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

第3节

胚胎工程2.3.1胚胎工程的理论基础学习目标1.哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。阐述细胞的结构与功能的适应。2.以过程图的形式表示受精作用和胚胎发育的过程。目录

一.受精二.胚胎早期发育一.受精（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Ⅰ——精子获能准备阶段Ⅱ——卵子的准备场所输卵管内准备阶段1：精子获能（1）概念：

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”。（3）研究精子获能机制的意义：实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为___

__________的建立奠定了基础。体外受精技术（2）获能方法：*获能液的成分因动物种类不同而有所差异；*获能液常见有效成分有肝素、Ca2+载体等；直接利用

使精子获能；将精子培养在

中使其获能；雌性动物生殖道人工配制的获能液张明觉，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，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。注意①精子获能实质是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。②精子获能的场所：雌性动物的生殖道。2.什么是精子获能？精子获能是指精子获得能量吗？精子获能的方法？

准备阶段1：精子获能头颈线粒体鞘尾*不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关（4）成熟精子结构（细胞核）（中心体）顶体（高尔基体）思考：精子的结构特性与其功能有什么相关性？精子运动提供能量遗传物质储存场所（一）受精：2.准备阶段Ⅱ——卵子的准备卵子一般在排出______后才能被精子穿入。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MⅡ(中)期时，才具备与精子受精的能力。发育思考：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精子：获能处理；②卵子：成熟培养受精阶段自主阅读课本P57“受精阶段”文字部分，回答以下问题1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？2.防止多精入卵的机制有哪些？这有什么意义？3.入卵后，精子和卵子发生了哪些变化？4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？受精一精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带释放出多种酶，以溶解这些结构精子接触卵细胞膜透明带反应精子入卵卵细胞膜反应透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内防止多精入卵的两个屏障受精阶段1.受精时，精子依次穿过了哪些结构？2.防止多精入卵的机制有哪些？这有什么意义？（维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定）借助自身运动精子穿越卵细胞膜外的结构，如透明带精子接触卵细胞膜透明带反应精子形成雄原核精子入卵卵细胞膜反应精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫做雄原核。雄原核雌原核放出第二极体第一极体防止多精入卵的两个屏障卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体，观察到的两个极体为一个第一极体一个第二极体(P58相关信息)3.入卵后，精子和卵子发生了哪些变化？雌、雄原核靠近核膜消失，形成受精卵第一次卵裂即将开始受精的标志：观察到两个极体或者雌、雄原核。受精完成的标志：雌雄原核形成合子（受精卵）雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。4.卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？受精的实质：两细胞核融合

受精卵遗传物质的来源：核基因：质基因：精子和卵子各提供一半几乎全部来自卵细胞二.胚胎早期发育二、胚胎早期发育1.胚胎发育的场所在哪里？2.胚胎发育过程主要包括哪几个阶段？3.发育的每个阶段各有何特征？4.什么是桑葚胚？同学们认真阅读P56-57，思考下列问题：二、胚胎早期发育幼体继续分化出生发育性成熟个体卵裂期胚胎发育受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚桑葚胚囊胚原肠胚受精卵开始向子宫移动，受精卵在输卵管一边移行，一边进行有丝分裂，逐渐发育成胚胎。可分为以下几个阶段：桑椹胚、囊胚、原肠胚二、胚胎早期发育1.卵裂桑葚胚卵裂(细胞未分化)受精卵2细胞胚4细胞胚8细胞胚胚胎发育早期有一段时间是在透明带内进行分裂，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卵裂。二、胚胎早期发育2.桑葚胚当卵裂产生的子细胞数目达到32个，逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。这一阶段及之前的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。(2)特点(1)概念二、胚胎早期发育3.囊胚内细胞团滋养层囊胚腔发育胎盘和胎膜发育胎儿的各种组织聚集在胚胎一端沿透明带内壁扩展和排列胚胎内部含有液体的腔。内细胞团的细胞未分化，可以作为胚胎干细胞的来源。滋养层细胞已经分化，将来只能分化为胎盘和胎膜。二、胚胎早期发育3.囊胚囊胚进一步_______，会导致____________，胚胎从_________中__________，这一过程叫做孵化。扩大透明带破裂透明带伸展出来孵化*孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育二、胚胎早期发育桑葚胚→囊胚形成囊胚扩大→孵化二、胚胎早期发育4.原肠胚内胚层中胚层外胚层囊胚孵化后，将发育形成_______；原肠胚表面的细胞层为_________，向内迁移的细胞形成_______；随着发育的进行，一部分细胞还会在内外两个胚层之间形成______；这三个胚层将_____________________________；原肠胚外胚层内胚层中胚层逐渐分化形成各种组织、器官等二、胚胎早期发育受精卵：最初在输卵管进行有丝分裂卵裂期：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加。桑葚胚：由全能细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑葚囊胚（内含囊胚腔）内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘原肠胚（内含原肠腔）外胚层中胚层内胚层胎儿形成进一步发育为不同的组织、器官、系统胚胎早期发育过程小结二、胚胎早期发育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。1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高?表中马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。

二、胚胎早期发育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?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，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。3.不同动物胚胎进入子宫所处的时期不同，这个胚胎工程提供了什么启示？体外受精形成的胚胎，发育到一定阶段方可移植到子宫中。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小结课堂检测1.下列关于卵母细胞采集、精子获能的叙述，正确的是()A.有些动物在采集卵母细胞时要用外源促性腺激素处理，使其超数排卵B.从输卵管中取出的成熟卵子应已完成整个减数分裂过程C.从附睾采集到的精子可以直接与卵母细胞完成受精作用D.在卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子在体外受精√2.下列关于哺乳动物受精的说法中，正确的是()A.防止多精入卵的两道屏障分别是免疫反应和透明带反应B.受精的实质是雌雄原核的融合，雄原核就是精子的细胞核