2.3.1 胚胎工程的理论基础（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 细胞工程 第3节 胚胎工程 一 胚胎工程的理论基础 学习目标 理解受精的过程 （生命观念、科学思维） 01 02 根据哺乳动物胚胎早起发育过程图，理解胚胎发育过程及各时期的特点 （生命观念、科学思维） 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。 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 胚胎工程的理论基础——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 ：输卵管 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 分组阅读教材56-59页，结合学案思考讨论下列问题 1、精子排出后能立即与卵子结合吗？要经过什么过程？ 2、刚刚排出的卵子可以立即与精子结合吗？要经过什么过程 3、受精时，精子依次穿过了哪些结构？ 4、受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？ 5、精子入卵后，它的结构发生了哪些变化？ 6、卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？ 7、精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？ 8、早期胚胎发育的开始场所在哪儿？什么是卵裂？正在进行卵裂的胚胎有什么特点？ 9、胚胎发育经过哪几个阶段？ 知识呈现 准备阶段1：精子获能 （1）概念： 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，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。 （3）研究精子获能机制的意义： 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 a.直接利用雌性动物的生殖道使精子获能； b.将精子培养在人工配制的获能液中使其获能。 （2）获能方法： *获能液的成分因动物种类不同而有所差异； *获能液常见有效成分有肝素、Ca2+载体等； 准备阶段1：精子获能 头 颈 线粒体鞘 尾 *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 （4）成熟精子结构 （细胞核） （中心体） 顶体（高尔基体） ①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。 ②精子的运动需要依靠尾部的摆动，这个过程需要消耗能量。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。 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，请解释这一现象？ 拓展应用（P59） 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 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 具备受精能力的卵子结构 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 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 受精阶段 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵。 第一次卵裂即将开始 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，