【课件】胚胎工程的理论基础课件 2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

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1、理论基础：哺乳动物理论基础：哺乳动物体内受精和和早期胚胎发育的规律的规律 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。第3节 胚 胎 工 程操作对象操作目的技术手段课时1 胚胎工程的理论基础本节聚焦胚胎形成经历的过程受精和早期胚胎发育的过程第3节 胚 胎 工 程一、受精(二)场所:(一)概念:(三)过程:指指精子精子和和卵子卵子结合形成结合形成合子合子(即受精卵即受精卵)的过程。的过程。(1)细胞膜的功能：细胞膜的功能：(2)细胞膜特点：细胞膜特点：进行细胞间信息交流

2、进行细胞间信息交流具有一定的流动性具有一定的流动性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哺乳动物的哺乳动物的输卵管输卵管内。内。1.准备阶段1精子获能(1)概念：概念：刚刚排出的精子刚刚排出的精子不能立即不能立即与卵子受精与卵子受精，必须在，必须在雌性动物雌性动物的生殖道的生殖道发生发生相应的生理变化后，才能后，才能获得受精能力，这一生理现象称为这一生理现象称为“精子获能精子获能”。eg肝素、Ca2+载体(2)获能方法：获能方法：直接利用雌性动物的直接利用雌性动物的生殖道生殖道将精子培养在人工配制的将精子培养在人

3、工配制的获能液获能液中中(3)研究意义：研究意义：实现了实现了各种各种哺乳动物哺乳动物精子精子在体外条件下的获能，在体外条件下的获能，为为体外受精技术体外受精技术的建立的建立奠定了奠定了重要重要基础。基础。拓展应用 成熟精子和几种主要家畜的精子示意图成熟精子和几种主要家畜的精子示意图不同种动物精子的不同种动物精子的形态相似形态相似，大小略有不同，与动物的，大小略有不同，与动物的体型大小无关体型大小无关拓展应用 精母细胞变成精子的过程中，精母细胞变成精子的过程中，很多结构会消失很多结构会消失，而，而细胞核细胞核与与线粒体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都保留了下来，请尝试用你

4、所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。相关知识来解释这一现象。储存遗传物质的场所储存遗传物质的场所为精子的生存和运动提为精子的生存和运动提供能量供能量(教材P59 课后习题)2.准备阶段2卵子的准备【资料】动物的胚胎在性别分化以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过有丝分裂的方式不断增加其数量，并进一步演变成为初级卵母细胞。这时，它被卵泡细胞包围，形成卵泡。排卵：初情期时，雌性动物卵泡破裂，次级卵母细胞连同透明带、放射冠与卵泡液一起从卵巢排出的过程。2.准备阶段2卵子的准备【资料】M前的间期是在胎儿期完成的；M是在雌性动物排卵前后完成的，M是在精子与卵子结合的过程中完成的。2.准备阶段2

5、卵子的准备减数分裂是减数分裂是不连续不连续的。的。(1)特点特点不同动物不同动物排出的卵子排出的卵子成熟成熟程度不同程度不同(2)原因原因eg马、犬等马、犬等初级卵母初级卵母eg猪、羊等猪、羊等次级卵母次级卵母2.准备阶段2卵子的准备(3)成熟场所：成熟场所：输卵管输卵管(4)成熟时期：成熟时期：M中期中期3.受精阶段获能后的精子和卵子相遇时，首先它释放出获能后的精子和卵子相遇时，首先它释放出 ，以溶解，以溶解卵细胞膜外的卵细胞膜外的 ，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及在精子触及 的瞬间，卵细胞膜外的的瞬间，卵细胞膜外的 会迅速发会迅速发生生 ，阻止

6、阻止后来的精子进入后来的精子进入 。然后，然后，。后，后，也会立即发生生理也会立即发生生理反应，反应，拒绝拒绝 再进入卵内。再进入卵内。多种酶多种酶一些结构一些结构卵细胞膜卵细胞膜透明带透明带生理反应生理反应透明带透明带精子入卵精子入卵精子入卵精子入卵卵细胞膜卵细胞膜其他精子其他精子3.受精阶段精子穿越卵细胞膜外的一些结构精子穿越卵细胞膜外的一些结构精子触及卵细胞膜的精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带透明带迅速发生生理反应，发生生理反应，阻止阻止后来精子进入后来精子进入透明带。精子入卵后，卵细胞膜精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。其他精子再进入卵内。阻

