《【生物】胚胎工程第一课时课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【生物】胚胎工程第一课时课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章细胞工程第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎，每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见（一般占怀孕总数的12.3%），一头母牛一生大约生育四五次。我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行我国奶业现状分析情境材料一情境材料一：从社会中来从社会中来问题问题1:1: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从社会中来l如果繁育成功，这样的种群在遗传多样性上与自然种群有什么区别？l要想获得在遗传多样性上具有更大优势的后代，你能想到什么繁育方
2、法？牛的生育率很低。一头母牛每年只能产一胎，每胎生一个牛仔,每胎产2个牛仔的情况比较少见（一般占怀孕总数的12.3%），一头母牛一生大约生育四五次。我国奶牛单产水平低。高产奶牛的引进价格昂贵，靠大量引进优良品种来提高产量不太可行我国奶业现状分析情境材料一情境材料一：从社会中来从社会中来问题问题1:1: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胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。什么是胚胎工程呢目的生产后代，以满足人类的各种需求。技术手段体外受精、胚胎移植、胚胎分割等理论
3、基础哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律操作水平主要集中在细胞水平上操作对象生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞工程实质在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作一、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。目录CONTENTS受精1/胚胎早期发育2/0101受精受精每个生命的诞生，都始于一颗精子和一颗卵子的相遇。精卵结合的过程是什么？一、胚胎工程的理论基础受精的场所？包括几个阶段？防止多精入卵的屏障有哪些？受精的标志？受精完成的标志？合作探究
4、一：合作探究一：请同学们自主阅读教材请同学们自主阅读教材P P56-5756-57，小组合作思考讨论完成问题。，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？卵子成熟的场所？卵子发育至哪个时期才具备受精的能力？什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？获能的方法？一、胚胎工程的理论基础单击此处添加标题受精的场所？包括几个阶段？防止多精入卵的屏障有哪些？受精的标志？受精完成的标志？一、胚胎工程的理论基础（一）受精：受精定义阶段指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。受精前的准备阶段受精阶段准备阶段精子获能准备阶段卵子的准备场所输卵管内一、胚胎工程的理论基础（一）受精：1.准备阶段精
5、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，这一生理现象称为“精子获能”(1)精子获能的方法直接利用雌性动物的生殖道培养在人工培植的获能液肝素Ca2载体一、胚胎工程的理论基础（一）受精：1.准备阶段精子获能张明觉，美籍华人，生殖生物学家、育种学家和避孕药的创始人。1951年发现“精子获能”现象，为哺乳动物体外受精奠定了理论墓础。由于他在体外受精和胚胎移植研究中作出的重大贡献，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。注意点：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
6、对精子的抑制，才能使精子获得受精的能力。一、胚胎工程的理论基础【补充】精子变形的过程和结构精子形成尾的发育精子头出现细胞质浓缩顶体的发生细胞核：高尔基体：中心体:线粒体：其它物质：精子头部的主要部分头部的顶体精子的尾线粒体鞘原生质滴（1 1）外形似蝌蚪，分）外形似蝌蚪，分头、颈、尾头、颈、尾三大部分。三大部分。（2 2）不同种动物精子的形态）不同种动物精子的形态相似相似，大小略有，大小略有不同不同，与动物的体形大小与动物的体形大小无关无关。(球状球状,最后脱落最后脱落)一、胚胎工程的理论基础【补充】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
7、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？头颈线粒体鞘尾顶体（高尔基体）（细胞核）（中心体）变形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。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。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？一、胚胎工程的理论基础（一）受精：1.准备阶段精子获能一、胚胎工程的理论基础（一）受精：2.准备阶段卵子的准备卵子一般在排出_后才能
8、被精子穿入。一些实验证据表明，卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。2-3h卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞马、犬等少数哺乳动物排出的卵子是初级卵母细胞猪、羊等多数哺乳动物排出的卵子是次级卵母细胞马、犬排卵猪、羊排卵排出的卵子要在输卵管内发育到M(中)期时，才具备与精子受精的能力。发育一、胚胎工程的理论基础（一）受精：2.准备阶段卵子的准备排出的卵子是成熟的卵细胞吗？卵子一般在排出23 h后才能被精子穿入。动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。但它们都要在输卵管内进一步成熟，到M期时，才具备与精子受精的能力。卵泡卵泡 =卵泡细胞卵
