2.3.1 胚胎工程的理论基础 课件-2025—2026学年高二生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦胚胎工程的理论基础，涵盖受精（准备阶段与受精阶段）及早期胚胎发育过程。通过“问题探讨”（奶牛繁殖难题）和“从社会中来”（技术流程）导入，引导学生从实际问题出发，构建“问题-技术-理论”的学习支架，衔接前后知识逻辑。 其亮点在于采用“精先生与卵小姐的爱情故事”任务驱动，将受精过程情境化为“相遇、相知、相爱”三障碍，结合卡通角色对话建模，体现科学思维与探究实践。课堂小结系统梳理知识，实战演练强化应用，助力学生形成生命观念，提升学习兴趣，也为教师提供高效教学工具。

2.3.1 胚胎工程的理论基础 第二章 细胞工程 奶牛品种是影响产奶的主要因素之一，而 引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。 遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一生排出的卵细胞约200个左右，一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。卵巢中卵母细胞数量是它的1000倍（20万）；公牛平均每次射精5mL，精子数50亿。 【讨论】如何解决实现良种牛的快速大量繁殖？ ￭ 问题探讨 【答案】可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后胚胎移植给其他品种代孕母牛生下后代。 ￭ 从社会中来 受体母牛 （代孕） 试管牛 收集卵子 收集精子 受精卵 早期胚胎 体外受精 发育 胚胎移植 指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行的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。 哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律。 ￭ 胚胎工程 1 概念： 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 操作对象 技术手段 2 工程实质： 目的 3 理论基础： 一、 受精 1 概念： 指精子和卵子结合形成合子 (即受精卵)的过程。 2 场所： 输卵管 3 过程： 包括 受精前的准备阶段 受精阶段 精子的闯关征程 精子获能 卵子的准备 任务驱动：精先生与卵小姐的爱情故事 钟于忠于，衷于终于 合情合理，合法和你 相遇 障碍一: 相知 障碍二: 相爱 障碍三: 合情合理 一、 受精 合法和你 法定年龄，持证上岗 获能 雌性生殖道 精子 具有受精能力的精子 （一）准备阶段—克服障碍1 1、精子的准备：精子获能 一、 受精 2、卵子的准备: Q1：卵细胞排出的时候处于减数分裂的什么时期？ Q2：减数分裂什么时期的卵细胞才具有受精的能力？ 初/次级卵母细胞 输卵管 MⅡ中期 具有受精能力的卵细胞 相遇？ 相关信息 使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能溶液中使其获能等。获能溶液成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。 动物精子和卵细胞形成过程比较 核心探究 卵细胞形成过程： 精子形成过程： 12 一、 受精 2、卵子的准备: 排卵是指卵巢中排出初级或次级卵母细胞的过程。 卵子需要在输卵管内达到MⅡ中期时，才具备受精能力 卵子的分裂是不连续的！！！ 第一关：精子如何穿越卵细胞膜外的结构？（如透明带等） 第二关：精子如何进入卵细胞？ 第三关：精子核和卵细胞核如何融合？ （二）受精阶段—克服障碍2 一、 受精 走心 相知？ 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 第一关：精子如何穿越细胞膜外的结构？（透明带等） 第二关：精子如何进入卵细胞？ 第三关：精子核和卵细胞核如何融合？ 微绒毛抱合 细胞膜互相融合 头部进入 受精卵形成 精 子：头尾分离 核膜重构 雄原核形成 卵细胞：被激活 释放第二极体 雌原核形成 融合 释放出多种酶，以溶解这些结构 雄原核 雌原核 第一极体 放出的第二极体 注意： 受精卵的核基因是精子和卵子各占一半； 受精卵的质基因几乎全部来自卵子。 相关信息 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。在实际胚胎工程操作中，常以观察到 两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。 一、 受精 （二）受精阶段—克服障碍3 一、 受精 防止多精子入卵 —弱水三千只取一瓢 第二道屏障： 第一道屏障： 透明带反应 卵细胞膜反应 （精子触及卵细胞膜的瞬间） （精子入卵后） 专一 相爱？ ₪ 在受精卵中，来自精子和卵细胞且数量相同的是（ ） A. 线粒体 B. DNA分子 C. 染色体 D. RNA分子 C ￭ 实战演练 ₪ 关于精子和卵细胞的形成，正确的是（ ） A. 精子一旦形成，便有了受精能力 B. 排卵是指卵巢中排成熟卵细胞的过程 C. 在精子和卵细胞的形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂都是连续的 D. 卵原细胞增加其数量的方式是有丝分裂 D Q1：受精卵是几个细胞？ Q2：人是单细胞生物还是多细胞生物？ Q3：人体所有的细胞结构和功能都相同吗？ 受精卵 幼体 分裂和分化 二、胚胎早期发育 1 概念： 幼体 卵裂 原肠胚 囊胚 桑葚胚（32个） 受精卵 二、胚胎早期发育 2 胚胎发育的过程： 在透明带内进行 孵化 囊胚从透明带中伸展出来 细胞未分化 卵裂期: 细胞分裂方式为__ ______ 细胞数目_________ 胚胎总体积______或略有______ 每个细胞体积_________ DNA数目________ 有机物总量_______ 有机物种类_________ 有丝分裂 增加 不增加 缩小 减小 增加 减少 增加 在透明带内进行 幼体 卵裂 原肠胚 囊胚 桑葚胚（32个） 受精卵 二、胚胎早期发育 2 胚胎发育的过程： 内细胞团（全能性）→各种组织 囊胚腔(含有液体的囊腔） 滋养层→胎膜、胎盘 开始出现细胞分化 桑葚胚 内细胞团 囊胚腔 滋养层 大规模分化 由32个全能细胞构成的致密细胞团。 孵化 囊胚从透明带中伸展出来 逐渐分化形成各种组织、器官等 二、胚胎早期发育 二、胚胎早期发育 拓展 ——胚胎发育 vs 个体发育 全能细胞 细胞分化 幼体 继续分化 出生发育 性成熟个体 孵化 卵裂期 胚胎发育 胚后发育 个体发育 内细胞团 滋养层细胞 囊胚腔 外胚层 中胚层 内胚层 （原肠腔） 课堂小结 胚胎工程的理论基础 早期胚胎发育 受精 受精阶段 受精前的准备阶段 精子的获能 卵子的准备 穿越放射冠、透明带 受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚 接触卵细胞膜 进入卵细胞 雌雄原核形成 核膜重构形成受精卵 1. 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ 思考讨论 马的胚胎进入子宫时，发育程度最高,它处于囊胚阶段。 思考讨论 2. 将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？ 小鼠至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。 牛虽然最早可在8~16细胞阶段,但在实践中常用发育到囊胚阶段进行移植。 一、概念检测 1. 判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。 1）在自然条件下，受精在子宫中完成。（ ） 2）精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力。（ ） 3）精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。（ ） 2. 下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是（ ） A. 在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔 B. 胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得 C. 桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐4渐分化 D. 受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加 × × √ A ￭ 实战演练 ₪ 关于哺乳动物胚胎发育顺序排列正确的是（ ） A. 卵裂、囊胚、桑椹胚、原肠胚 B. 受精卵、卵裂、囊胚、桑椹胚、原肠胚 C. 卵裂、受精卵、囊胚、桑椹胚、原肠胚 D. 受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚 ₪ 关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是（ ） A. 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 B. 卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C. 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 D. 囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是由复制水平上和转录水平上的差异引起的 C D ￭ 实战演练 $