7、止多精入卵阻止多精入卵的第一道屏障的第一道屏障精子精子接触接触卵细胞膜卵细胞膜精子精子进入进入卵母细胞卵母细胞egeg透明带透明带阻止多精入卵阻止多精入卵的第二道屏障的第二道屏障3.受精阶段精子入卵后，精子入卵后，脱离，原有的脱离，原有的 破裂并形成一个破裂并形成一个 ，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做 。与此。与此同时，精子入卵后同时，精子入卵后 完成完成 ，排出，排出 后，形成后，形成 。雄、雌原核充分发育后，雄、雌原核充分发育后，核膜消失。这，核膜消失。这个含有个含有 的合子就是的合子就是 。受精过程结束后，。受精过程结束后，受精卵的受精

8、卵的 也就开始了。也就开始了。尾部尾部核膜核膜新的核膜新的核膜雄原核雄原核被激活的卵子被激活的卵子减数分裂减数分裂第二极体第二极体雌原核雌原核相向移动，彼此靠近相向移动，彼此靠近两个染色体组两个染色体组受精卵受精卵发育发育3.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精子入卵后形成雄原核；同时被激活的卵子完成减数分裂，排出第二极体后，形成雌原核雌、雄原核靠近雌、雄原核靠近受精的标志：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雄原核核膜消失，受精过程结束，受精卵核膜消失，受精过程结束，受精卵开始发育开始发育二、胚胎早期发育【自主学习自主学习】1.胚胎发育的胚胎发

9、育的场所场所在哪里？在哪里？2.胚胎发育过程主要包括胚胎发育过程主要包括哪几个阶段哪几个阶段？3.什么叫做什么叫做卵裂卵裂？阅读教材阅读教材p58回答以下问题：回答以下问题：1.场所：输卵管、子宫2.过程：二、胚胎早期发育受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚卵裂期在在透明带透明带内进行分裂，内进行分裂，细胞数量细胞数量不断增加不断增加，胚胚胎总体积胎总体积不增加不增加，这种受精卵的早期分裂称为，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。卵裂。项目变化细胞数目细胞数目胚胎的总体积胚胎的总体积每个细胞体积每个细胞体积DNA总量总量每个细胞内的每个细胞内的DNA总量总量有机物总量有机物总量增加增加减小

10、减小增多增多不变不变减少减少不增加不增加(1)卵裂期概念：概念：规律：规律：2.过程：受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚当卵裂产生的子细胞逐渐形成当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团致密的细胞团，形似桑葚形似桑葚时，这时的胚胎称为时，这时的胚胎称为桑葚胚。(2)桑葚胚概念：概念：特点：特点：2.过程：每个细胞都具有发育成每个细胞都具有发育成完整胚胎完整胚胎的潜能，的潜能，属于属于全能细胞。受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚(3)囊胚2.过程：细胞开始分化细胞开始分化内细胞团滋养层细胞囊胚腔发育成发育成胎儿的胎儿的各种组织各种组织发育成发育成胎膜胎膜和和胎盘胎盘内细胞团

11、囊胚腔滋养层透明带具有全能性，属于全能细胞囊胚进一步扩大会囊胚进一步扩大会导致导致透明带破裂透明带破裂，胚胎从其，胚胎从其中伸展出来的过程。中伸展出来的过程。非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。特点：特点：结构：结构：孵化：孵化：含有含有液体液体注意：孵化时或刚孵化出的胚胎都处于囊胚期受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚(4)原肠胚2.过程：出现胚层分化出现胚层分化特点：特点：表面的细胞层表面的细胞层向内迁移的细胞向内迁移的细胞内外两个胚层之间内外两个胚层之间中胚层：外胚层：内胚层：结构：结构：逐渐分化形成各种组织、器官等思考讨论不同动物受精卵发育的比较动物种类动物种类进

12、入子宫时发育的天数进入子宫时发育的天数进入子宫时的发育阶段进入子宫时的发育阶段小鼠小鼠3桑葚胚桑葚胚山羊山羊41016细胞细胞绵羊绵羊3416细胞细胞猪猪22.546细胞细胞马马6囊胚囊胚牛牛45816细胞细胞思考讨论不同动物受精卵发育的比较小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在816细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。动物种类动物种类进入子宫时发育的天数进入子宫时发育的天数进入子宫时的发育阶段进入子宫时的发育阶段小鼠小鼠3桑葚胚桑葚胚山羊山羊41016细胞细胞绵羊绵羊3416细胞细胞猪猪22.546细胞细胞马马6囊胚囊胚牛牛45816细胞细胞谢 谢!