2.3.1胚胎工程的理論基礎(chǔ)課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

胚胎工程--胚胎工程的理論基礎(chǔ)從社會中來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)的兩種奶?？焖?、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？1.胚胎工程胚胎工程指對生殖細(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。操作對象體外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程許多技術(shù)，實際是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行模擬操作。生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞主要集中在細(xì)胞水平上技術(shù)種類操作水平生產(chǎn)后代，滿足人類各種需求目的1.胚胎工程實例世界首例試管嬰兒中國首例試管嬰兒1.胚胎工程實例中國首例試管嬰兒相同：都通過有性生殖產(chǎn)生;都要在母體子宮內(nèi)發(fā)育形成胎兒。不同：受精作用在體外，在體外發(fā)育成早期胚胎進(jìn)行胚胎移植。思考1.試管嬰兒技術(shù)包括哪些操作步驟？思考·討論思考2.試管嬰兒培育和正常懷孕有何異同？①體外受精②胚胎的早期培養(yǎng)③胚胎移植2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精知識回顧必修二減數(shù)分裂與受精作用初級精母細(xì)胞精原細(xì)胞精子在睪丸中形成2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精知識回顧必修二減數(shù)分裂與受精作用典型精子的結(jié)構(gòu)頭部頸部尾部頂體精核中段（線粒體環(huán)）主段末段

不同種動物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，與動物的體形大小無關(guān)。Q:精母細(xì)胞在變成精子的過程中，很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核與線粒體都保留了下來，請嘗試用你所了解的哺乳動物受精的相關(guān)知識來解釋這一現(xiàn)象。

細(xì)胞核和線粒體都是精子的重要結(jié)構(gòu)。其中，細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存的場所，決定后代的遺傳特性，它參與受精過程。線粒體是精子進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，為精子的生存和運動提供能量。2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精知識回顧必修二減數(shù)分裂與受精作用卵細(xì)胞在卵巢中形成2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精知識回顧必修二減數(shù)分裂與受精作用精子與卵細(xì)胞相互識別、融合成為受精卵的過程，包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精準(zhǔn)備階段①精子獲能1951年張明覺-兔子Austin–老鼠現(xiàn)象：動物排出的精子不能馬上與卵子受精，必須在雌性生殖道內(nèi)停留一段時間才能與卵子受精張明覺精子獲能：剛剛排出的精子不能立即與卵細(xì)胞受精，必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力，這一現(xiàn)象稱為精子獲能。（課本P56）2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精準(zhǔn)備階段①精子獲能注意：①精子獲能實質(zhì)是指精子獲得受精的“能力”，而不是獲得能量。②精子獲能的場所：雌性動物的生殖道。方法：①利用雌性生殖道讓精子受精。②將精子培養(yǎng)在人工配置的獲能液中使其獲能等。

常用有效成分：Ca2+載體、肝素等2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精準(zhǔn)備階段②卵子的準(zhǔn)備

排卵是指卵子從卵泡中排出的過程。卵子一般在排出2~3小時后才能被精子穿入。馬、人綿羊、牛、豬排卵時卵細(xì)胞所處時期：他們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步發(fā)育成熟，到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精受精階段透明帶

質(zhì)膜

卵子結(jié)構(gòu)第一極體細(xì)胞核

精子要如何穿過重重關(guān)卡才能和卵子結(jié)合？2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精受精階段①精子穿越卵細(xì)胞膜外的結(jié)構(gòu)（透明帶）

精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，發(fā)生透明帶反應(yīng)。②精子入卵，發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)。

