2.3胚胎工程(第1课时）课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第3节 胚胎工程 胚胎工程的理论基础 1、理解胚胎工程的定义 2、通过学习哺乳动物受精和胚胎早期发育过程，理解细胞结构与功能的统一性。 3、阐明受精和胚胎早期发育的过程及特点。 【任务一】阅读课本56页第1-2段，思考回答下列问题： 1.胚胎工程的概念？ 2.胚胎工程操作对象、常用技术、理论基础、实质和操作水平。 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技术手段： ③理论基础： 生殖细胞、受精卵或早期胚胎 体外受精、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 一、胚胎工程 国家统计局数据显示，我国结婚登记女性的年龄占比中，35岁及以上非最佳育龄妇女的占比正逐年增加。晚婚晚育与不孕不育增加的趋势也高度重合。目前，我国育龄夫妇的不孕不育率已经攀升至约12%-18%。这些夫妇特别想要一个自己的孩子，有什么好的建议能让他们实现心愿么？ “试管婴儿” 技术过程： 第一步：体外受精 第二步：胚胎的早期培养 第三步：胚胎移植 1988年我国首例试管婴儿诞生 1992年我国首例三胞胎试管婴儿 【旧知回顾】 精子的形成过程 曲细精管 场所：在雄性动物的 内完成。 睾丸的曲细精管 时期： 从初情期开始直到生殖机能衰退 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 变形 第一阶段 第二阶段 第三阶段 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 精子发生过程 遗传物质的储存场所 为精子生存和运动提供能量 成熟精子结构 不同动物精子形似蝌蚪，但其大小略有不同与动物体型大小无关。 8 场所：在雌性动物的 完成 (性成熟后，受性激素刺激， 继续分裂) 卵巢 输卵管 形成过程： 分裂过程不连续，有两次暂停 卵细胞的形成过程 二、受精 精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 1、概念 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 2、场所 自然条件下，哺乳动物的输卵管内。 3、过程 受精前准备阶段 受精阶段 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 【任务二】请同学们自主阅读教材P56-57，思考并回答下列问题： 1、什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？ 2、精子获能的方法？ 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？ 直接利用 使精子获能； 将精子培养在 中使其获能； (1) 受精前准备阶段1—精子获能 雌性动物的生殖道 人工配制的获能液 B、精子获能的方法： A、精子获能实质： 含有肝素和Ga+载体 是指精子获得受精“能力” 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。 12 (2) 受精前准备阶段2—卵子的准备 ②不同动物排出的卵子成熟程度 ①卵子一般在排出 后才能被精子穿入 2-3h 不同 排出的卵子都要在 ______内进一步成熟。到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。 输卵管 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 马、犬排卵 猪、羊排卵 MⅡ(中)期卵母细胞 发育 透明带 卵细胞膜 核 纺锤体—染色体复合物 第一极体 （3）受精阶段 【任务三】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.防止多精入卵的机制有哪些? 3.精子入卵后，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？ （3）受精阶段 【任务三】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.防止多精入卵的机制有哪些? 3.精子入卵后，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？ 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 获能后的精子与卵子相遇，精子发生顶体反应，顶体释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，形成精子通过的通道 借助精子自身运动接触卵细胞膜 透明带反应 精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外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、与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂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 雄原核 第一极体 雌原核 第二极体 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 (3) 受精阶段 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵。 第一次卵裂即将开始 雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。 受精完成的标志： 雌雄原核形成合子 受精的标志： 观察到两个极体或者雌雄原核 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。 受精完成的意义： 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ；对于生物的遗传和变异十分重要。 （二）受精阶段 情境串讲 二、受精 精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带 精子接触卵细胞膜 透明带反应 卵细胞膜反应 形成雄原核、雌原核，释放第二极体 精子入卵 雌、雄原核靠近 核膜消失，形成受精卵 受精结束，卵裂开始 第1步：精子穿越卵细胞膜外结构 第2步：透明带发生生理反应 第3步：精子入卵 第4步：卵细胞膜发生生理反应 第5步：雌雄原核的形成 第6步：雌、雄原核融合，受精卵形成 阻止多精入卵的两道屏障 受精阶段小结 意义：保证受精卵中的遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证了遗传的稳定性。 1.下列细胞，哪一个代表已经完成受精的卵子( 　　) C 透明带和卵细胞膜之间的两个极体是不同的，分别是第一极体和第二极体 课堂小练 (1)写出图中字母表示的结构名称。 a.　　　　 , b.　　　　, c.　　　 。 2.下图为哺乳动物受精过程示意图,请据图回答下列问题。 (2)该过程发生的场所是　　　　,能体现受精作用实质的是图中的　　过程。 透明带 雄原核 雌原核 输卵管 ④ (3)在精卵相遇之前,精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化,具有了受精能力,这个过程叫　　　 。卵子一般排出后都要在　　　　中进一步成熟,当达到　 　　　　　　 时,才具备与精子受精的能力。 精子获能　 输卵管 减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期) （一）场所： 输卵管和子宫 原肠胚 受精卵 卵裂 桑葚胚 囊胚 原肠胚 （二）过程： 透明带破裂 孵化 三、胚胎早期发育 输卵管（透明带） 子宫 胎儿 原肠胚 受精卵 2细胞 4细胞 8细胞 桑葚胚 囊胚 ①卵裂： 细胞数量_____________ 胚胎总体积_________ 透明带 有丝分裂 不断增加 并不增加 场所：_________ 分裂方式：_________ 特点： 1、卵裂 （受精卵的早期分裂） 项目 变化 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 卵裂 不断减小 不断增加 不变 减少 增加 当卵裂产生的子细胞逐渐形成 ____ 的细胞团，形似 时，这时的胚胎称为桑葚胚； 原肠胚 受精卵 2细胞 4细胞 8细胞 桑葚胚 囊胚 2、桑葚胚 概念： 特点： 桑葚 致密 由32个全能细胞构成 这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。 原肠胚 桑葚胚 囊胚 3、囊胚 特点： 结构： 内细胞团 （聚体在胚胎一端的细胞） 滋养层细胞 （沿透明带内壁扩展和配列的细胞） 囊胚腔 ——发育成胎儿的各种组织 ——发育成胎膜和胎盘 内细胞团 囊胚腔 滋养层 透明带 具有全能性，胚胎干细胞的来源 胚胎的进一步发育， 。 孵化： 囊胚进一步扩大，会导致 破裂，胚胎从其中伸展出来。 细胞逐渐分化 透明带 孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。 ——胚胎的内部出现了含有液体的腔 桑葚胚→囊胚形成 囊胚扩大→孵化 囊胚腔 外胚层 内胚层 中胚层 原肠腔 表皮及其附属结构 神经系统和感官 循环系统 脊索 真皮 消化道上皮 呼吸道上皮 腺体 肌肉 内脏细胞外膜 泌尿系统 生殖系统 各种组织器官系统 个体 4、原肠胚 受精卵 卵裂期 桑葚胚 囊胚（内含囊胚腔） 原肠胚（内含原肠腔） 胎儿形成 外胚层 中胚层 内胚层 在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加。 由全能细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑葚 内细胞团：发育成胎儿各组织 滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘 最初在输卵管进行有丝分裂 胚胎发育小结 主要特点： 进一步发育为不同的组织、器官、系统 31 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.33.100 $