2.3胚胎工程第1课时课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章 第3节 胚胎工程 第1课时:胚胎工程的理论基础 良种荷斯坦奶牛 可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎,然后移植给代孕母牛生下后代。 从社会中来 你能想出什么方法来扩大良种荷斯坦奶牛种群的数量呢? 培育克隆牛可以达到快速繁育的目的。如果繁育成功,这样的种群在遗传多样性上与自然种群有何区别? 要想获得在遗传多样性上具有更大优势的后代,你能想出其他繁育方法吗? 阅读教材“从社会中来”了解我国在奶牛生产中存在的问题,思考以下问题: “克隆”属于无性生殖,后代的遗传多样性低。 克隆技术、体外受精 ①操作对象: ②技术手段: ③理论基础: 生殖细胞、受精卵或早期胚胎 体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植等。 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 胚胎工程 ⑤操作水平: 主要集中在细胞水平上 目 录 一、胚胎工程的理论基础 1 受精 2 胚胎早期发育 受精 一 受精 概念: 阶段: 准备阶段 受精阶段: 准备阶段 :精子获能 准备阶段 :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 细胞膜具有:一定的流动性 哺乳动物的输卵管内。 一、受精 头 颈 尾 精子由哪些部分组成? 精子的结构特点与其功能有什么相关性? 成熟精子的结构示意图 (1)准备阶段——精子获能 原因:刚排出的精子不能立即受精,与要在雌性生殖道发生相应的生理变化后,获得受精能力 1.受精前的准备阶段 线粒体鞘 成熟精子含有的细胞质很少 高尔基体 细胞核 顶体 (1)准备阶段——精子获能 怎么让精子获能? 直接利用 使精子获能; 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 生物种类不同成分有差异; 常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。 1.受精前的准备阶段 肝素 ①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 (2)准备阶段——卵子的准备:排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟。 1.受精前的准备阶段 ②卵子的成熟 (2)准备阶段——卵子的准备 1.受精前的准备阶段 卵子要在 内进一步成熟,达到 时,才具备与精子受精的能力。 输卵管 具备受精能力的卵子结构 透明带 卵细胞膜 核 (纺锤体—染色体复合物) 第一极体 M 中期 阅读教材57页“受精阶段”部分的内容,思考回答以下问题。 受精时,精子依次穿过了哪些结构? 防止多精人卵的机制有哪些? 精子人卵后,它的结构发生了哪些变化? 卵细胞受精的标志是什么?受精完成的标志是什么? 任务一 2.受精阶段 精子穿越卵细胞膜外结构,如透明带 释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构。 精子接触卵细胞膜 透明带反应 精子形成雄原核、卵子完成减数分裂 ,释放第二极体,形成雌原核 精子入卵 卵细胞膜反应 精子触及卵细胞膜瞬间,透明带迅速发生生理反应,阻止后来精子进入透明带。第一道屏障 精子入卵后,卵细胞膜立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。 第二道屏障 防多精入卵的两个屏障 雄原核 雌原核 第一极体 第二极体 2.受精阶段 借助自身运动(线粒体供能) 雌、雄原核靠近 核膜消失,第一次卵裂即将开始 受精完成的标志: 雌雄原核形成合子 受精的标志: 观察到两个极体或雌雄原核 核膜消失,形成含有两个染色体组的合子,受精卵形成 2.受精阶段 雄原核 雌原核 第一极体 第二极体 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂 ,因而不会形成两个第二极体。 两个极体 雌雄原核 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂 ,因而不会形成两个第二极体,观察到的两个极体为一个第一极体一个第二极体; 13 关于受精作用的四点提醒 (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)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。 (3)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核,它们是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。 (4)不同动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等;有的可能是初级卵母细胞,如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟.当达到减数分裂 的中期时,才具备与精子受精的能力。 2.受精阶段 哺乳动物精子和卵子发生的不同点 (1)形成精子的减数分裂是连续的,场所唯一(M 和M 的场所都是睾丸);而形成卵子的减数分裂是不连续的,场所不唯一(M 场所在卵巢,M 场所在输卵管中)。 (2)精子和卵子发生的时间不同:精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的,M 是在雌