2.3 胚胎工程（第一课时）-【探究课堂】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

第2章 细胞工程 第3节 胚胎工程 （第一课时） 学习目标 目标 01 02 以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。（科学思维） 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。阐述细胞的结构与功能的适应。（生命观念） 2 牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎，每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见（一般占怀孕总数的1～2.3%），一头母牛一生大约生育四五次。 我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行 我国奶业现状分析 从社会中来 问题1:你有什么方案可以实现荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢？ ①核移植技术进行克隆 ②可以通过体外受精、胚胎分割等胚胎工程技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。 什么是胚胎工程呢 3 从社会中来 大国崛起之国家级奶牛种子库（视频） 4 目的 生产后代，以满足人类的各种需求。 技术手段 体外受精、胚胎移植、胚胎分割等 理论基础 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律 操作水平 主要集中在细胞水平上 操作对象 生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞 工程实质 在体外条件下, 对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作 一、胚胎工程的概述 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。 5 1 受精 2 胚胎早期发育 一、胚胎工程的理论基础 受精的场所？包括几个阶段？ 防止多精入卵的屏障有哪些？受精的标志？受精完成的标志？ 2 3 4 1 合作探究一：请同学们自主阅读教材P56-57，小组合作思考讨论完成问题。 排出的卵子是成熟的卵细胞吗？卵子成熟的场所？卵子发育至哪个时期才具备受精的能力？ 什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？获能的方法？ 一、胚胎工程的理论基础 7 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 受精 定义 阶段 指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段Ⅰ——精子获能 准备阶段Ⅱ——卵子的准备 场所 输卵管内 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 1.准备阶段Ⅰ——精子获能 科学研究发现，刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能” (1)精子获能的方法 ①直接利用雌性动物的生殖道 ②培养在人工培植的获能液 肝素 Ca2＋载体 问题2:精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？ 头 颈 线粒体鞘 尾 顶体 （高尔基体） （细胞核） （中心体） 变形 细胞核——精子储存遗传物质的场所，决定后代的遗传特性，参与受精过程。 线粒体——精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 1.准备阶段Ⅰ——精子获能 问题2:精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？ 卵子一般排出2-3小时后才能被精子穿入，不同动物排出的卵子成熟程度不同 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 马、犬等少数哺乳动物排出的卵子是初级卵母细胞 猪、羊等多数哺乳动物排出的卵子是次级卵母细胞 马、犬排卵 猪、羊排卵 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备 排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。 发育 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 3.受精阶段 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 精子释放多种酶溶解膜外结构 精子接触卵细胞膜 透明带反应 精子触及卵细胞的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带 精子入卵 精子形成雄原核、卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核 卵细胞膜反应 精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内 精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核——雄原核 防止多精入卵的两个屏障 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 3.受精阶段 雄原核 雌原核 第一极体 第二极体 雌、雄原核靠近 受精过程结束后，受精卵的分裂也就开始了 雄原核 雌原核 第一极体 第二极体 核膜消失，形成含有两个染色体组的合子，受精卵形成 一、胚胎工程的理论基础 （一）受精： 3.受精阶段 两个极体 雌雄原核 受精标志 受精的标志：观察到两个极体或雌雄原核 受精完成的标志：雌雄原核的融合 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