胚胎工程的理论基础课件 【知识精讲精研】 高二下学期生物人教版选择性必修3

北部白犀牛：体大威武，是陆生脊椎动物中居于第二位的庞大动物。

1970年代及1980年代间非法猎杀令其数量由500只减至15只，截止2015年11月，地球上仅剩三头北部白犀牛：42岁的高龄的苏丹、它是唯一的雄性北白犀，另外还有25岁的纳金和15岁的法图则是两头雌性北白犀，截至2018年唯一的雄性苏丹离世，但是科学家设法保存了少量北方白犀牛的精子。从社会中来北部白犀牛任务：拯救北白犀，扩大其种群数量【胚胎工程】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。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的模拟操作。第3节胚胎工程

主讲人：XXX第1课时

胚胎工程的理论基础一、

胚胎工程的理论基础---受精◆场所:输卵管指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。◆受精：精原细胞初级精母细胞复制次级精母细胞减Ⅰ精细胞减Ⅱ精子变形1准备阶段：精子的准备③精子头出现④细胞质浓缩①顶体的发生②尾的发育⑤精子形成【资料1】精子变形的过程头颈线粒体鞘尾线粒体细胞核问题1.精细胞变形成为精子的过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体保留了下来？遗传物质储存的场所可以提供能量精子结构示意图【资料2】张明觉，美籍华人、生殖生物学家，被科学界誉为“试管婴儿之父”和“避孕药之父”。1951年张教授在做兔的体外受精实验时发现:放入的精子卵子受精的情况附睾取出未受精刚排出的精子未受精母兔生殖道内取出受精精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵细胞受精，必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力。◆精子获能的方法：意义：为体外受精技术的建立奠定了重要基础。①将精子放在人工配制的获能液中获能②直接利用雌性动物生殖道使精子获能问题2.刚排出的卵子都能与精子完成受精作用吗？常见有效成分有肝素、Ca2+载体等1.准备阶段：卵子的准备卵子形成过程示意图原始卵泡成熟卵泡卵子马、犬排卵

动物排出的卵子成熟程度不同：但他们都要在输卵管内进一步发育成熟，到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力

。一、

胚胎工程的理论基础---受精◆场所:输卵管指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。◆受精：1.准备阶段2.受精阶段(1)精子获能(2)卵子成熟◆过程:2.受精阶段结合视频，阅读教材56-58页,小组讨论后回答以下问题：1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？防止多精入卵的屏障有哪些？3.卵细胞受精的标志是什么？完成受精的标志是什么？具备受精能力的卵子结构示意图合作探究12.精子入卵后，其自身结构有什么变化？与此同时卵细胞有什么变化？结合视频，阅读教材56-58页,小组讨论后回答以下问题：1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？防止多精入卵的屏障有哪些？具备受精能力的卵子结构示意图合作探究1①

透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后续精子进入透明带。②卵细胞膜反应：在第一个精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，阻止其他精子进入卵内。2.精子入卵后，其自身结构有什么变化？与此同时卵细胞有什么变化？精子：尾部脱离，原有核膜破裂、形成雄原核卵细胞：完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核观察到雌、雄原核或两个极体；卵细胞受精的标志：两个极体雌雄原核完成受精的标志：雌、雄原核融合，核膜消失，即将进行第一次卵裂。3.卵细胞受精的标志是什么？完成受精的标志是什么？卵裂：胚胎发育早期，有一段时间在透明带内进行，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。受精卵2细胞4细胞8细胞桑葚胚囊胚卵裂二、

胚胎工程的理论基础---胚胎的早期发育项目变化胚胎总体积细胞数目每个细胞体积胚胎的DNA总量有机物总量有机物种类不变增多减小增加减少增多合作探究21.正在进行卵裂的胚胎有什么特点，分析完成左边的表格。2.胚胎早期发育从哪个阶段开始出现细胞分化，如何变化？内细胞团滋养层囊胚腔透明带囊胚阶段特点：细胞开始出现分化发育成胎盘和胎膜发育成胎儿的各种组织孵化：囊胚进一步扩大会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。（胚胎继续发育的关键）原肠胚原肠胚表面的细胞---外胚层向内迁移的细胞---内胚层内、外两个胚层之间---中胚层学以致用不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异：

几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表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细胞桑葚胚天发育阶段小鼠24~3838〜5050〜6060〜7068〜803桑葚胚绵羊36~38424867〜72963~416细胞猪21〜5151-6666~7290-110110-1142~2.54~6细胞马2430〜3650〜607298-1066囊胚牛27~4244〜6546〜9096-120120-1444〜58~16细胞思考：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?若白犀牛的受精卵发育及其进入子宫的时间和牛相似，北部白犀牛又该怎样处理？小鼠：桑葚胚阶段；北部白犀牛：在自然情况下，胚胎虽然最早可在8-16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。科学前沿全球首例白犀牛体外受精胚胎移植成功，或助拯救仅存两只的北方白犀牛

国际“生物解救”项目研究人员2024年1月24日在德国柏林宣布，他们成功实施世界首例白犀牛体外受精胚胎移植。2023年9月24日，南方白犀牛胚胎由收集的卵细胞和精子在体外产生，并被移植到肯尼亚奥尔佩杰塔保护区的南方白犀牛代孕母亲体内。胎牛成功孕育至70天大，状况良好。这次成功的胚胎移植和怀孕证明，未来或可安全地移植北方白犀牛胚胎，帮助拯救北方白犀牛免遭灭绝厄运。第55届联合国大会