【課件】2.3.1胚胎工程的理論基礎(chǔ)課件人教版（2019）高中生物選擇性必修3

1、人教版（2019）高中生物選擇性必修3第二章 細(xì)胞工程目標(biāo)從社會(huì)中來(lái) 我國(guó)對(duì)奶類的總需求量很大，但與奶業(yè)發(fā)達(dá)的我國(guó)對(duì)奶類的總需求量很大，但與奶業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)奶牛的單產(chǎn)水平還存在一定差距。國(guó)家相比，我國(guó)奶牛的單產(chǎn)水平還存在一定差距。良種荷斯坦奶牛良種荷斯坦奶牛 奶牛品種是影響產(chǎn)奶量的主要因素之一，而奶牛品種是影響產(chǎn)奶量的主要因素之一，而引進(jìn)一頭成年奶牛往往需要數(shù)萬(wàn)元，高昂的價(jià)格引進(jìn)一頭成年奶牛往往需要數(shù)萬(wàn)元，高昂的價(jià)格使得靠大量引進(jìn)優(yōu)良品種來(lái)提高產(chǎn)量不太可行。使得靠大量引進(jìn)優(yōu)良品種來(lái)提高產(chǎn)量不太可行。 能不能讓引進(jìn)的優(yōu)良奶?？焖?、大量繁殖呢？能不能讓引進(jìn)的優(yōu)良奶?？焖?、大量繁殖呢？遺憾的

2、是，牛的生育率很低，一頭母牛一胎一般遺憾的是，牛的生育率很低，一頭母牛一胎一般只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次。如何解決這只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次。如何解決這個(gè)難題呢？個(gè)難題呢？胚胎工程的迅猛發(fā)展，終使這個(gè)難題得到解決。胚胎工程的迅猛發(fā)展，終使這個(gè)難題得到解決。指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚

3、胎分割等。體外受精、胚胎移植、胚胎分割等體外受精、胚胎移植、胚胎分割等操作對(duì)象：操作對(duì)象：技術(shù)手段：技術(shù)手段：生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞胚胎工程：工程實(shí)質(zhì)：工程實(shí)質(zhì)：在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作模擬操作。2 2、卵子的發(fā)生、卵子的發(fā)生3 3、受精作用、受精作用囊胚囊胚4 4、胚胎發(fā)育、胚胎發(fā)育1 1、精子的發(fā)生、精子的發(fā)生受精卵受精卵過(guò)渡：每個(gè)生命的誕生，都始于一顆精子和一顆卵子的相遇。精卵結(jié)合的過(guò)程是什么？精原細(xì)胞精子【受精】(fertilization)指精子和卵子結(jié)合形成

4、合子（即受精卵）的過(guò)程。1.概念3.過(guò)程準(zhǔn)備階段受精階段準(zhǔn)備階段1：精子獲能準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備胚胎工程的理論基礎(chǔ)受精細(xì)胞膜的功能：進(jìn)行細(xì)胞間信息交流細(xì)胞膜具有：一定的流動(dòng)性卵原細(xì)胞第一極體第二極體卵細(xì)胞2.場(chǎng)所輸卵管準(zhǔn)備階段1：精子獲能即精子必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。張明覺(jué)，美籍華人，生殖生物學(xué)家、育種學(xué)家和避孕藥的創(chuàng)始人。1951年發(fā)現(xiàn)“精子獲能”現(xiàn)象，被人們譽(yù)為“試管嬰兒”的先驅(qū)。u 使精子獲能的方法有直接利用雌性動(dòng)物生殖道使精子獲能；將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。u 獲能液的成分因動(dòng)物種類不同而有差異，常見(jiàn)的有效成分有肝素、Ca2+

