2.3-1 胚胎工程（理论基础）- 2023-2024学年高二生物同步备课优质课件（人教版2019选择性必修3）

第2章 第3节 胚胎工程 第1课时：胚胎工程的理论基础 学习目标 目标 01 02 以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。（科学思维） 哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。阐述细胞的结构与功能的适应。（生命观念） 2 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。 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? “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 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： 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： 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 ⑤操作水平： 主要集中在细胞水平上 2.卵子的发生 3.受精作用 囊胚 4.胚胎发育 1.精子的发生 受精卵 每个生命的诞生，都始于一颗精子和一颗卵子的相遇。精卵结合的过程是什么？ 一、受精 请同学们自主阅读教材P56-57，思考并回答下列问题： 1.受精的场所？包括几个阶段？ 2.什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？获能的方法？ 3.排出的卵子是成熟的卵细胞吗？卵子成熟的场所？卵子发育至哪个时期才具备受精的能力？ 定义: 过程: 受精前的准备阶段 受精阶段: 准备阶段Ⅰ:精子获能 准备阶段Ⅱ: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 受精 （一）受精前的准备阶段 一、受精 1.准备阶段Ⅰ——精子获能 精子获能的概念? 科学研究发现，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” 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 *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； （一）受精前的准备阶段 一、受精 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? 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 1.准备阶段Ⅰ——精子获能 卵子一般排出2-3小时后才能被精子穿入，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 排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。 发育 （一）受精前的准备阶段 一、受精 2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备 卵子一般排出2-3小时后才能被精子穿入，不同动物排出的卵子成熟程度不同 （一）受精前的准备阶段 一、受精 2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备 卵子一般排出2-3小时后才能被精子穿入，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 马、犬等少数哺乳动物排出的是初级卵母细胞 猪、羊等多数哺乳动物排出的是次级卵母细胞 马、犬排卵 猪、羊排卵 排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。 发育 （二）受精阶段 一、受精 阅读教材57页“受精阶段”部分的内容，思考回答以下问题。 1.受精时，精子依次穿过了哪些结构? 2.防止多精人卵的机制有哪些? 3.精子人卵后，它的结构发生了哪些变化? 4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？ （二）受精阶段 一、受精 （二）受精阶段 一、受精 雄原核 雌原核 第一极体 第二极体 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 精子释放多种酶，溶解膜外结构 精子接触卵细胞膜 透明带反应 精子触及卵细胞的瞬间，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 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 卵细胞膜反应 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 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