2.3.1胚胎工程課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

【從社會(huì)中來(lái)】良種荷斯坦奶牛

我國(guó)對(duì)奶類的總需求量很大，但與奶業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)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(wàn)元，高昂的價(jià)格使得靠大量引進(jìn)優(yōu)良品種來(lái)提高產(chǎn)量不太可行。能不能讓引進(jìn)的優(yōu)良奶?？焖佟⒋罅糠敝衬?？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，（妊娠期平均為283天），一生約生育四五次（牛的卵巢含有幾十萬(wàn)個(gè)卵母細(xì)胞）。如何解決這個(gè)難題呢？可以通過(guò)體外受精、胚胎分割等技術(shù)獲得多個(gè)良種奶牛的胚胎，然后移植給代孕母牛生下后代。概念p56

胚胎工程是指對(duì)

進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎

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

等。生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞移植體外受精、胚胎移植和胚胎分割第3節(jié)胚胎工程操作對(duì)象技術(shù)種類實(shí)質(zhì)：理論基礎(chǔ)：（體內(nèi)）受精和胚胎早期發(fā)育的規(guī)律在體外條件下，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。最后工序01受精一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)閱讀教材p56-57，思考：剛排出的精子和卵子能否馬上受精？哺乳動(dòng)物的受精場(chǎng)所在哪里？精子需發(fā)生什么變化才能與卵子結(jié)合？該變化發(fā)生在哪里？體外可以嗎？精子形態(tài)有何特點(diǎn)？有何意義？（p59拓展應(yīng)用1.）排卵是指卵細(xì)胞由哪里排到哪里？排出的是完成了兩次減數(shù)分裂的卵細(xì)胞嗎？發(fā)生什么變化才具備與精子受精的能力？01受精指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過(guò)程。1.概念2.過(guò)程3.場(chǎng)所輸卵管準(zhǔn)備階段受精階段準(zhǔn)備階段1：精子獲能準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備一、受精準(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。雌性動(dòng)物的生殖道相應(yīng)的生理變化張明覺(jué)，美籍華人，生殖生物學(xué)家、育種學(xué)家和避孕藥的創(chuàng)始人。1951年發(fā)現(xiàn)“精子獲能”現(xiàn)象，被人們譽(yù)為“試管嬰兒”的先驅(qū)。（1）精子獲能的方法（P56相關(guān)信息）：

①

直接利用雌性動(dòng)物生殖道使精子獲能；

②

將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能；常見(jiàn)有效成分有肝素、Ca2+載體等，因動(dòng)物種類不同而有所差異（2）研究精子獲能機(jī)制的意義：實(shí)現(xiàn)了各種哺乳動(dòng)物在體外條件下的獲能，為_(kāi)______________的建立奠定了基礎(chǔ)。體外受精技術(shù)能分泌一些物質(zhì)，解除精漿對(duì)精子獲能的抑制=獲得能量？頭頸線粒體鞘尾（含細(xì)胞核）P59拓展題：1、精細(xì)胞變成精子的過(guò)程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來(lái)，對(duì)這一現(xiàn)象怎樣理解？進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，為精子生存和運(yùn)動(dòng)提供能量遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存場(chǎng)所。形態(tài)相似大小略有不同（與體型無(wú)關(guān)）準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備從卵巢的卵泡中排出，排放到輸卵管中。準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備不同動(dòng)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；初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞需在

中進(jìn)一步成熟，成熟到

，才具有受精能力。輸卵管所以，卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。MⅡ（中）期具備受精能力的卵子結(jié)構(gòu)透明帶卵細(xì)胞膜核第一極體受精階段閱讀課本p57思考以下問(wèn)題：卵細(xì)胞可通過(guò)什么方法防止多個(gè)精子進(jìn)入一個(gè)卵細(xì)胞如果一個(gè)卵細(xì)胞與多個(gè)精子結(jié)合，會(huì)發(fā)生什么變異？精子尾部是否進(jìn)入卵細(xì)胞？精子入卵后，精子和卵子會(huì)發(fā)生什么改變？受精的標(biāo)志是？受精完成的標(biāo)志是？受精階段精子穿越卵細(xì)胞膜外的結(jié)構(gòu)（如透明帶）釋放出多種酶，以溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)精子接觸卵細(xì)胞膜精子借助自身的運(yùn)動(dòng)透明帶反應(yīng)透明帶會(huì)迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶精子入卵卵細(xì)胞膜反應(yīng)卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)【防止多精入卵的兩道屏障】透明帶反應(yīng)+卵細(xì)胞膜反應(yīng)染色體數(shù)目變異卵細(xì)胞可通過(guò)什么方法防止多個(gè)精子進(jìn)入一個(gè)卵細(xì)胞如果一個(gè)卵細(xì)胞與多個(gè)精子結(jié)合，會(huì)發(fā)生什么變異？精子形成雄原核雄原核第一極體卵子完成減Ⅱ雌雄原核的形成精子入卵受精階段釋放第二極體，形成雌原核輸卵管精子入卵，卵子被激活后場(chǎng)所？時(shí)間？雌原核第二極體受精的標(biāo)志：受精完成的標(biāo)志:看到的兩個(gè)極體或雌、雄原核2.精子入卵后，精子和卵子會(huì)發(fā)生什么改變？尾部脫離→原核膜破裂→形成新核膜→核比原來(lái)精子的核還大雌、雄原核充分發(fā)育后，彼此靠近核膜消失，雌、雄原核融合，形成合子配子結(jié)合哺乳動(dòng)物的不進(jìn)行減Ⅱ雌、雄原核融合01受精【準(zhǔn)備階段】精子

