2.3.1 胚胎工程的理论基础-【爱上生物课】2022-2023学年高二生物优质精讲课件（人教版2019选择性必修3）

第3节 胚胎工程 第2章 细胞工程 一 胚胎工程的理论基础 1 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 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。 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起胚胎发育条件进行的模拟操作 一、受精 1.概念： 受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 2.场所： 输卵管内 3.过程： 受精前的准备阶段和受精阶段 一、受精 (1)准备阶段1—精子获能 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 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 ①概念： ②研究精子获能机制的意义： 头(细胞核） 颈 线粒体鞘（线粒体） 尾（中心体） 成熟精子和几种主要家畜的精子示意图 注意：不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。 相关信息（56页） 1.直接利用雌性动物的生殖道，使精子获能； 2.将精子培养在人工配制的获能液中，使其获能等。 获能液的成分因动物种类不同有所差异,常见的有肝素，钙离子载体等。 精子获能方法 第一阶段：精原细胞进行数次有丝分裂，产生大量精原细胞。其中部分精原细胞经染色体复制和其他物质的合成，形成初级精母细胞。 第二阶段：初级精母细胞经连续的两次细胞分裂（即减数分裂，包括MⅠ和MⅡ),产生四个精细胞。 第三阶段：精细胞变形成为精子，精细胞变形为精子的过程中，细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，其他物质浓缩为原生质滴，而后脱落。 精子形成过程 课堂延展 ③精子头出现 ④细胞质浓缩 ⑤精子形成 顶体 （高尔基体） 头 （细胞核） 原生质滴 线粒体鞘 尾（中心体） ①顶体的发生 细胞核 高尔基体 细胞质 线粒体 ②尾的发育 发育中的顶体 中心体演变成尾 精子形成过程 课堂延展 一、受精 (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 MⅡ ⑤具备受精能力的卵子结构 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 输卵管 卵巢 子宫 第三阶段：减数分裂Ⅱ是在精子与卵子结合的过程中哺乳完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。 第一阶段：胚胎在性别分化后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞通过有丝分裂增加数量，部分卵原细胞经染色体复制和其他物质的合成，演变为初级卵母细胞，形成卵泡。 第二阶段：排卵前后完成了减数分裂Ⅰ,产生一个次级卵母细胞和一个第一极体，进入输卵管。 卵子发生的过程 课堂延展 排卵：卵子从卵泡中排出。 卵泡：由卵母细胞和周围的卵泡细胞组成。 卵子：一般指雌性动物的生殖细胞。 第一极体 卵母细胞膜 卵丘细胞 卵母细胞核 透明带 卵子发生的过程 课堂延展 （3）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，