2.3胚胎工程（第1课时）胚胎工程的理论基础课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第3节 胚胎工程 第二章 细胞工程 第1课时 胚胎工程的理论基础 本节聚焦 1、胚胎形成经过了哪些过程？ 2、受精和早期胚胎发育的基本过程是怎么样的？ 阅读资料 我国奶牛的单产水平无法满足国民对牛奶的需求。 拥有人气明星“黑白花”奶牛之称的美国荷斯坦奶牛泌乳量高居各乳用牛之冠，母牛一般产乳量高达7000kg（305天）。 引进一头成年荷斯坦奶牛奶牛往往需要数万元；同时，一头牛一胎只一个，牛的生育率很低，一生约生育四五次。 大任务 为快速、大量繁殖荷斯坦奶牛设计一个详细方案 一、胚胎工程 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。 操作对象 胚胎工程 技术种类 操作水平 目 的 主要集中在细胞水平上 1978年世界首例试管婴儿 露易丝.布朗 实 例 1988年中国首例试管婴儿 郑萌珠 一、胚胎工程 中国首例试管婴儿 实 例 思考1.试管婴儿技术包括哪些操作步骤？ ①体外受精 ②胚胎的早期培养 ③胚胎移植 思考2.试管婴儿培育和正常怀孕有何异同？ 相同：都通过有性生殖产生；都要在母体子宫内发育形成胎儿。 不同：受精作用在体外，在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。 一、胚胎工程 知识回顾 必修二 减数分裂与受精作用 曲细精管 人的睾丸和精子示意图 二、胚胎工程的理论基础—受精 着丝粒 分裂 卵细胞 卵泡 知识回顾 必修二 减数分裂与受精作用 二、胚胎工程的理论基础—受精 受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 二、胚胎工程的理论基础—受精 受精 精子获能 受精前的准备 卵子准备 刚排出的精子必需在雌性动物的生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为“精子获能” 卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力 精子获能的方法：利用雌性动物的生殖道；将精子培养到获能液（Ca2+载体、肝素等）中使其获能 精子穿过卵细胞外结构 精子接触卵细胞膜 精子入卵称为雄原核；卵子释放第二极体，形成雌原核 雌雄原核靠近 核膜消失 二、胚胎工程的理论基础—受精 准备阶段1—精子获能 张明觉 1951年，他发现“精子获能”的生理现象。同年，澳大利亚学者奥斯汀博士也在实验中发现相同现象。国际生理学界把他们俩的研究成果命名为“张—奥原理”。这一现象的发现解开了精卵受精之谜，为哺乳类卵子体外受精的成功，奠定了理论基础。 1959年，他首次成功地把兔子的精子和卵子在体外结合，再放回到兔子子宫里，体外受精的卵子发育正常，文章发表在1959年的《自然》杂志上。正是他的研究，促成了第一个试管婴儿的诞生，因此，张明觉博士也被誉为“试管婴儿的先驱”。 二、胚胎工程的理论基础—受精 准备阶段1—精子获能 精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵细胞受精，必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为精子获能。 方 法 ①利用雌性动物的生殖道让精子获能。 ②将精子培养在人工配置的获能液中使其获能等。 常用有效成分：Ca2+载体、肝素等 注意 ①精子获能实质是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 ②精子获能的场所：雌性动物的生殖道。 二、胚胎工程的理论基础—受精 成熟精子和几种主要家畜的精子示意图 精子的结构 二、胚胎工程的理论基础—受精 成熟精子的结构 头部 颈部 尾部 精核 顶体 末段 主段 中段（线粒体鞘） 二、胚胎工程的理论基础—受精 精子的变形过程 ③精子头出现 ④细胞质浓缩 ①顶体的发生 ②尾的发育 ⑤精子形成 准备阶段2：卵子的准备 卵子的发生 ①场所： ②时间： ③过程： 卵巢(卵泡中) 胚胎在性别分化后 分裂过程不连续，有两次暂停。 卵子的准备：卵巢排出的卵子发育到MⅡ中期 二、胚胎工程的理论基础—受精 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 准备阶段2—卵子的准备 二、胚胎工程的理论基础—受精 准备阶段2—卵子的准备 动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。 但他们都要在输卵管内进一步发育成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 二、胚胎工程的理论基础—受精 卵子一般在排出2～3小时后才能被精子穿入。 二、胚胎工程的理论基础—受精 受精阶段 二、胚胎工程的理论基础—受精 受精阶段 二、胚胎工程的理论基础—受精 1.精子穿越卵细