【区级公开课课件】2.3.1胚胎工程的理论基础课件高二下学期生物人教版选择性必修3

1、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已的孩子，有什么好的建议能让他们实现心愿么？ 。你有什么方案可以实现模拟有性生殖，进行体外受精，培育试管动物。模拟有性生殖，进行体外受精，培育试管动物。核移植技术进行克隆核移植技术进行克隆试管婴儿试管婴儿19881988年年3 3月月1010日，当张丽珠教授手托婴日，当张丽珠教授手托婴儿头、取出婴儿时，一阵清脆的婴儿儿头、取出婴儿时，一阵清脆的婴儿啼哭声把医护人员震得心花怒放。啼哭声

2、把医护人员震得心花怒放。张丽珠和长大后的郑萌珠合影1.1.概念：概念：对对生殖细胞生殖细胞、受精卵受精卵或或早期胚胎细胞早期胚胎细胞 进行多种显微操作和处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。种需求。2 2、常用技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割常用技术：体外受精、胚胎移植、胚胎分割胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。2.3.1胚胎工程的理论基础本节聚焦： 胚胎形成经过了哪些过程？ 受精和早期胚胎发育的基本过程是怎样的？受精：指

3、精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。：指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。1.概念3.过程2.场所 ：输卵管：输卵管准备阶段准备阶段受精阶段受精阶段准备阶段准备阶段1 1：精子获能：精子获能准备阶段准备阶段2 2：卵子的准备：卵子的准备一思考1：精子的结构特性与其功能有什么相关性？思考2：图中卵子处在减数分裂哪个阶段？鞘鞘精子运动提供能量；精子运动提供能量；头部头部遗传物质储存场所遗传物质储存场所MIIMII期期受精一准备阶段准备阶段: :精子获能精子获能准备阶段准备阶段: :思考3：在进行体外受精操作时，需要对精子和卵子进行什么处理？1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？这有什么

4、意义？4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？受精一两两个个极极体体雌雌雄雄原原核核受精标志受精一人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程人卵细胞受精到受精卵卵裂后植入的过程受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑椹胚囊胚原肠胚胚胎早期发育二卵裂期细胞数目达到32个，排列紧密，形似桑椹。桑椹。每个细胞具有全能性，属于全能性细胞。受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑椹胚囊胚原肠胚胚胎早期发育二早期胚胎发育的起始早期胚胎发育的起始场所在输卵管场所在输卵管，在透明带内进行，在透明带内进行有丝有丝分裂分裂，细胞的，细胞的数量不断增加数量不断增加，但胚胎的，但胚胎的总体积不增加总体积不增加。项目变化细胞数目每

5、个细胞体积DNA总量每个细胞内的DNA总量有机物总量物质种类卵裂期卵裂期 细胞开始出现分化 内细胞团内细胞团将来发育成胎儿的各种组织胎儿的各种组织。 滋养层滋养层将来发育成胎盘和胎膜胎盘和胎膜 囊胚进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的囊腔囊胚腔囊胚腔。囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化孵化。卵裂期受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑椹胚囊胚原肠胚胚胎早期发育二囊胚囊胚囊胚孵化后，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层，出现由内胚层包围的空腔叫做原肠腔。由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统卵裂期受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑椹胚囊

6、胚原肠胚胚胎早期发育二原肠胚原肠胚原肠胚三胚层的发育原肠胚三胚层的发育外胚层：表皮及其附属结构、神经系表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官统、感觉器官中胚层：皮肤真皮、脊索、肌肉、骨皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统系统、生殖系统内胚层：消化道、呼吸道上皮、肝胰消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺体等腺体胚胎早期发育二拓展了解拓展了解胚胎发育和个体发育胚胎发育和个体发育动物 种类受精卵发育的时间/h进入子宫时受精卵的 发育天数和发育阶段2细胞4细胞8细胞16细胞桑装胚天发育阶段小鼠243838 5050 6060 7068 803桑建

7、胚绵羊3638424867 72963416细胞猪21 5151-66667290-110110-11422.546细胞马2430 3650 607298-1066囊胚牛274244 6546 9096-120120-144458 16细胞不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。不同动物受精卵发育的比较注：马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。二讨论1. 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？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？讨论3. 为什

8、么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础?请结合所学习的内容举例说明。胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟，精子能在体外完成获能，获能的精子和培养成熟的卵子能在试管内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。比较而言，马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。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

9、胚阶段的胚胎进行移植。【课堂小结课堂小结】受精早期胚胎发育受精前的准备精子和卵子的结构受精的过程精子穿越透明带囊胚原肠胚精子进入细胞膜雌雄原核的形成核膜重构成受精卵卵裂桑葚胚胚胎工程的理论基础练习与应用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

10、都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化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概念检测概念检测练习与应用1.精母细胞在变成精子的过程中，很多结构会消失，而细胞核与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相关知识来解释这一现象。2.精子在雌性动物的生殖道内是如何获能的?除了教材中介绍的，防止多精入卵的机制还有哪些?感兴趣的话，请通过查阅相关资料或请教专家来进行了解。关于受精作用，你还能提出其他问题吗?提示：细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是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。提示：出题的目的不是让学生准确地答出精子获能的机制和防止多精入卵的具体机制，而是鼓励有兴趣的学生去查阅资料或请教专家