，卵子排出到

，進(jìn)一步成熟到

（時(shí)期）【受精階段】精子與卵子相遇，精子釋放

溶解卵細(xì)胞膜外結(jié)構(gòu)。精子觸及細(xì)胞膜，發(fā)生

反應(yīng)。精子入卵，發(fā)生

反應(yīng)。形成

。雌、雄原核

消失，

融合（配子結(jié)合）。獲能輸卵管減Ⅱ酶防止多精入卵的兩道屏障透明帶卵細(xì)胞膜雌、雄原核雌、雄原核核膜受精標(biāo)志受精完成標(biāo)志（1）精子和卵子相遇結(jié)合形成受精卵的部位是輸卵管

（

）（2）精子和卵子都需要經(jīng)過(guò)獲能才能進(jìn)行受精作用

（

）（3）受精的標(biāo)志是觀察到兩個(gè)極體；受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核融合形成合子

（

）（4）動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中進(jìn)一步發(fā)育到MⅡ期才具備受精能力

（

）（5）卵子形成過(guò)程中，減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ是連續(xù)的（）【問(wèn)題探究1】判斷常考語(yǔ)句，澄清易混易錯(cuò)【問(wèn)題探究2】精子與卵細(xì)胞的結(jié)合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有什么功能？參與細(xì)胞間的信息交流【問(wèn)題探究3】受精卵的核基因來(lái)自

；

受精卵的質(zhì)基因來(lái)自

。精子和卵子（各占一半）幾乎全部來(lái)自卵子卵子不用輸卵管內(nèi)受精卵最初在哪里開(kāi)始發(fā)育？進(jìn)行什么分裂？請(qǐng)觀察受精卵發(fā)育到桑葚胚階段的胚胎大小，是否發(fā)生明顯改變？原因？什么階段，胚胎細(xì)胞開(kāi)始分化？?jī)?nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層細(xì)胞的作用是？胚胎孵化是什么意思？孵化后的階段稱為？輸卵管有絲分裂2.請(qǐng)觀察受精卵發(fā)育到桑葚胚階段的胚胎大小，是否發(fā)生明顯改變？原因？胚胎發(fā)育早期，在透明帶內(nèi)進(jìn)行分裂，胚胎總體積并不增加。這種早期分裂——卵裂項(xiàng)目變化細(xì)胞數(shù)目每個(gè)細(xì)胞體積DNA總量每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的DNA總量有機(jī)物總量增多減小增多不變減少形成致密的細(xì)胞團(tuán)3.什么階段，胚胎細(xì)胞開(kāi)始分化？4.內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層細(xì)胞的作用是？囊胚（細(xì)胞開(kāi)始分化）判斷：桑葚胚每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，屬于全能細(xì)胞。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔滋養(yǎng)層透明帶內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層細(xì)胞囊胚腔——發(fā)育成胎兒的各種組織——發(fā)育成胎膜和胎盤（聚集在胚胎一端的細(xì)胞）（沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的細(xì)胞）（含有液體的腔）哪部分結(jié)構(gòu)具有全能性？具有全能性囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大→透明帶破裂→胚胎從其中伸展出來(lái)孵化不能正常孵化，胚胎就無(wú)法繼續(xù)發(fā)育發(fā)育成胎兒的各種組織→發(fā)育成胎膜和胎盤→原腸胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表面的細(xì)胞層向內(nèi)遷移的細(xì)胞內(nèi)外兩個(gè)胚層之間分別分化成特定的組織、器官等中胚層：外胚層：內(nèi)胚層：原腸胚——出現(xiàn)胚層分化原腸胚的形成過(guò)程5.孵化后的階段稱為？胚胎發(fā)育全能細(xì)胞細(xì)胞分化幼體繼續(xù)分化出生發(fā)育性成熟個(gè)體孵化卵裂期胚胎發(fā)育胚后發(fā)育個(gè)體發(fā)育內(nèi)細(xì)胞團(tuán)滋養(yǎng)層細(xì)胞囊胚腔外胚層中胚層內(nèi)胚層動(dòng)物種類受精卵發(fā)育的時(shí)間/h進(jìn)入子宮時(shí)受精卵的發(fā)育天數(shù)和發(fā)育階段2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞16細(xì)胞桑葚胚天發(fā)育階段小鼠24~3838~5050~6060~7068~803桑葚胚綿羊36~38424867~72963~416細(xì)胞豬21~5151~6666~7290~110110~1142~2.54~6細(xì)胞馬2430~3650~607298~1066囊胚牛27~4244~6546~9096~120120~1444~58~16細(xì)胞P59【思考?討論】不同動(dòng)物受精卵發(fā)育的比較討論1.表中哪種動(dòng)物的胚胎在進(jìn)入子宮時(shí)發(fā)育程度最高？討論2.將體外培養(yǎng)的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時(shí)，應(yīng)選擇至少發(fā)育到___________階段的胚胎如果換成牛又該怎樣處理？桑葚胚牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8-16細(xì)胞階段進(jìn)入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。馬，發(fā)育到囊胚階段輸卵管+子宮胚胎發(fā)育場(chǎng)所？【拓展】試管嬰兒將體外培養(yǎng)的人類胚胎移植到女性子宮時(shí)，常選擇發(fā)育到___________階段的胚胎囊胚1.判斷下列有關(guān)哺乳動(dòng)物受精的表述是否正確。（1）在自然條件下，受精在子宮中完成。（

）