【高中生物】胚胎工程(第一课时) 高二生物同步优质课件(人教版2019选择性必修3).pptx
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1、第第2 2章章 细胞工程细胞工程第第3 3节节 胚胎工程胚胎工程(第一课时)(第一课时)学习目标学习目标目标目标01010202以过程图的形式表示受精作用和胚胎发以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。育的过程。(科学思维)(科学思维)哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。发育规律是胚胎工程重要的理论基础。阐阐述细胞的结构与功能的适应。述细胞的结构与功能的适应。(生命观念(生命观念)牛的生育率很低。牛的生育率很低。一头母牛每年一头母牛每年只能产一胎,每胎生一个牛仔只能产一胎,每胎生一个牛仔,每每胎产胎产2 2个牛仔的情况比
2、较少见(一个牛仔的情况比较少见(一般占怀孕总数的般占怀孕总数的1 12.3%2.3%),),一头一头母牛一生大约生育四五次母牛一生大约生育四五次。我国我国奶牛单产水平低奶牛单产水平低。高产奶牛。高产奶牛的引进价格昂贵,靠大量引进优的引进价格昂贵,靠大量引进优良品种来提高产量不太可行良品种来提高产量不太可行我国奶业我国奶业现状分析现状分析从社会中来从社会中来问题问题1:你有什么方案可以实现你有什么方案可以实现荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢?核移植技术进行克隆核移植技术进行克隆可以通过体外受精、胚胎分割等胚胎工程技术获得可以通过体外受精、胚胎分割等胚胎工程技术获得多个良种奶牛
3、胚胎,然后移植给代孕母牛生下后代。多个良种奶牛胚胎,然后移植给代孕母牛生下后代。什么是胚胎工程呢什么是胚胎工程呢目的目的生产后代,以满足生产后代,以满足人类的各种需求。人类的各种需求。技术手段技术手段体外受精、胚胎移植、体外受精、胚胎移植、胚胎分割等胚胎分割等理论基础理论基础哺乳动物受精和早期哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律胚胎发育的规律操作水平操作水平主要集中在主要集中在细胞水平细胞水平上上操作对象操作对象生殖细胞、受精卵或早期胚生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞胎细胞工程实质工程实质在体外条件下在体外条件下,对动物自然受精和对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作早期胚胎发育条件进行的模
4、拟操作一、一、胚胎工程的概述胚胎工程的概述 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。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。胚胎工程技术包括胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。等。1受精受精2胚胎早期发育胚胎早期发育一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础受精的场所?包括几受精的场所?包括几个阶段?个阶段?防止多精入卵的屏障有防止多精入卵的屏障有哪些?受精的标志?受哪些?受精的标志?受
5、精完成的标志?精完成的标志?合作探究一:合作探究一:请同学们自主阅读教材P56-57,小组合作思考讨论完成问题。排出的卵子是成熟的卵细胞吗?卵排出的卵子是成熟的卵细胞吗?卵子成熟的场所?卵子发育至哪个时子成熟的场所?卵子发育至哪个时期才具备受精的能力?期才具备受精的能力?什么是精子获能?精什么是精子获能?精子获能是指精子获得子获能是指精子获得能量吗?获能的方法能量吗?获能的方法?一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:受精受精定义定义阶段阶段指精子和卵子结合形成合子指精子和卵子结合形成合子(即受精卵即受精卵)的过程。的过程
6、。受精前的受精前的准备阶段准备阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段精子获能精子获能准备阶段准备阶段卵子的准备卵子的准备场所场所输卵管内输卵管内一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:1.准备阶段准备阶段精子获能精子获能 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,才能获得受精能力获得受精能力,这一生理现象称为“精子获能精子获能”(1)(1)精子获能的方法精子获能的方法直接利用雌性动物的生殖道直接利用雌性动物的生殖道培养在培养在人工培植的获能液人工培植的获能液肝素肝素CaCa2 2载体载体问题问题问题问题2 2 2 2:
7、精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,为什么细胞核和线粒体都保留下来结构会消失,为什么细胞核和线粒体都保留下来?头头颈颈线粒体鞘线粒体鞘尾尾顶体顶体(高尔基体)(高尔基体)(细胞核)(细胞核)(中心体)(中心体)变形变形 细胞核细胞核精子储存遗传物质的场所,决定后代的遗传特性,参与受精过程。精子储存遗传物质的场所,决定后代的遗传特性,参与受精过程。线粒体线粒体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。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。一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:1.准备阶段
