2.3.1胚胎工程的理论基础课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

胚胎工程 --胚胎工程的理论基础 从社会中来 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。能不能让引进的两种奶牛快速、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？ 1.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。 操作对象 体外受精、胚胎移植和胚胎分割等 胚胎工程许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行模拟操作。 生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞 主要集中在细胞水平上 技术种类 操作水平 生产后代，满足人类各种需求 目 的 1.胚胎工程 实 例 世界首例试管婴儿 中国首例试管婴儿 1.胚胎工程 实 例 中国首例试管婴儿 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。 思考1.试管婴儿技术包括哪些操作步骤？ 思考·讨论 思考2.试管婴儿培育和正常怀孕有何异同？ ①体外受精 ②胚胎的早期培养 ③胚胎移植 2.胚胎工程的理论基础—受精 知识回顾 必修二 减数分裂与受精作用 初级精母细胞 精原细胞 精子在睾丸中形成 2.胚胎工程的理论基础—受精 知识回顾 必修二 减数分裂与受精作用 典型精子的结构 头部 颈部 尾部 顶体 精核 中段（线粒体环） 主段 末段 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。 Q:精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与线粒体都保留了下来，请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。 细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是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。 2.胚胎工程的理论基础—受精 知识回顾 必修二 减数分裂与受精作用 卵细胞在卵巢中形成 2.胚胎工程的理论基础—受精 知识回顾 必修二 减数分裂与受精作用 精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。 2.胚胎工程的理论基础—受精 准备阶段 ①精子获能 1951年 张明觉- 兔子 Austin – 老鼠 现象：动物排出的精子不能马上与卵子受精，必须在雌性生殖道内停留一段时间才能与卵子受精 张明觉 精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵细胞受精，必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为精子获能。（课本P56） 2.胚胎工程的理论基础—受精 准备阶段 ①精子获能 注意： ①精子获能实质是指精子获得受精的“能力”，而不是获得能量。 ②精子获能的场所：雌性动物的生殖道。 方法： ①利用雌性生殖道让精子受精。 ②将精子培养在人工配置的获能液中使其获能等。 常用有效成分：Ca2+载体、肝素等 2.胚胎工程的理论基础—受精 准备阶段 ②卵子的准备 排卵是指卵子从卵泡中排出的过程。卵子一般在排出2~3小时后才能被精子穿入。 马、人 绵羊、牛、猪 排卵时卵细胞所处时期： 他们都要在输卵管内进一步发育成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力 2.胚胎工程的理论基础—受精 受精阶段 透明带 质膜 卵子结构 第一极体 细胞核 精子要如何穿过重重关卡才能和卵子结合？ 2.胚胎工程的理论基础—受精 受精阶段 ①精子穿越卵细胞膜外的结构（透明带） 精子触及卵细胞膜的瞬间，发生透明带反应。 ②精子入卵，发生卵细胞膜反应。 释放多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构；同时借助自身的运动 这是防止多精入卵的第一道屏障 这是防止多精入卵的第二道屏障 思考：受精时多个精子不能同时进入同一个卵子，这对生物的遗传有什么意义？ 2.胚胎工程的理论基础—受精 受精阶段 ④雄、雌原核充分发育后，核膜消失，相互融合，形成合子（形成受精卵） 受精的标志：观察到两个极体或雌、雄原核； ③精子入卵，尾部脱离，形成雄原核。 卵子被激活完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核。 A.多数哺乳动物的第一极体不会进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。 B.精子入卵后，卵子完成减数第二次分裂，释放出第二极体。 受精完成的标志：雌、雄原核核膜消失、形成合子 2.胚胎工程的理论基础—受精 金版学案P94 【例1】下列过程发生在受精过程中的是(　　) ①精子与卵子接触