2.3胚胎工程课件高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章第3节胚胎工程胚胎工程技术及其应用二/胚胎工程的理论基础一/受精1/胚胎早期发育2/体外受精1/胚胎移植2/胚胎分割3/一胚胎工程的理论基础任务一：阅读教材P56-57受精，回答下列问题。1.受精的概念是什么？包括哪些阶段？受精作用在哪里完成？2.什么是精子获能？精子获能的场所？3.精子获能有哪些方法？获能液成分常见有哪些？4.卵子排出后再哪里进一步成熟？什么时期才具备与精子受精的能力？5.你能说出下列的结构吗？①②③④任务一：阅读教材P56-57受精，回答下列问题。1.受精的概念是什么？包括哪些阶段？受精作用在哪里完成？2.什么是精子获能？精子获能的场所？3.精子获能有哪些方法？获能液成分常见有哪些？4.卵子排出后再哪里进一步成熟？什么时期才具备与精子受精的能力？精子和卵子结合形成合子（受精卵）的过程刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力直接利用雌性生殖道获能；获能液中获能输卵管进一步成熟一胚胎工程的理论基础受精前准备、受精阶段输卵管中完成肝素、Ca2+载体等MⅡ期（减数分裂Ⅱ时期）一胚胎工程的理论基础5.你能说出下列的结构吗？①②③④透明带卵细胞膜第一极体核（纺锤体-染色体复合物）

精子穿越透明带

精子接触卵细胞膜透明带反应精子触及卵细胞膜的瞬间，

会迅速发生生理反应，目的是防止

。

精子进入卵细胞卵细胞膜反应精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应。第一极体

雌、雌原核形成

雌、雄原核靠近

核膜消失卵裂开始雄原核第一极体雌原核第二极体注意:多数哺乳动物的第一极体不会进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。观察到两个极体或雌、雄原核作为受精标志雄原核第二极体雌原核一胚胎工程的理论基础任务二：阅读教材P57受精阶段，完成填空。精子释放

酶

等多种酶，以溶解膜外结构雄原核是指

；雌原核是指

。

形成的受精卵有

个染色体组。

蛋白透明带多精入卵精子进入卵子后原来核膜破裂，重新形成核膜，形成一个比精子大的核卵细胞完成减数分裂Ⅱ，排出第二机体后两①②③④⑤⑥二胚胎早期发育任务三：阅读教材P58胚胎早期发育，完成填空。受精卵2细胞4细胞8细胞桑葚胚透明带1.卵裂是指：

。（1）场所：

。透明带内（2）分裂方式：

。有丝分裂（3）特点：细胞数目_______;胚胎总体积___________________;每个细胞的体积_________;胚胎总有机物_________;每个细胞具有________________。每个细胞的核DNA数目________;增加不增加或略有减小减小减少不变发育的全能性胚胎总DNA数_______;增加受精卵早期的快速的有丝分裂由于在透明带内，卵裂分裂由卵黄提供能量；卵裂期细胞具有全能性。二胚胎早期发育任务三：阅读教材P58胚胎早期发育，完成填空。受精卵2细胞4细胞8细胞桑葚胚透明带胚胎进一步发育，细胞逐渐

。囊胚透明带

聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团将来发育成

。③将来发育成

。含有液体的腔囊胚腔胎儿的各种组织胎膜和胎盘.当胚胎细胞达到32个细胞左右，逐渐形成致密细胞团。.桑葚胚及以前细胞均未分化，桑葚胚每个细胞都具有全能性。分化程度低，可以作为胚胎干细胞来源分化内细胞团滋养层①②④⑤二胚胎早期发育胚胎干细胞：指未分化或分化程度极低的细胞。全能干细胞：指受精卵到卵裂到32细胞前的所有细胞，为未分化的细胞。未分化的细胞可从原始性腺、早期胚胎中获取分化程度低的细胞可为囊胚期内细胞团细胞。囊胚期（囊胚后期）胚胎运动进入子宫，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎释放伸展出来，这一过程成为孵化。胚胎孵化着床，开始吸收外界营养哺乳动物胚胎发育早期的营养物质来自卵黄，当滋养层分化为胎膜胎盘时营养物质来自母体。原肠胚:囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞。外胚层内胚层向内迁移的细胞形成内胚层。中胚层一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层。原肠腔内胚层包围的囊腔。二胚胎早期发育发育为外表皮和神经系统消化管内脏器官外膜、生殖、泌尿等细胞分化达到最大程度卵裂期受精卵2细胞4细胞8细胞桑葚胚囊胚原肠胚幼体囊胚植入子宫内膜，称为着床。胚胎发育讨论1：表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段二胚胎早期发育讨论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？如果换成牛又该怎样处理？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，在实践中通常发育到囊胚阶段的胚胎进行移植；二胚胎早期发育讨论3：为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的而研究，会为胚胎工程提供理论基础？

