是在子宮和輸卵管中。精子的獲能涉及以下變化:雌性動(dòng)物生殖道分泌的一些物質(zhì)使精子表面的物質(zhì)發(fā)生變化(如某些酶將頂體表面的糖蛋白降解);精子表面脫結(jié)構(gòu)一些物質(zhì)的比例發(fā)生變化;膜的通透性發(fā)生變化等。這些變化可以暴露出精子表面與卵細(xì)胞相識(shí)別的受體，改變精子的活力，為后續(xù)受精做準(zhǔn)備。一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)1.受精（2）受精階段a.場(chǎng)所b.受精過(guò)程輸卵管內(nèi)①第一次卵裂開始②雌、雄原核相向移動(dòng)，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵

③精子釋放出多種酶，溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)④卵細(xì)胞膜外的透明帶發(fā)生反應(yīng)，阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶⑤精子入卵后形成雄原核；卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體，形成雌原核⑥卵細(xì)胞膜反應(yīng) A.①③④⑥⑤② B.③⑥④⑤②① C.④⑥⑤①③② D.③④⑥⑤②①D①精子釋放出多種酶，溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)②透明帶反應(yīng)（觸及卵細(xì)胞膜時(shí)），阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶

③卵細(xì)胞膜反應(yīng)（入卵后）④精子入卵后形成雄原核；卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體，形成雌原核⑤雌、雄原核相向移動(dòng)，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵受精的標(biāo)志:

PK受精完成的標(biāo)志：觀察到兩個(gè)極體或觀察到雌雄原核。雌雄原核融合，形成合子。一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)2.胚胎早期發(fā)育卵裂期受精卵2細(xì)胞胚4細(xì)胞胚8細(xì)胞胚桑椹胚囊胚原腸胚卵裂：在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積不增加。（1）場(chǎng)所：（2）過(guò)程：輸卵管和子宮細(xì)胞開始出現(xiàn)分化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成胎盤和胎膜囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂破裂，胚胎從其中伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫做孵化。2.胚胎工程需要在體外條件下對(duì)動(dòng)物早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行模擬操作，因此了解早期胚胎發(fā)育的規(guī)律十分重要。思考回答以下有關(guān)胚胎早期發(fā)育的問(wèn)題：(1)受精卵早期分裂時(shí)胚胎中有機(jī)物的總量和種類是如何變化的？提示有機(jī)物的總量不斷減少，但有機(jī)物的種類增加。(2)受精卵早期分裂時(shí)胚胎中DNA總量和每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量有何變化？提示胚胎中總DNA含量逐漸增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。(3)胚胎早期發(fā)育過(guò)程中，具有全能性的時(shí)期有哪些？提示桑葚胚期及之前的時(shí)期。引進(jìn)一頭良種成年奶牛需要3萬(wàn)－5萬(wàn)元牛的生育率低，一頭牛一胎只一個(gè)，一生只能生育四五次。如何實(shí)現(xiàn)良種牛快速繁殖呢?牛的生育率雖然很低，但是牛的卵母細(xì)胞卻相當(dāng)?shù)亩?，一生排出的卵?xì)胞約200個(gè)左右，卵巢中卵母細(xì)胞數(shù)量是它的1000倍（20萬(wàn)）；公牛平均每次射精5ml,精子數(shù)50億。動(dòng)物細(xì)胞核移植試管牛胚胎分割二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用試管動(dòng)物1.體外受精2.胚胎移植1.生理學(xué)基礎(chǔ)2.步驟1.分別采集精子和卵母細(xì)胞2.成熟培養(yǎng)（MII期卵母細(xì)胞）和精子獲能3.在置于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液共同培養(yǎng)，完成受精有性生殖生殖方式？精子離心處理過(guò)程意義提高動(dòng)物繁殖能力，為胚胎移植提供可用胚胎二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用2.胚胎移植（1）概念是指將體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物的體內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。1.胚胎移植中的胚胎有哪些來(lái)源？早期胚胎體外受精體內(nèi)受精核移植轉(zhuǎn)基因的受精卵胚胎分割有性生殖無(wú)性生殖胚胎移植獲得的胚胎都必須移植給受體才能獲得后代。2.胚胎移植（2）過(guò)程選擇遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)的個(gè)體選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個(gè)體優(yōu)良供體母牛受體母牛同期發(fā)情處理問(wèn)題1：供體、受體牛如何選擇？問(wèn)題2：供體、受體牛如何處理？目的？使供體和受體母牛處于相同的生理狀態(tài)，保證胚胎移植前后生理環(huán)境一致。處理方法：如使用孕激素目的：獲得更多的卵母細(xì)胞方法：促性腺激素超數(shù)排卵？發(fā)情配種或人工授精收集胚胎并檢查沖卵受體發(fā)情胚胎移植桑葚胚或囊胚對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查問(wèn)題3.在胚胎移植過(guò)程中兩次檢查，其目的分別是什么？第一次是對(duì)收集的胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，第二次是對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查?？偨Y(jié)：優(yōu)良供體母牛受體母牛受體發(fā)情同期發(fā)情處理超數(shù)排卵處理發(fā)情配種或人工受精胚胎移植收集胚胎并檢查對(duì)受體進(jìn)行妊娠檢查具有優(yōu)良性狀的后代正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植優(yōu)良公牛供體、受體的選擇和處理配種或進(jìn)行人工授精胚胎的收集胚胎的檢查培養(yǎng)或保存胚胎的移植移植后的檢查二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用2.胚胎移植（3）理論基礎(chǔ)1.供體、受體同期發(fā)情排卵后，生殖器官的生理變化相同。2.早期胚胎形成后呈游離狀態(tài)，有利于胚胎收集。3.受體一般不會(huì)對(duì)供體胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。4.供體胚胎與受體子宮可建立正常生理和組織聯(lián)系，遺傳特性不受影響。（4）實(shí)質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。（5）意義：①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。②胚胎移植作為胚胎工程的最終技術(shù)環(huán)節(jié)，還將推動(dòng)胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用。二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用3.胚胎分割(1)概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得

或

的技術(shù)。(2)儀器設(shè)備：體視顯微鏡和

；(3)材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的

。