2.3.1 胚胎工程（第一課時(shí)） 課件高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

2.3.1胚胎工程的理論基礎(chǔ)1、受精的基本過(guò)程2、胚胎早期發(fā)育的基本過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)良種荷斯坦奶牛我國(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。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)的良種奶牛快速、大量繁殖呢？遺憾的是，牛的生育率很低，一頭母牛一胎—般只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次。如何解決這個(gè)難題呢？情境導(dǎo)入可以通過(guò)體外受精、胚胎分割等技術(shù)獲得多個(gè)良種奶牛的胚胎，然后移植給代孕母牛生下后代。1、受精的概念：指精子和卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過(guò)程。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)備一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)2.受精場(chǎng)所：哺乳動(dòng)物發(fā)生在輸卵管中受精受精過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么作用：①細(xì)胞膜的功能：進(jìn)行細(xì)胞間信息交流②細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)：具有一定的流動(dòng)性胚胎工程的理論基礎(chǔ)受精準(zhǔn)備階段1—精子獲能

剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，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——精子獲能精子獲能①體內(nèi)獲能：直接利用雌性動(dòng)物生殖道使精子獲能②體外獲能：將精子培養(yǎng)在人工配制的獲能液中使其獲能等。獲能液的成分因動(dòng)物種類不同而有差異，常見的有效成分有肝素、Ca2+載體等。張明覺(jué)美籍華人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)。精子的變形過(guò)程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精子形成胚胎工程的理論基礎(chǔ)受精準(zhǔn)備階段1—精子獲能成熟精子和幾種主要家畜的精子示意圖胚胎工程的理論基礎(chǔ)受精準(zhǔn)備階段2—卵子的準(zhǔn)備卵子在輸卵管中進(jìn)一步成熟發(fā)育到MⅡ中期卵巢產(chǎn)生初級(jí)（次級(jí)）卵母細(xì)胞卵子的準(zhǔn)備特點(diǎn)：①不同動(dòng)物排出的卵子成熟度不同②分裂過(guò)程不連續(xù)，有兩次暫停③由卵巢產(chǎn)生，在輸卵管中進(jìn)一步成熟胚胎工程的理論基礎(chǔ)受精受精階段精子會(huì)釋放出多種酶如(頂體酶)，溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)，形成精子穿越通路。頂體酶將透明帶溶出一條孔道，精子借自身運(yùn)動(dòng)穿越透明帶。1、精子穿越透明帶2、精子接觸卵細(xì)胞膜精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，發(fā)生透明帶反應(yīng)，阻止多精入卵。精子與卵細(xì)胞膜接觸時(shí)，立即被微絨毛抱合，精子外膜與卵細(xì)胞膜融合，精子入卵。雄原核第一極體雌原核第二極體3、精子進(jìn)入卵細(xì)胞精子入卵后，發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)，阻止多精入卵；尾部脫離，原有核膜破裂，形成新的核膜，最后形成一個(gè)比原來(lái)精子核還大的核，叫做雄原核；激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體后，形成雌原核。胚胎工程的理論基礎(chǔ)受精受精階段核膜消失，這個(gè)含有兩個(gè)染色體組的合子就是受精卵。受精過(guò)程結(jié)束后，受精卵的發(fā)育也就開始了。雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動(dòng)，彼此靠近4、雌、雄原核靠近5、

核膜消失卵裂開始1、兩道防止多精入卵的屏障是什么？①透明帶反應(yīng)

、②卵細(xì)胞膜反應(yīng)2、受精的標(biāo)志是什么？受精完成的標(biāo)志是什么？受精的標(biāo)志：在透明帶和卵細(xì)胞膜之間有兩個(gè)極體受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合對(duì)受精過(guò)程的認(rèn)識(shí)(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。(2)受精標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體，而受精完成的標(biāo)志為雌、雄原核的融合。(3)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原來(lái)的核，而是在原來(lái)細(xì)胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。對(duì)受精過(guò)程進(jìn)行歸納概括，體現(xiàn)了科學(xué)思維的核心素養(yǎng)。受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原腸胚外胚層中胚層內(nèi)胚層桑椹胚原腸腔二、胚胎發(fā)育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)程卵裂期的特點(diǎn)細(xì)胞分裂方式為________細(xì)胞數(shù)目_________每個(gè)細(xì)胞體積_________胚胎總體積______或略有_____有機(jī)物總量_______有機(jī)物種類_________DNA總數(shù)目_____有絲分裂增加不增加縮小減小減少增加增加二、胚胎發(fā)育囊胚桑葚胚發(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)細(xì)胞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---囊胚二、胚胎發(fā)育滋養(yǎng)層內(nèi)胚層外胚層原腸腔囊胚孵化后，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

囊胚從透明帶中伸展出來(lái)受精后6星期，人形已隱約可見。這時(shí)，胚胎的心跳每分鐘140—150下。是母親心跳的兩倍。

人類胚胎第8周時(shí)在子宮內(nèi)的照片。此時(shí)胎兒已長(zhǎng)到20周，他移動(dòng)手臂，把手指放在唇邊，這可以促進(jìn)它對(duì)吮吸的反映。1.過(guò)程二、胚胎發(fā)育胚胎發(fā)育總結(jié)[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]早期胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞或物質(zhì)的變化規(guī)律

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)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