5、載體等。準(zhǔn)備階段1：精子獲能精子的變形過(guò)程精子頭出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)濃縮頂體的發(fā)生尾的發(fā)育精子形成準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備卵子的發(fā)生場(chǎng)所：時(shí)間：過(guò)程：卵巢(卵泡中)胚胎在性別分化后分裂過(guò)程不連續(xù)，有兩次暫停。卵子的準(zhǔn)備：卵巢排出的卵子發(fā)育到M中期 精子穿越透明帶 精子接觸卵細(xì)胞膜透明帶反應(yīng)透明帶發(fā)生的阻止精子進(jìn)入的生理反應(yīng) 精子進(jìn)入卵細(xì)胞卵細(xì)胞膜反應(yīng)卵細(xì)胞膜發(fā)生的阻止精子進(jìn)入的生理反應(yīng)雄原核 第一極體 雌原核 第二極體 精子釋放多種酶溶解膜外結(jié)構(gòu) 雌、雌原核形成 雌、雄原核靠近 核膜消失卵裂開(kāi)始雄原核精子脫尾，核膜重構(gòu)雌原核卵子完成減數(shù)分裂釋放第二極體雄原核 第一極體 雌原核 第二極體 受精的標(biāo)志受精的標(biāo)

6、志 ：透明帶和卵細(xì)胞膜之間有兩個(gè)極體(P58相關(guān)信息）3.受精過(guò)程受精過(guò)程 受精過(guò)程完成以后開(kāi)始進(jìn)行胚胎發(fā)育。受精過(guò)程完成以后開(kāi)始進(jìn)行胚胎發(fā)育。受精階段視頻下列細(xì)胞，哪一個(gè)代表已經(jīng)完成受精的卵子( )C 透明帶和卵細(xì)胞膜之間的兩個(gè)極體是不同的，分別是第一極體和第二極體牛刀小試牛刀小試受精卵受精卵第一次卵裂第一次卵裂第二次卵裂第二次卵裂第三次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚囊胚囊胚腔囊胚腔原腸胚原腸胚外胚層外胚層中胚層中胚層內(nèi)胚層內(nèi)胚層桑椹胚桑椹胚原腸腔原腸腔卵裂分裂方式有絲分裂2細(xì)胞 4細(xì)胞 8細(xì)胞 受精卵 桑葚胚（32細(xì)胞）透明帶1.過(guò)程過(guò)程卵裂期的卵裂期的 特點(diǎn)特點(diǎn)細(xì)胞分裂方式為細(xì)胞分裂方式為_(kāi)

7、細(xì)胞數(shù)目細(xì)胞數(shù)目_每個(gè)細(xì)胞體積每個(gè)細(xì)胞體積_胚胎總體積胚胎總體積_或略有或略有_有機(jī)物總量有機(jī)物總量_有機(jī)物種類有機(jī)物種類_DNA總數(shù)目總數(shù)目_有絲分裂有絲分裂增加增加不增加不增加縮小縮小減小減小減少減少增加增加增加增加囊胚 桑葚胚 發(fā)育成胎兒的各種組織發(fā)育胎膜和胎盤內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞細(xì)胞具有全能性具有全能性透明帶 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 囊胚腔滋養(yǎng)層胚胎進(jìn)一步發(fā)育，出現(xiàn)細(xì)胞分化-囊胚囊胚滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層內(nèi)胚層內(nèi)胚層 外胚層外胚層原腸腔原腸腔囊胚孵化后，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞形成外胚層，下方的細(xì)胞形成內(nèi)胚層，出現(xiàn)由內(nèi)胚層包圍的空腔叫做原腸腔。-原腸胚原腸胚由原腸胚的三個(gè)胚層進(jìn)一步發(fā)育為不同的組織、器官、系統(tǒng)孵化