9、泡细胞+初级卵母细胞初级卵母细胞卵子卵子=次次/初级卵母细胞初级卵母细胞+透明带透明带+放射冠放射冠排卵排卵=卵子从卵泡中排出卵子从卵泡中排出一、胚胎工程的理论基础（一）受精：2.准备阶段卵子的准备卵细胞结构图卵细胞结构图 卵细胞是哺乳动物体内最大的细胞，大约是精子体积的100倍。其直径可达0125-015毫米，和人的头发尖的直径差不多。卵呈球形，卵的细胞膜外面具有外被，其成分主要是糖蛋白，是由卵细胞或其它细胞分泌的。在哺乳动物中这种外被叫做透明带，其作用是保护卵子，阻止异种精子进入。透明带外面还具有由卵丘细胞形成的放射冠。卵细胞细胞质多，核糖体十分丰富，同时还含有大量营养物质，卵细胞不能运动
10、。卵子是通过减数分裂形成的，第一次减数分裂在卵巢内完成，经过排卵过程，即将次级卵母细胞及外周的透明带和放射冠排出，倘若次级卵母细胞遇到精子，再结合过程中进行减数第二次分裂，成为真正意义上的卵细胞。补充：卵细胞的形态一个卵细胞排出后约可存活12-24小时，在这12-24小时内等待着与精子相遇、结合。若卵子排出后由于多种原因不能与精子相遇形成受精卵，便在24小时后自然死亡。失去这次受精的机会，就要等到1个月后另一个卵子成熟并被排出，重复同样的过程。左右两个卵巢通常是轮流排卵，少数情况下能同时排出两个或两个以上的卵子。如果分别与精子相结合，就出现了双卵双胞胎和多卵多胞胎。拓展卵丘细胞卵丘细胞卵母细胞
11、核卵母细胞核透明带透明带第一极体第一极体卵母细胞膜卵母细胞膜排卵：卵子从卵泡排出牛刚出生时，每侧卵巢大约有牛刚出生时，每侧卵巢大约有1515万个卵泡，每个卵泡内都有万个卵泡，每个卵泡内都有一个初级卵母细胞。出生后能一个初级卵母细胞。出生后能够发育成熟排卵的卵泡只有够发育成熟排卵的卵泡只有200200个左右，一生产下犊牛个左右，一生产下犊牛4-54-5头。头。拓展一、胚胎工程的理论基础（一）受精：项目精子的发生卵子的发生区别场所时间过程特点结果相同点原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂生殖细胞的成熟过程为减数分裂成熟过程中染色体均经过一次复制和细胞两次分裂，子细胞中染色体数目减半睾丸的曲细精管卵巢初
12、情期开始到生殖机能衰退胎儿期到生殖机能衰退M分裂和M分裂是连续的需要变形细胞质均等分裂M分裂和M分裂是不连续的不需要变形细胞质不均等分裂1个精原细胞形成4个精子细胞1个卵原细胞形成1个卵细胞精子和卵子发生的比较第一极体透明带卵细胞膜核获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜处的一些结构以溶解卵细胞膜处的一些结构)阻止多精入卵有两道屏障：透明带反应、卵细胞膜反应；意义:保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)精子接触卵细胞膜3.受精阶段（输卵管内精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，透明带发生生理反应，阻止后
13、来的精子进入透明带阻止后来的精子进入透明带)精子入卵(卵细胞膜发生生理反应卵细胞膜发生生理反应:拒绝其他拒绝其他精子再进入卵内精子再进入卵内)一、胚胎工程的理论基础雌、雄原核形成精子入卵后，原有核膜破裂并精子入卵后，原有核膜破裂并形成一个形成一个新的核膜，新的核膜，最后形成最后形成雄原核雄原核精子入卵后，卵子被激活，精子入卵后，卵子被激活，完成减数分裂完成减数分裂IIII，排出第二极体后，形成雌原核，排出第二极体后，形成雌原核雌、雄原核结合,形成受精卵雄原核第一极体雌原核放出第二极体精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂II，释放第二极体后，形成雌原核雌、雄原核靠近核膜消失，第一次卵裂即将
14、开始3.受精阶段（输卵管内)受精完成一、胚胎工程的理论基础3.受精阶段 1)精子穿越放射冠：什么是放射冠？放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群。顶体反应顶体反应，使顶体内的酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间，使顶体内的酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。的物质，形成精子穿越放射冠的通路。精子穿越放射冠时发生什么反应？是如何进行的？一、胚胎工程的理论基础（一）受精：2)精子穿越透明带：精子穿越透明带时形成孔道时需要什么酶？精子穿越透明带后并接触卵细胞膜时发生什么反应？透明带反应透明带反应是精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后
15、来精子进入透是精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应。明带的生理反应。（防止多精入卵受精的第一道屏障）（防止多精入卵受精的第一道屏障）顶体酶顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带，并接触卵细胞膜。身运动穿越透明带，并接触卵细胞膜。一、胚胎工程的理论基础（一）受精：3.受精阶段 3）精子进入卵细胞膜：精子是如何进入卵细胞膜的？卵黄膜上的微绒毛抱住精子卵细胞膜反应：防止多精入卵受精的第二道屏障。卵细胞膜反应：防止多精入卵受精的第二道屏障。精子入卵后卵细胞膜会发生什么反应？有何作用？当精子与卵黄膜接触时，立即被微绒毛抱合，当精子与卵黄
16、膜接触时，立即被微绒毛抱合，随后，精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵。随后，精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵。一、胚胎工程的理论基础（一）受精：3.受精阶段4 4）原核形成：原核形成：雄原核雄原核形成和形成和雌原核雌原核形成形成5 5）雌雄原核融合）雌雄原核融合：雌雄原核融合形成雌雄原核融合形成合子合子(受精卵受精卵)【P58相关信息】相关信息】多数哺乳多数哺乳动物的第一极体不进行减数动物的第一极体不进行减数分裂分裂，因而不会形成两个，因而不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。一、胚胎工程的理论基础（一）受精：3.受精阶段一、胚胎工程的理论基础（一）受精：3.受精阶段受精的标志受精的标志受精完成的标志受精完成的标志透明带和卵细胞膜之间出现两个极体雌雄原核的融合雄原核雌原核第一极体第二极体 精子穿越放射冠、透明带 精子接触卵细胞膜透明带反应透明带发生的阻止精子进入的生理反应 精子进入卵细胞卵细胞膜反应卵细胞膜发生的阻止精子进入的生理反应防止多精入卵防止多精入卵雄原核 第一极体 雌原核 第二极体 精
