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

胚胎工程的理论基础 主讲教师：裘圆圆 学 校：嵊州中学 年 级：高二 学 科：高中生物（人教版） 李女士结婚3年，夫妻感情很好，但一直未能怀孕，他们非常渴望有个自己的孩子。 李女士的疑问 我和我先生产生正常的卵子和精子，我的子宫也正常，只是两侧输卵管堵塞，为啥就怀不了孕？小生命究竟是如何诞生的呢？我怎样能生出健康的宝宝呢？ 创设情境 1 学习主题1：寻访“生命火种” 曲细精管 场所：在雄性动物的 内完成。 睾丸的曲细精管 形成过程： 精原细胞 初级精母细胞 复制 次级精母细胞 减Ⅰ 精细胞 减Ⅱ 精子 变形 活动探究 2 头 颈 线粒体鞘 （细胞核） （中心体） 精子运动提供能量 遗传物质储存场所 尾 精细胞变成精子的过程中，很多结构会消失，为什么细胞核与线粒体都保留了下来，请解释这一现象？ 活动探究 2 【资料1】张明觉，美籍华人、生殖生物学家，被科学界誉为“试管婴儿之父”和“避孕药之父”。1951年张教授在做兔的体外受精实验时发现: 放入的精子 卵子受精的情况 附睾取出 未受精 刚排出的精子 未受精 母兔生殖道内取出 受精 活动探究 2 【资料2】奥斯汀在兔和大鼠身上也发现，似乎精子在雌性生殖道内需要停留一些时间，在他们能够穿透透明带前，明显至少需要几个小时。奥斯汀将此称为获能，并将该现象命名为“精子获能”。国际生理学界把张明觉和奥斯汀的研究成果命名为“张——奥原理”。这一现象的发现解开了精卵受精之谜。 精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵细胞受精，必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力。 ◆精子获能的方法： ①直接利用雌性动物生殖道使精子获能 ②将精子放在人工配制的获能液中获能 常见有效成分有肝素、Ca2+载体等 精子获能意义：为体外受精技术的建立奠定基础。 活动探究 2 卵子形成过程示意图 成熟卵泡 卵子 卵子形成场所：卵巢 卵子形成的过程： 卵原细胞 卵细胞 第二极体 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 活动探究 2 卵子一般在排出2～3h后才能被精子穿入 动物排出的卵子成熟程度不同 马、犬等排卵 猪、羊等 自然状态下，“排卵”其实排出的是卵母细胞 活动探究 2 活动探究 2 卵子成熟的场所： 都要在输卵管内进一步成熟。 若成功受精，卵子会完成减数分裂。 若不能受精，则保留此状态约48小时后死亡。 卵子具备与精子受精能力的时期：MⅡ期 学习主题2：点燃“生命火花” 观看视频“受精阶段”，回答以下问题： 1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？ 2.防止多精入卵的屏障有哪些？这有什么意义？ 3.入卵后，精子和卵子发生了哪些变化？ 4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？ 活动探究 2 学习主题2：点燃“生命火花” 活动探究 2 活动探究 2 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一些结构 精子接触卵细胞膜 透明带反应 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 精子形成雄原核、 卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，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，最后形成一个比原来精子的核还大的核——雄原核 防止多精入卵的两个屏障 具备受精能力的卵子结构 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 雌雄原核充分发育后相向移动，彼此靠近 核膜消失，形成含有两个染色体组的合子（受精卵） 受精完成的标志： 两个极体 雌雄原核 雌、雄原核的融合 受精的标志 ：观察到两个极体或雌、雄原核 精卵结合的实质： 精子核与卵细胞核结合 活动探究 2 学习主题3：塑造“生命奇迹” 活动探究 2 原肠胚 受精卵 2细胞 4细胞 8细胞 桑葚胚 囊胚 卵裂： 场所：_________ 分裂方式：_________ 卵裂 透明带 有丝分裂 活动探究 2 （一）场所： 输卵管和子宫 （二）过程： 胚胎早期发育 项目 变化 细胞数目 每个细胞体积 DNA总量 每个细胞内的DNA总量 有机物总量 有机物种类 【思考探究】请分析卵裂时，胚胎中细胞或物质的变化规律， 完成下表： 增多 减小 增多 不变 减少 增多 8 细胞 4 细胞 2 细胞 受精卵 桑葚胚 卵 裂 期 活动探究 2 桑椹胚： 胚胎细胞数目在32个左右；胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹；该阶段前的每一个细胞均未分化，属于 细胞。 全能 活动探究 2 囊胚： 细胞开始出现分化， 将来发育成胎盘和胎膜; 将来发育成胎儿的各种组织；囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做 。 滋养层 滋养层 内细胞团 内细胞团 囊胚腔 孵化 透明带 活动探究 2 出现胚层分化 ①特点： 表面的细胞层 向内迁移的细胞 内外两个胚层之间 中胚层： 外胚层： 内胚层： ②结构： 逐渐分化形成各种组织、器官等 原肠胚 活动探究 2 卵原细胞 卵细胞 精原细胞 精子 受精卵 早期胚胎 子宫 胎儿 小生命诞生流程图 有丝分裂 减数分裂 着 床 分 娩 输卵管 体内受精 活动探究 2 20 卵母细胞 卵巢 精子 输卵管堵塞导致受精失败 堵塞 概念：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。 【胚胎工程】 活动探究 2 课堂小结 补充受精作用的相关内容，优化胚胎发育的概念图。 3 归纳总结 精子穿越卵细胞膜外的结构 精子接触卵细胞膜 精子入卵 雌、雄原核形成 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵 精子获能 卵子的准备 同学们，再见 $$