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

2018年3月，地球上最后地球上最后一头雄性北方白犀牛“在肯尼亚死亡。地球上剩下最后两只雌性北方白犀牛。但研究人员设法保存了雄性北方白犀牛的精子。 克隆北方白犀牛 无性生殖 北方白犀牛种群遗传多样性会很低 试管动物 第3节第1课时 胚胎工程的理论基础 一、胚胎工程 目录 CONTENTS 胚胎工程的理论基础 一/ 受精 1/ 胚胎早期发育 2/ 新课程标准 核心素养 1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。 2.说明胚胎的形成经过了受精及早期发育等过程。 1.生命观念——从精子和卵细胞的结构理解受精作用过程。 2.科学思维——构建模型分析早期胚胎发育中相关物质和结构的变化。 1978年世界首例试管婴儿 露易丝.布朗 1988年中国首例试管婴儿郑萌珠 思考·讨论 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 一、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、技术种类： 3、工程实质： 4、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 哺乳动物(体内)受精和早期胚胎发育的规律 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。 6、目的： 生产后代，以满足人类的各种需求。 5、操作水平： 主要集中在细胞水平上 一、胚胎工程 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？ 二、胚胎工程的理论基础—受精 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？ 4、防止多精入卵的屏障有哪些？受精的标志？受精完成的标志？ 请同学们自主阅读教材P56-57，思考下列问题。 二、胚胎工程的理论基础—受精 卵巢 卵巢 输卵管 输卵管 子宫内膜 生殖道 受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。 受精在输卵管内完成 受精过程 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段1 准备阶段2 精子获能 卵子的准备 二、胚胎工程的理论基础—受精 8 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 精原细胞 精子 卵原细胞 第一极体 第二极体 卵细胞 二、胚胎工程的理论基础—受精 1、准备阶段Ⅰ—精子获能 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” (1) 精子获能的方法 ① 直接利用雌性动物的生殖道 ② 培养在人工配制的获能液，常见有效成分有 Ca2+载体、肝素等。 二、胚胎工程的理论基础—受精 头 颈 线粒体鞘 尾 顶体 外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分 精子头的主要部分？ 头部的顶体？ 精子的尾？ 线粒体鞘膜？（尾的基部） 原生质滴最后脱落 细胞核 中心体 线粒体 高尔基体 细胞内其他物质 精子 注：精子获能实质是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 课堂练习 (2) 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 1、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。 拓展应用《教材》P59 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。 二、胚胎工程的理论基础—受精 精子获能现象的发现 张明觉 1951年，他发现“精子获能”的生理现象。同年，澳大利亚学者奥斯汀博士也在实验中发现相同现象。国际生理学界把他们俩的研究成果命名为“张—奥原理”。这一现象的发现解开了精卵受精之谜，为哺乳类卵子体外受精的成功，奠定了理论基础。 1959年，他首次成功地把兔子的精子和卵子在体外结合，再放回到兔子子宫里，体外受精的卵子发育正常，文章发表在1959年的《自然》杂志上。正是他的研究，促成了第一个试管婴儿的