人们正是在认识自然受精和早期胚胎发育的规律的基础上，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中完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。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一、概念检测练习与应用提示：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。二、拓展应用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。三体外受精试管动物（婴儿）1.概念：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生个体。2.技术：体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植。试管动物是有性生殖技术；克隆动物是无性繁殖。三体外受精任务四：阅读教材P60体外受精，回答下列问题。1.哺乳动物的体外受精技术主要包括哪些步骤？2.取出的卵子需要培养到什么时期才能受精？3.体外受精前精子需要做什么处理？三体外受精任务四：阅读教材P60体外受精，回答下列问题。1.哺乳动物的体外受精技术主要包括哪些步骤？2.取出的卵子需要培养到什么时期才能受精？3.体外受精前精子需要做什么处理？卵母细胞的采集、精子的获取、受精MⅡ精子获能三体外受精问题1：正常情况下，哺乳动物一次排卵的数目是有限的，单胎动物一次排卵一枚，多胎动物一次排卵几枚至几十枚，如何突破这个难题呢？促进雌性排卵数目的增加人为注射外源促性腺激素，促使卵巢排出较正常多的成熟卵细胞为什么不注射性激素？直接注射性激素，通过（靶腺轴）负反馈调节会导致性腺萎缩三体外受精Ⅰ.获取卵细胞方法①用促性腺激素处理，促进超数排卵；从输卵管中冲取卵子，直接与获能精子再体外受精注意：促性腺激素是蛋白质类激素，不能口服，只能注射②从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，从卵巢中采集卵母细胞。注意：卵巢中采集处于不同发育时期的卵细胞③借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢内吸取卵母细胞三体外受精Ⅱ.获取精子方法人工采集的方式采集精液精子离心处理的目的精液由精子和精浆组成两部分组成精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能精子获能前进行离心处理，目的是除去精浆以利于精子获能。采集的精液需要加入稀释液低温保存精子5℃可以存活1周长时间保存，需要保存液氮（-196℃）中三体外受精Ⅲ.体外受精获能的精子和培养成熟的卵子，在适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。.取出的精子，放入培养液中，在CO2的培养箱中放置2小时，使精子活力增强；.采集成熟的卵细胞，放入含有精子的卵细胞培养液中6小时后检查受精情况.若已受精可看到第二极体和雌性原核的形成三体外受精雌性哺乳动物卵母细胞成熟卵母细胞（MⅡ）雄性哺乳动物精子获能的精子卵母细胞采集成熟培养获能培养精子采集体外受精受精卵离心冷冻解冻四胚胎移植任务五：阅读教材P61-62胚胎移植，回答下列问题。1.什么是胚胎移植？2.什么是供体？什么是受体？4.据图2-23，你认为应该将胚胎培养到哪个阶段进行移植？5.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性是与供体还是受体保持一致？为什么？3.胚胎移植主要包括哪些步骤？6.胚胎移植的优势什么？四胚胎移植任务五：阅读教材P61-62胚胎移植，回答下列问题。1.什么是胚胎移植？通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。2.什么是供体？什么是受体？供体：提供胚胎的个体。主要职能：产生具有优良性状的胚胎。选择方式：先从遗传性状优良而稳定的健康母畜中选择。在根据营养情况、繁殖力、年龄、发情周期、对超数排卵的反应及自然排卵是否正常等指标来进一步选择理想的供体群。四胚胎移植任务五：阅读教材P61-62胚胎移植，回答下列问题。1.什么是胚胎移植？通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。2.什么是供体？什么是受体？受体：接受胚胎的个体。主要职能：妊娠并孕育后代。选择方式：生产性能较低、数量较多、健康无病、发情周期正常的适龄母畜。胚胎的来源：体外受精、体内受精、核移植、胚胎分割四胚胎移植任务五：阅读教材P61-62胚胎移植，回答下列问题。3.胚胎移植主要包括哪些步骤？供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存、胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。胚胎供体母畜和受体母畜的生殖器官处于相同的生理状态下，胚胎移植才有可能成功怎样才能处理同期发情？诱导发情和采用黄体酮等激素类似物诱导四胚胎移植任务五：阅读教材P61-62胚胎移植，回答下列问题。对于体内受精的胚胎怎样收集呢？桑葚胚或囊胚阶段，并对胚胎进行检查冲卵4.据图2-23，你认为应该将胚胎培养到哪个阶段进行移植？四胚胎移植5.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性是与供体还是受体保持一致？为什么？6.胚胎移植的优势什么？任务五：阅读教材P61-62胚胎移植，回答下列问题。胚胎移植产生的后代的遗传特性与供体保持一致，受体母牛只是提供胚胎发育的场所和营养。充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力大大缩短了供体本身的繁殖周期对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量四胚胎移植胚胎移植的生理学基础1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常的发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？不一定正常发育。一般情况下检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内，胚胎才能继续发育。在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和和受体生殖器官的生理变化同步。四胚胎移植胚胎移植的生理学基础2.受体会不会对来自供体的胚胎发生排斥反应？3.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？为什么？受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应正确。因为胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。四胚胎移植五胚胎分割任务六：阅读教材P62-63胚胎分割，回答下列问题。1.什么是胚胎分割？2.来自同一胚胎的后代遗传物质是否相同？4.应该选择怎样的胚胎进行分割？5.分割过程中应该注意什么？3.胚胎分割主要仪器设备？6.胚胎分割有什么意义？五胚胎分割任务六：阅读教材P62-63胚胎分割，回答下列问题。1.什么是胚胎分割？2.来自同一胚胎的后代遗传物质是否相同？4.应该选择怎样的胚胎进行分割？3.胚胎分割主要仪器设备和工具？采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经