胚胎工程的理論基礎(chǔ)課件 【知識精講精研】 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

北部白犀牛：體大威武，是陸生脊椎動物中居于第二位的龐大動物。

1970年代及1980年代間非法獵殺令其數(shù)量由500只減至15只，截止2015年11月，地球上僅剩三頭北部白犀牛：42歲的高齡的蘇丹、它是唯一的雄性北白犀，另外還有25歲的納金和15歲的法圖則是兩頭雌性北白犀，截至2018年唯一的雄性蘇丹離世，但是科學(xué)家設(shè)法保存了少量北方白犀牛的精子。從社會中來北部白犀牛任務(wù)：拯救北白犀，擴大其種群數(shù)量【胚胎工程】指對生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(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。操作對象生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞工程實質(zhì)在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育的模擬操作。第3節(jié)胚胎工程

主講人：XXX第1課時

胚胎工程的理論基礎(chǔ)一、

胚胎工程的理論基礎(chǔ)---受精◆場所:輸卵管指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程?！羰芫壕?xì)胞初級精母細(xì)胞復(fù)制次級精母細(xì)胞減Ⅰ精細(xì)胞減Ⅱ精子變形1準(zhǔn)備階段：精子的準(zhǔn)備③精子頭出現(xiàn)④細(xì)胞質(zhì)濃縮①頂體的發(fā)生②尾的發(fā)育⑤精子形成【資料1】精子變形的過程頭頸線粒體鞘尾線粒體細(xì)胞核問題1.精細(xì)胞變形成為精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，為什么細(xì)胞核和線粒體保留了下來？遺傳物質(zhì)儲存的場所可以提供能量精子結(jié)構(gòu)示意圖【資料2】張明覺，美籍華人、生殖生物學(xué)家，被科學(xué)界譽為“試管嬰兒之父”和“避孕藥之父”。1951年張教授在做兔的體外受精實驗時發(fā)現(xiàn):放入的精子卵子受精的情況附睪取出未受精剛排出的精子未受精母兔生殖道內(nèi)取出受精精子獲能：剛剛排出的精子不能立即與卵細(xì)胞受精，必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力。◆精子獲能的方法：意義：為體外受精技術(shù)的建立奠定了重要基礎(chǔ)。①將精子放在人工配制的獲能液中獲能②直接利用雌性動物生殖道使精子獲能問題2.剛排出的卵子都能與精子完成受精作用嗎？常見有效成分有肝素、Ca2+載體等1.準(zhǔn)備階段：卵子的準(zhǔn)備卵子形成過程示意圖原始卵泡成熟卵泡卵子馬、犬排卵

動物排出的卵子成熟程度不同：但他們都要在輸卵管內(nèi)進一步發(fā)育成熟，到MⅡ中期時才具備與精子受精的能力

。一、

胚胎工程的理論基礎(chǔ)---受精◆場所:輸卵管指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程。◆受精：1.準(zhǔn)備階段2.受精階段(1)精子獲能(2)卵子成熟◆過程:2.受精階段結(jié)合視頻，閱讀教材56-58頁,小組討論后回答以下問題：1.受精時，精子依次穿過了哪些結(jié)構(gòu)？防止多精入卵的屏障有哪些？3.卵細(xì)胞受精的標(biāo)志是什么？完成受精的標(biāo)志是什么？具備受精能力的卵子結(jié)構(gòu)示意圖合作探究12.精子入卵后，其自身結(jié)構(gòu)有什么變化？與此同時卵細(xì)胞有什么變化？結(jié)合視頻，閱讀教材56-58頁,小組討論后回答以下問題：1.受精時，精子依次穿過了哪些結(jié)構(gòu)？防止多精入卵的屏障有哪些？具備受精能力的卵子結(jié)構(gòu)示意圖合作探究1①

透明帶反應(yīng)：在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，卵細(xì)胞膜外的透明帶會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后續(xù)精子進入透明帶。②卵細(xì)胞膜反應(yīng)：在第一個精子入卵后，卵細(xì)胞膜也會立即發(fā)生生理反應(yīng)，阻止其他精子進入卵內(nèi)。2.精子入卵后，其自身結(jié)構(gòu)有什么變化？與此同時卵細(xì)胞有什么變化？精子：尾部脫離，原有核膜破裂、形成雄原核卵細(xì)胞：完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體，形成雌原核觀察到雌、雄原核或兩個極體；卵細(xì)胞受精的標(biāo)志：兩個極體雌雄原核完成受精的標(biāo)志：雌、雄原核融合，核膜消失，即將進行第一次卵裂。3.卵細(xì)胞受精的標(biāo)志是什么？完成受精的標(biāo)志是什么？卵裂：胚胎發(fā)育早期，有一段時間在透明帶內(nèi)進行，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，這種受精卵的早期分裂稱為卵裂。受精卵2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞桑葚胚囊胚卵裂二、

胚胎工程的理論基礎(chǔ)---胚胎的早期發(fā)育項目變化胚胎總體積細(xì)胞數(shù)目每個細(xì)胞體積胚胎的DNA總量有機物總量有機物種類不變增多減小增加減少增多合作探究21.正在進行卵裂的胚胎有什么特點，分析完成左邊的表格。2.胚胎早期發(fā)育從哪個階段開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，如何變化？內(nèi)細(xì)胞團滋養(yǎng)層囊胚腔透明帶囊胚階段特點：細(xì)胞開始出現(xiàn)分化發(fā)育成胎盤和胎膜發(fā)育成胎兒的各種組織孵化：囊胚進一步擴大會導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來。（胚胎繼續(xù)發(fā)育的關(guān)鍵）原腸胚原腸胚表面的細(xì)胞---外胚層向內(nèi)遷移的細(xì)胞---內(nèi)胚層內(nèi)、外兩個胚層之間---中胚層學(xué)以致用不同動物受精卵發(fā)育及其進入子宮的時間有明顯的差異：

幾種動物受精卵發(fā)育及其進入子宮的時間表動物種類受精卵發(fā)育的時間/h進入子宮時受精卵的發(fā)育天數(shù)和發(fā)育階段2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞16細(xì)胞桑葚胚天發(fā)育階段小鼠24~3838?5050?6060?7068?803桑葚胚綿羊36~38424867?72963~416細(xì)胞豬21?5151-6666~7290-110110-1142~2.54~6細(xì)胞馬2430?3650?607298-1066囊胚牛27~4244?6546?9096-120120-1444?58~16細(xì)胞思考：將體外培養(yǎng)的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時，應(yīng)選擇至少發(fā)育到什么階段的胚胎?若白犀牛的受精卵發(fā)育及其進入子宮的時間和牛相似，北部白犀牛又該怎樣處理？小鼠：桑葚胚階段；北部白犀牛：在自然情況下，胚胎雖然最早可在8-16細(xì)胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植?？茖W(xué)前沿全球首例白犀牛體外受精胚胎移植成功，或助拯救僅存兩只的北方白犀牛

國際“生物解救”項目研究人員2024年1月24日在德國柏林宣布，他們成功實施世界首例白犀牛體外受精胚胎移植。2023年9月24日，南方白犀牛胚胎由收集的卵細(xì)胞和精子在體外產(chǎn)生，并被移植到肯尼亞奧爾佩杰塔保護區(qū)的南方白犀牛代孕母親體內(nèi)。胎牛成功孕育至70天大，狀況良好。這次成功的胚胎移植和懷孕證明，未來或可安全地移植北方白犀牛胚胎，幫助拯救北方白犀牛免遭滅絕厄運。第55屆聯(lián)合國大會