2.3胚胎工程的理论基础第1课时课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生 1992年我国首例三胞胎试管婴儿 “试管婴儿” 技术过程: 第一步:体外受精 第二步:胚胎的早期培养 第三步:胚胎移植 第3节 胚胎工程 第2章 细胞工程 一 胚胎工程的理论基础 胚胎工程 【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。 体外受精、胚胎移植、胚胎分割等 操作对象: 技术手段: 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。 理论基础: 哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律。 讨论: 每个生命的诞生,都始于一颗精子和一颗卵子的相遇。精卵结合的过程是什么? 受精 【受精】(fertilization)指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 1.概念 3.过程 准备阶段 受精阶段 准备阶段1:精子获能 准备阶段2:卵子的准备 胚胎工程的理论基础——受精 2.场所 输卵管 进行细胞间信息交流 一定的流动性 细胞膜的功能: 细胞膜具有: ⑤精子形成 MⅡ 准备阶段1:精子获能 胚胎工程的理论基础——受精 精原细胞(n→2n) 精子 (n) 初级精母细胞 (2n) MⅠ 次级精母细胞 (n) 精细胞 (n) 变形 ①顶体的发生 ②尾的发育 ③精子头出现 ④细胞质浓缩 拓展:精子的变形过程 不同种动物精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体形大小无关。 准备阶段1:精子获能 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 准备阶段1:精子获能 胚胎工程的理论基础——受精 资料: 张明觉(美籍华人,生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。) 发现问题:用各种方法处理兔附睾中的精子,无法实现体外受精。 观察现象:精子在雌性动物生殖道内运行的时间不长,但必须经过这一时段才能受精。 得到启示: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,才获得受精能力。——这一现象称为“精子获能”。 研究价值:找到精子在体外获能的物质,实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能。 使精子获能的方法有直接利用雌性动物生殖道使精子获能; 将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。 常见的获能液有效成分有肝素、Ca2+载体等。 准备阶段2:卵子的准备 胚胎工程的理论基础——受精 (1)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; (2)卵子成熟的场所: 排出的卵子都要在 进一步成熟, 到 期,才具备与精子受精的能力。 初级卵母细胞 次级卵母细胞 输卵管内 MⅡ 卵巢 输卵管 受精阶段 胚胎工程的理论基础——受精 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 具备受精能力的卵子结构 ①精子穿越卵细胞膜外的结构 受精阶段 胚胎工程的理论基础——受精 释放出多种酶,以溶解这些结构 透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带 ②精子触及卵细胞膜的瞬间 阻止多精入卵的第一道屏障 卵细胞膜立即发生生理反应, 拒绝其他精子再进入卵内。 ③精子入卵后 受精阶段 胚胎工程的理论基础——受精 阻止多精入卵的第二道屏障 精子尾部脱离,原有核膜破裂,形成新的核膜,最后形成一个比原来精子核还大的核,叫做雄原核。 激活卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核。 受精标志: 观察到两个极体 或者雌、雄原核 ④雌、雄原核形成 相关信息:多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会再形成两个第二极体。 ⑤雌、雄原核靠近 受精阶段 胚胎工程的理论基础——受精 核膜消失、 第一次卵裂即将开始。 ⑤雌、雄原核融合、形成受精卵 受精完成的标志 小结:(1)阻止多精入卵的两道屏障: 第一道: 时间: ; 第二道: 时间: 。 (2)两个标志 受精标志: ; 受精完成标志: 。 精子触及卵细胞膜的瞬间 精子入卵后 透明带反应 卵细胞膜反应 观察到两个极体或者雌、雄原核 雌、雄原核融合,形成合子 (1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管( ) (2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用( ) (3)受精的标志是观察到两个极体;受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子( ) (4)动物排出的卵子成熟程度不同,都要在卵巢中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力( ) 判断正误 √ × √ × 胚胎工程的理论基础——受精 卵子的发生和成熟示意图: (1)①、②、③细胞名称: (2)a、b、c表示细胞分裂,依次为: (3)在精子与卵子结合过程中完成的分裂是: (4)假设该动物体细胞内有染色体2n条,则①、②、③、④四种细胞内的染色体数目依次是: 卵原细胞、 次级卵母细胞