8、准备阶段精子获能精子获能问题问题问题问题2 2 2 2:精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,为什么细胞核精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,为什么细胞核和线粒体都保留下来?和线粒体都保留下来?卵子一般排出卵子一般排出2-32-3小时后才能被精子穿入,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不同动物排出的卵子成熟程度不同卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞马、犬马、犬等少数哺乳动物排出的卵子是等少数哺乳动物排出的卵子是初级卵母细胞初级卵母细胞猪、羊猪、羊等多数哺乳动物排出的卵子是等多数哺乳动物排出的卵子是次级卵母细胞次级卵母细胞马、
9、犬排卵马、犬排卵猪、羊排卵猪、羊排卵一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:2.准备阶段准备阶段卵子的准备卵子的准备 排出的卵子要在排出的卵子要在输卵输卵管管内发育到内发育到M(M(中中)期期时,才具备与精子受精时,才具备与精子受精的能力。的能力。发育发育一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:3.受精阶段受精阶段 精子精子穿越卵细胞膜外穿越卵细胞膜外的结构,如透明带的结构,如透明带精子精子释放释放多种多种酶酶溶解膜外溶解膜外结构结构 精子精子接触接触卵细胞膜卵细胞膜透明带反应透明带反应精子触及卵细胞的瞬间,精子触及卵细胞的瞬间,透透明带
10、会迅速发生生理反应明带会迅速发生生理反应,阻止阻止后来的精子进入透明带后来的精子进入透明带精子精子入卵入卵 精子形成精子形成雄原核雄原核、卵子、卵子完成完成减数分裂减数分裂,释放,释放第二极体第二极体,形成,形成雌原核雌原核卵细胞膜反应卵细胞膜反应精子入卵后,精子入卵后,卵细胞膜会立卵细胞膜会立即发生生理反应即发生生理反应,拒绝拒绝其他其他精子再进入卵内精子再进入卵内精子入卵后,精子入卵后,尾部脱离尾部脱离,原,原有的核膜破裂并形成一个新有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原的核膜,最后形成一个比原来精子的核还来精子的核还大大的核的核雄雄原核原核防止多精防止多精入卵的入卵的两两个屏障
11、个屏障一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:3.受精阶段受精阶段雄原核雄原核雌原核雌原核第一极体第一极体第二极体第二极体雌、雄原核靠近雌、雄原核靠近受精过程结束后,受精受精过程结束后,受精卵的分裂也就开始了卵的分裂也就开始了雄原核雄原核雌原核雌原核第一极体第一极体第二极体第二极体核膜消失,形成含有两个染色体核膜消失,形成含有两个染色体组的合子,受精卵形成组的合子,受精卵形成一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:3.受精阶段受精阶段两两个个极极体体雌雌雄雄原原核核受精标志受精的标志:受精的标志:观察到两个极体或雌雄原核观察到两个极体或雌
12、雄原核受精完成的标志:受精完成的标志:雌雄原核的融合雌雄原核的融合受精受精精子获能精子获能受精前的准备受精前的准备卵子准备卵子准备刚排出的精子必需在雌性刚排出的精子必需在雌性动物的生殖道发生相应生动物的生殖道发生相应生理变化后,才能获得受精理变化后,才能获得受精能力,这一现象称为能力,这一现象称为“精精子获能子获能”卵子排出后需要在输卵管卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟,到中进一步成熟,到MM期,期,才具备与精子受精的能力才具备与精子受精的能力精子获能的方法:利用雌精子获能的方法:利用雌性动物的生殖道;将精子性动物的生殖道;将精子培养到获能液(培养到获能液(CaCa2+2+载体、载体、肝素等
13、)中使其获能肝素等)中使其获能精子穿过卵细胞外结构精子穿过卵细胞外结构精子接触卵细胞膜精子接触卵细胞膜精子入卵称为雄原核;精子入卵称为雄原核;卵子释放第二极体,形卵子释放第二极体,形成雌原核成雌原核雌雄原核靠近雌雄原核靠近核膜消失核膜消失一、一、胚胎工程的理论基础胚胎工程的理论基础(一)受精:(一)受精:实战训练实战训练1.1.下列有关哺乳动物受精的表述,正确的是下列有关哺乳动物受精的表述,正确的是()A A在自然条件下,受精在子宫中完成在自然条件下,受精在子宫中完成 B B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能力 C C
14、精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵 D D精子入卵后,精卵立即融合形成受精卵精子入卵后,精卵立即融合形成受精卵 实战训练实战训练2.2.受精过程的顺序为受精过程的顺序为()第一次卵裂开始第一次卵裂开始雌、雄原核相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵雌、雄原核相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵 精子释放出多种酶,溶解卵细胞膜外的一些结构精子释放出多种酶,溶解卵细胞膜外的一些结构卵细胞膜外的透明带发生反应,阻止后来的精子进入透明带卵细胞膜外的透明带发生反应,阻止后来的精子进入透明带雌、雄原核的形成雌、雄原核的形成A.A.B.B.C.
15、C.D.D.实战训练实战训练3.3.下列过程发生在受精过程中的是下列过程发生在受精过程中的是()精子与卵子接触精子与卵子接触,释放多种酶释放多种酶精子释放的酶可使精子穿过透明带、卵细胞膜精子释放的酶可使精子穿过透明带、卵细胞膜卵子恢复分裂并很快完成了减数分裂卵子恢复分裂并很快完成了减数分裂精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核透明带反应可以防止多精入卵的发生透明带反应可以防止多精入卵的发生A.A.B.B.C.C.D.D.实战训练实战训练4.4.下列有关哺乳动物体内受精表达正确的是下列有关哺乳动物体内受精表达正确的是()A.A.动动物物排排出出的的卵卵子
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