2.3.1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选择性必修3

第3节 胚胎工程 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？ 良种荷斯坦奶牛 胚胎工程的迅猛发展，终使这个难题得到解决 从社会中来 ①操作对象： ②操作水平： ③技术手段： 生殖细胞、受精卵或早期胚胎 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割等 哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律 ④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 ⑤理论基础： 主要集中在细胞水平上 1.概念： 胚胎工程 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。 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 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。 胚胎工程 1 受精 2 胚胎早期发育 01 胚胎工程的理论基础 受精 定义: 阶段: 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 精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 细胞膜的功能： 进行细胞间信息交流 细胞膜特性： 具有一定的流动性 哺乳动物的输卵管内。 01 胚胎工程的理论基础 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”。 （一）准备阶段 1 —精子获能 场所： 睾丸内的曲细精管 形成过程： 精原细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 精细胞 精子 精原细胞 初级精母细胞 （整个过程连续进行，不间断） （一）准备阶段 1 —精子获能 9 【补充】精子变形的过程和结构 头 颈 线粒体鞘 尾 顶体 （高尔基体） （细胞核） （中心体） 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 [思考]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？ 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。 *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 1、概念： 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”。 2、获能方法： （1）直接利用 使精子获能； （2）将精子培养在 中使其获能； 雌性动物生殖道 人工配制的获能液 不是获得能量 3、研究精子获能机制的意义： 实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为 的建立奠定了基础。 体外受精技术 （一）准备阶段 1 —精子获能 *精子头部有去能因子，抑制了它的受精能力 *在雌性生殖道内，有些化学物质会使精子的头部发生一定的变化，使精子具有真正的受精能力。 02 卵细胞的形成是一个不连续的过程 形成过程： （一）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 内进一步成熟。 （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 M Ⅱ（减数第二次分裂中期） （一）准备阶段2 —卵子的准备 排卵指卵子从卵泡中