釋放多種酶，溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)；同時借助自身的運動

這是防止多精入卵的第一道屏障這是防止多精入卵的第二道屏障思考：受精時多個精子不能同時進(jìn)入同一個卵子，這對生物的遺傳有什么意義？2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精受精階段④雄、雌原核充分發(fā)育后，核膜消失，相互融合，形成合子（形成受精卵）受精的標(biāo)志：觀察到兩個極體或雌、雄原核；③精子入卵，尾部脫離，形成雄原核。卵子被激活完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體，形成雌原核。A.多數(shù)哺乳動物的第一極體不會進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ，因而不會形成兩個第二極體。B.精子入卵后，卵子完成減數(shù)第二次分裂，釋放出第二極體。受精完成的標(biāo)志：雌、雄原核核膜消失、形成合子2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—受精金版學(xué)案P94【例1】下列過程發(fā)生在受精過程中的是()①精子與卵子接觸,釋放多種酶②精子釋放的酶可使精子穿過透明帶、卵細(xì)胞膜③卵子恢復(fù)分裂并很快完成了減數(shù)分裂Ⅰ④精子和卵子的細(xì)胞核分別形成雄原核和雌原核⑤透明帶反應(yīng)可以防止多精入卵的發(fā)生A.①②⑤B.①④⑤C.②③④ D.②④⑤B金版學(xué)案P97第11題11.下圖為哺乳動物受精過程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)寫出圖中字母表示的結(jié)構(gòu)名稱。a.,b.,c.。

(2)該過程發(fā)生的場所是,能體現(xiàn)受精作用實質(zhì)的是圖中的過程。

(3)在精卵相遇之前,精子在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的生理變化,具有了受精能力,這個過程叫。卵子一般排出后都要在中進(jìn)一步成熟,當(dāng)達(dá)到時,才具備與精子受精的能力。透明帶雄原核雌原核輸卵管④精子獲能輸卵管減數(shù)分裂Ⅱ中期(或MⅡ期)2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育受精的場所：輸卵管胚胎發(fā)育的場所：輸卵管和子宮桑葚胚2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育胚胎早期發(fā)育過程受精卵桑葚胚開始發(fā)育場所：輸卵管開始時間：受精卵形成后卵裂期特點：細(xì)胞分裂方式：有絲分裂（只分裂不分化）細(xì)胞數(shù)量不斷增加，胚胎總體積不變致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑葚。卵裂期2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育胚胎早期發(fā)育過程項目變化胚胎體積不變細(xì)胞數(shù)量增加每個細(xì)胞體積減少DNA總量增多每個細(xì)胞內(nèi)的DNA總量不變有機(jī)物總量減少有機(jī)物種類增加卵裂期胚胎內(nèi)細(xì)胞及物質(zhì)變化規(guī)律2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育胚胎早期發(fā)育過程桑葚胚囊胚特點：細(xì)胞開始分化，分為：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)：滋養(yǎng)層細(xì)胞：囊胚腔滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞團(tuán)發(fā)育成胎兒的各種組織發(fā)育成胎膜和胎盤囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大，會導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫做孵化。2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育胚胎早期發(fā)育過程桑葚胚囊胚原腸胚原腸胚期特點：出現(xiàn)胚層分化，分為：外胚層中胚層內(nèi)胚層由原腸胚的三個胚層進(jìn)一步發(fā)育為不同的組織、器官、系統(tǒng)金版學(xué)案P97第13題2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育金版學(xué)案P95點撥提升

細(xì)胞全能性與早期胚胎發(fā)育各階段的關(guān)系。①桑葚胚期以前的細(xì)胞具有全能性,即每一個細(xì)胞都有發(fā)育成完整胚胎的潛能。②囊胚期的胚胎開始出現(xiàn)細(xì)胞分化,其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性,而滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有全能性金版學(xué)案P97第9題2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)—胚胎早期發(fā)育思考：所有動物受精卵發(fā)育及其進(jìn)入子宮的時間是一樣的嗎？課本P59思考討論課后習(xí)題1.判斷下列有關(guān)哺乳動物的表述是否正確。⑴在自然條件下，受精在子宮中完成。（）⑵精子需要獲能才能與卵子結(jié)合，而卵子一經(jīng)排出就具備受精能力。（）⑶精子入卵后，卵細(xì)胞膜會發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵。（）2.下列有關(guān)哺乳動物早期胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是（）A.在桑葚胚階段，胚胎的內(nèi)部開始出現(xiàn)含有液體的腔B.胚胎干細(xì)胞是一類未分化的細(xì)胞，可以從早期胚胎中分離獲得C.桑葚胚的細(xì)胞一般都具有全能性，囊胚的細(xì)胞逐漸分化D.受精卵早期分裂時，胚胎中細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加×√×A課后習(xí)題1.精母細(xì)胞在變成精子的過程中，很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核與線粒體都保留了下來，請嘗試用你所了解的哺乳動物