2.3 胚胎工程（第1课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修3）

聚焦 学习目标： 1.受精过程 2.早期胚胎发育 第3 节 胚胎工程 第1课时 胚胎工程的理论基础 胚胎工程 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 技术种类 工程实质 理论基础 动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞 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。 哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律 一.受精 1.概念： 精子和卵细胞结合形成合子（受精卵）的过程。 思考讨论： 1)受精作用的发生体现了细胞膜的什么功能？ 体现了细胞膜的什么特点？ 2)受精卵的细胞核和细胞质的遗传物质来源分别是？ 2.场所： 3.过程 输卵管 ①受精前的准备阶段 ②受精阶段 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 相互识别、融合 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 精子的形成过程 （整个过程连续进行，不间断） 头 颈 线粒体鞘 尾 顶体 （高尔基体） （细胞核） （中心体） ③精子头出现 ④细胞质浓缩 ①顶体的发生 ②尾的发育 ⑤精子形成 ①高尔基体→头部的顶体 ②中心体→精子的尾部 ③线粒体→精子尾基部的线粒体鞘 ④其他物质→原生质滴（最后脱落） ①高尔基体→头部的顶体 ②中心体→精子的尾部 ③线粒体→精子尾基部的线粒体鞘 ④其他物质→原生质滴（最后脱落） 便于运动 ——“减负” 精子的形成过程 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，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。 张明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。 1951年发现“精子获能”现象，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。 a.直接利用雌性动物的生殖道 b.培养在人工配制的获能液 ①精子获能的方法： 常见的有效成分有：肝素、Ca2＋载体 头 颈 线粒体鞘 （细胞核） 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。 ②意义：实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为体外受精技术的建立奠定了重要基础。 【资料】 动物的胚胎在性别分化以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过有丝分裂的方式不断增加其数量，并进一步演变成为初级卵母细胞。这时，它被卵泡细胞包围，形成卵泡。 排卵：初情期时，雌性动物卵泡破裂，次级卵母细胞连同透明带、放射冠与卵泡液一起从卵巢排出的过程。 2)准备阶段2：卵子的准备 【资料】 MⅠ前的间期是在胎儿期完成的； MⅠ(减数第一次分裂)是在雌性动物排卵前后完成的； MⅡ是在精子与卵子结合的过程中完成的。 2)准备阶段2：卵子的准备 02 卵细胞的形成是一个不连续的过程 特点① 2)准备阶段2：卵子的准备 2)准备阶段2：卵子的准备 卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ中期，才具备与精子受精的能力。 特点②：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。 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 受精阶段 精子接触卵细胞膜 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 精子穿越卵细胞膜外的结构（透明带） 透明带反应 释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构 雄原核 第一极体 第二极体 雌原核 精子入卵后，尾部脱离，核膜破裂，形成雄原核； 同时卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体后，形成雌原核。 卵细胞膜反应 防止多精入卵的两个屏障 雌、雄原核靠近 雌雄原核融合，形成合子 透明带和卵细胞膜的间隙有两个极体或者雌、雄原核 ③受精的标志： ④受精完成的标志： 核膜消失，第一次卵裂即将开始 精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的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。 课堂小结 受精 精子获能 受精前的准备 卵子准备 刚排出的精子必需在雌性动物的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” 卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ中期，才具备与精子受精的能力 精子获能的方法：①利用雌性动物的生殖道；②将精子培养到获能液(Ca2+载体、肝素等) 中使其获能 精子穿过卵细胞外结构 精子接触卵细胞膜 精子入卵后，尾部脱离，核膜破裂，形成雄原核；卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体后，形成雌原核。 雌雄原核靠近 核膜消失，雌雄原核融合，形成合子 受精卵 2细胞 8细胞 桑葚胚 4细胞 胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内