2.3.1 胚胎工程的理论基础-2023-2024学年下学期高二生物互动课堂优质课件（人教版2019选择性必修3）

2.3.1 胚胎工程的理论基础 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？ 从社会中来 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。 1.常用技术： 体外受精、胚胎移植、胚胎分割 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。 2.工程实质： 一、胚胎工程 01 二、受精 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: 2.场所： 受精前的准备阶段和受精阶段 输卵管 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 01 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 ✱精子获能的方法 ①直接利用雌性动物生殖道使精子获能； ②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能； *获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。 二、受精 01 *不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关 成熟精子结构 准备阶段1：精子获能 二、受精 7 准备阶段2：卵子的准备 要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。 动物排出的卵子成熟程度不同： 有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等； 有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等； 01 次级卵母细胞 卵子一般排出2--3小时后才能被精子穿入 二、受精 8 01 受精阶段 透明带反应 卵细胞膜反应 受精完成的标志： 雌雄原核融合，形成合子 防止多精子入卵受精的两个屏障: 二、受精 10 1、场所： 输卵管、子宫 三、胚胎早期发育 02 2、过程： 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 卵裂期 在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。 卵裂期 分裂方式： 项目 变化 细胞数目 胚胎的总体积 每个细胞体积 DNA总量 每个细胞内的DNA总量 有机物总量 增加 减小 增多 不变 减少 不增加 有丝分裂 胚胎早期发育 02 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 桑椹胚 桑葚胚 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。 胚胎早期发育 02 14 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 囊胚 特点： 结构： 细胞开始分化 内细胞团 滋养层细胞 囊胚腔 ——发育成胎儿的各种组织 ——发育成胎膜和胎盘 内细胞团 囊胚腔 滋养层 囊胚 透明带 具有全能性 孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。 孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。 胚胎早期发育 02 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑椹胚 囊胚 原肠胚 原肠胚 逐渐分化形成各 种组织、器官等 表面的细胞层 向内迁移的细胞 内外两个胚层之间 中胚层： 外胚层： 内胚层： 原肠胚 ——出现胚层分化 胚胎早期发育 02 小结：胚胎早期发育 ： 桑葚胚 受精卵 每个细胞具有全能性，能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织 囊胚 原肠胚 卵裂 细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加 孵化 内细胞团 滋养层 个体的各种组织细胞 胎盘、胎膜等胚外组织细胞 通常含有三个胚层：外胚层、内胚层、中胚层 16 小结and拓展：胚胎发育 vs 个体发育 全能细胞 细胞分化 幼体 继续分化 出生发育 性成熟个体 孵化 卵裂期 胚胎发育 胚后发育 个体发育 内细胞团 滋养层细胞 囊胚腔 外胚层 中胚层 内胚层 （原肠腔） 动物 种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段 2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑装胚 天 发育阶段 小鼠 24~38 38 〜50 50 〜60 60 〜70 68 〜80 3 桑建胚 绵羊 36~38 42 48 67 〜72 96 3~4 16细胞 猪 21 〜51 51-66 66~72 90-110 110-114 2~2.5 4~6细胞 马 24 30 〜36 50 〜60 72 98-106 6 囊胚 牛 27~42 44