8、囊胚從透明帶中伸展出來(lái) 受精后受精后6 6星期，人星期，人形已隱約可見(jiàn)。這時(shí)，形已隱約可見(jiàn)。這時(shí)，胚胎的心跳每分鐘胚胎的心跳每分鐘140150140150下。是母下。是母親心跳的兩倍。親心跳的兩倍。 人類胚胎第人類胚胎第8 8周周時(shí)在子宮內(nèi)的照時(shí)在子宮內(nèi)的照片片 。此時(shí)胎兒已長(zhǎng)到此時(shí)胎兒已長(zhǎng)到2020周，周，他移動(dòng)手臂，把手指放他移動(dòng)手臂，把手指放在唇邊，這可以促進(jìn)它在唇邊，這可以促進(jìn)它對(duì)吮吸的反映對(duì)吮吸的反映 。1.過(guò)程過(guò)程胚胎發(fā)育總結(jié)歸納提升歸納提升 胚胎早期發(fā)育過(guò)程發(fā)育過(guò)程特點(diǎn)受精卵受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)進(jìn)行有絲分裂,開(kāi)始發(fā)育卵裂期細(xì)胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞數(shù)量不斷增加,胚胎的總

9、體積不增加桑葚胚卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞形成致密的細(xì)胞團(tuán),形似桑葚囊胚(1)細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化(內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育為胎膜和胎盤 (2)出現(xiàn)囊胚腔(3)透明帶破裂,胚胎從中伸展出來(lái)(即孵化)原腸胚分化為內(nèi)胚層、中胚層和外胚層三個(gè)胚層發(fā)育過(guò)程圖示項(xiàng)目變化細(xì)胞數(shù)目增多每個(gè)細(xì)胞體積減小DNA總量增多每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的DNA總量不變有機(jī)物總量減少物質(zhì)種類增多所含能量減少歸納提升歸納提升早期胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞或物質(zhì)的變化規(guī)律 不同動(dòng)物受精卵進(jìn)入子宮的時(shí)間 將體外培養(yǎng)的小鼠胚胎移植到母鼠體內(nèi)，至少應(yīng)發(fā)育到什么階段的胚胎？若為馬呢？輸卵管子宮動(dòng)物種類 進(jìn)入子宮時(shí)受精卵的發(fā)育天數(shù)和發(fā)育階段天發(fā)育階

10、段小鼠3桑葚胚綿羊3416細(xì)胞豬22.546細(xì)胞馬6囊胚牛45816練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.判斷下列有關(guān)哺乳動(dòng)物受精的表述是否正確。（1）在自然條件下，受精在子宮中完成。（ ）（2）精子需要獲能才能與卵子結(jié)合，而卵子一經(jīng)排出就具備受精能力。（ ）（3）精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵。（ ）2.下列有關(guān)哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A.在桑葚胚階段，胚胎的內(nèi)部開(kāi)始出現(xiàn)含有液體的腔B.胚胎干細(xì)胞是一類未分化的細(xì)胞，可以從早期胚胎中分離獲得C.桑葚胚的細(xì)胞一般都具有全能性，囊胚的細(xì)胞逐漸分化D.受精卵早期分裂時(shí)，胚胎中細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加A二、拓展應(yīng)

11、用1.精母細(xì)胞在變成精子的過(guò)程中，很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核與線粒體都保留了下來(lái)，請(qǐng)嘗試用你所了解的哺乳動(dòng)物受精的相關(guān)知識(shí)來(lái)解釋這一現(xiàn)象。提示：細(xì)胞核和線粒體都是精子的重要結(jié)構(gòu)。其中，細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存的場(chǎng)所，決定后代的遺傳特性，它參與受精過(guò)程。線粒體是精子進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，為精子的生存和運(yùn)動(dòng)提供能量。練習(xí)與應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用2.精子在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)是如何獲能的?除了教材中介紹的，防止多精入卵的機(jī)制還有哪些?感興趣的話，請(qǐng)通過(guò)查閱相關(guān)資料或請(qǐng)教專家來(lái)進(jìn)行了解。關(guān)于受精作用，你還能提出其他問(wèn)題嗎?二、拓展應(yīng)用提示：出題的目的不是讓學(xué)生準(zhǔn)確地答出精子獲能的機(jī)制和防止多精入卵的具體機(jī)制，而是鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生去查閱資料或請(qǐng)教專家，并引導(dǎo)他們?nèi)ゲ?/p>