2.3胚胎工程的理论基础（第一课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第二章 动物细胞工程 第1节 胚胎工程的理论基础 （第一课时） 1 目录 /CONTENTS 01 受精 02 早期胚胎的发育 03 习题检测 04 学习目标： 1.概述动物细胞核移植技术的含义及类型。 2.简述动物体细胞核移植的基本过程。 3.说出体细胞核移植技术的应用前景。 二、体细胞核移植技术的过程 （1）为什么选择卵母细胞作为核移植受体细胞？ ①体积大，易操作 ②含有激活细胞核全能性表达的物质 ③卵黄多，营养物质丰富。 卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状有影响。 生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境等因素的影响。 （2）从遗传物质的角度来分析，为什么克隆动物和供体动物并不是100%的复制？ 新课导入 我国对奶类的总需求量很大，但我国奶牛的单产水平并不高。而引进一头外国高产成年奶牛往往需要数万元。 能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢? 遗憾的是，牛的生育率很低！ 但克隆技术又不够成熟，克隆动物可能存在健康问题 良种荷斯坦奶牛 核移植技术进行克隆 可以通过体外受精（有性生殖）、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。 胚胎工程技术！ 4 胚胎工程的发展历程 1. 胚胎工程的概念 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。 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 5 目录 01 一、受精 一、受精 精原细胞 大量精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 有丝分裂 染色体复制及相关蛋白质合成 细胞变形 第一阶段 第二阶段 第三阶段 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 2. 时期：初情期(相当于人的青春期)→生殖机能衰退 1. 场所：睾丸（曲细精管） 3. 精子的结构： 头 颈 线粒体鞘 尾巴 顶体 （主要是细胞核） （为精子运动提供能量） （由中心体演变而来） 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。 精子的形成过程 一、受精 思考：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。 其中，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。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。 细胞核和线粒体都是精子的重要结构。 一、受精 卵子的形成过程 卵细胞的形成是一个不连续的过程 卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于减数分裂Ⅰ前期 一、受精 知识回顾： 必修2第2章第1节P27 一、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： 自然条件下，哺乳动物的受精作用在输卵管内完成 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 细胞间的信息交流（细胞膜上的糖蛋白有识别作用） 细胞膜具有一定的流动性 ①精卵相互识别的体现细胞膜什么功能： ②精卵融合的结构基础： 一、受精 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）概念： !!注：精子获能实质是指精子获得受精“能力”，不是获得能量。 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 （2）使精子获能的方法： （常见的有效成分有：肝素、Ca2+载体等） （3）研究精子获能机制的意义： 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。 一、受精 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，为哺乳动物体外受精奠定了理论墓础。由于他在体外受精和胚胎移植研究中作出的重大贡献，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。 精子获能的原因 精子获能的原因：精液由精子和精浆组成，精浆中含有抑制精子获能的物质，只有精子进入雌性动物的生殖道后，由生殖道分泌产生相关物质解除对精子的抑制，才能使精子获得受精的能力。 一、受精 2、准备阶段②—卵子的准备 原始卵泡 成熟卵泡 黄体 次级卵母细胞 排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？ 正常情况下，一个卵巢中有多个卵泡，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。 排卵：卵子从卵泡中排出 一、受精 2、准备阶段②—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