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（2019）选择性必修3

第3节 胚胎工程 一 胚胎工程的理论基础 从社会中来 良种荷斯坦奶牛 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？ 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。 胚胎工程 胚胎工程是指对生殖细胞、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。 1.操作对象：动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞 2.技术种类：体外受精、胚胎移植、胚胎分割 3.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。 4.理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律 著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿 实例 首例试管婴儿 1992年我国首例三胞胎试管婴儿 （一）概念： 一、受精 受精是_____和_____结合形成_____的过程 精子 卵子 合子 （二）场所： 输卵管内 （三）过程： 1.准备阶段1—精子获能 刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在_________________发生_______________后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能” 雌性动物的生殖道 相应的生理变化 实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为_____________的建立奠定了基础 体外受精技术 （2）研究精子获能机制的意义： （1）概念： 头 颈 线粒体鞘 尾 成熟精子结构和几种主要家畜的精子示意图 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 具备受精能力的卵子结构 2.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程度不同： 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________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 输卵管内 MⅡ 3.受精阶段： 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 顶体释放出多种酶，以溶解这些结构 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Ⅱ，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 防止多精入卵的两个屏障 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，叫做雄原核。 雄原核 雌原核 放出第二极体 第一极体 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵。 第一次卵裂即将开始 受精的标志： 观察到两个极体或雌、雄原核。 受精完成的标志： 雌雄原核形成合子 雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，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； 二、胚胎早期发育 （一）场所： 输卵管和子宫 原肠胚 受精卵 2024/1/16 卵裂 桑椹胚 囊胚 原肠胚 （二）过程： 1.卵裂 （1）概念： 胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂 （2）场所： 透明带内 （3）分裂方式： 有丝分裂 （4）特点： 细胞数量-------------，胚胎总体积________ 每个细胞体积________ DNA总数目_______ 每个细胞的核DNA数目_____ 有机物总量_____，有机物种类_____ 不断增加 并不增加 不断减小 不断增加 不变 减少 增加 2.桑葚胚 （1）概念： 当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。 （2）特点： 这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。 3.囊胚 （1）概念： 胚胎进一步发育，细胞开始出现____，形成________、______；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有____的囊腔—______，这个时期的胚胎叫做囊胚； 分化 内细胞团