2.3.1 胚胎工程的理论基础-【大鹏生物】高中新教材精品课生物选择性必修3 生物技术与工程 课件

第3节 胚胎工程 第1课时　胚胎工程的理论基础 第二章 细胞工程 [学习目标] 1.简述受精前精子和卵子的准备以及受精的过程。 2.简述胚胎早期发育的过程及其主要特点。 2 [本讲目录] 一、受精和受精阶段 二、胚胎早期发育 3 一、受精和受精阶段 [教材梳理] 1.胚胎工程的概念 (1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。 (2)技术基础：如体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。 (3)特点：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (4)理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。 (5)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。 4 2.受精 (1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 (2)场所：哺乳动物的输卵管内。 精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带) ↓ 精子入卵(卵细胞膜发生生理反应：拒绝其他精子再进入卵内) 雌、雄原核形成 ↓ ①精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成雄原核 ②精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核雌、雄原核结合(受精完成的标志) 受 精 阶 段 ↓ 获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构) ↓ 受精卵 准 备 阶 段 精子获能：在雌性动物的生殖道内完成 卵子的准备：发育到MⅡ期才具备受精能力 ↓ (3)过程 [核心探讨] 探讨点　受精过程 1.受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？ 提示　阻止多精入卵有两道屏障： 第一道屏障是透明带发生生理反应， 第二道屏障是卵细胞膜发生生理反应； 其意义是保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。 2.如何判断卵子是否受精？ 提示　观察到两个极体或雌、雄原核。 3.精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？ 提示　体现了细胞膜具有细胞间进行信息交流的功能。 [核心归纳] 1.受精前的准备 (1)精子获能 ①原因：刚排出的精子不能立即与卵子受精。 ②场所：雌性动物的生殖道。 ③其他获能方法：将精子培养在获能液中使其获能，获能液的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。 8 (2)卵子的准备 ①原因：动物排出的卵子成熟程度不同，可能是初级卵母细胞(如马、犬等)，可能是次级卵母细胞(如猪、羊等)。 ②成熟场所：输卵管。 ③成熟时期：MⅡ期。 2.受精过程 9 3.受精过程认识的“三个误区” (1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。 (2)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核，而是在原来细胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。 (3)受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核，受精完成的标志是雌、雄原核的融合。 10 题组一　受精和受精阶段 1.下列关于哺乳动物体内受精的叙述，正确的是（ ） A.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成 B.受精一般是在输卵管内完成的，而胚胎的发育一直是在母体子宫内进行的 C.精子和卵子受精时，两者均已完成了减数分裂 D.精子接触卵细胞膜时，透明带会发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带 D 2.下列过程发生在精子入卵后的是（ ） ①精子继续完成减数分裂Ⅱ　②透明带发生生理反应 ③卵细胞膜发生生理反应　 ④卵子完成减数分裂Ⅱ，形成雌原核 A.③④ B.①③④ C.②③ D.①④ A 3.下列有关受精过程的说法，错误的是（ ） A.精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性 B.精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精 C.受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵 D.精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核 D 二、胚胎早期发育 [教材梳理] 1.开始发育场所：输卵管。 2.分裂方式：有丝分裂。 3.卵裂 (1)场所：透明带。 (2)特点 ①细胞的数量不断增加。 ②胚胎的总体积并不增加。 14 4.主要阶段及特点 (1)桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚。 (2)囊胚 ①胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。 ②聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。 ③滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。 ④胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔。 ⑤孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。(3)原肠胚 形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。 [核心探讨] 探讨点　胚胎早期发育过程中的相关变化 1.请分析受精卵早期分裂时，胚胎中细胞或物质的变化规律，完成下表： 项目 变化 细胞数目 增多 每个细胞体积 减