2021-2022学年人教版（2019）高中生物选择性必修3 2.3.1胚胎工程的理论基础课件（15张ppt）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年人教版（2019）高中生物选择性必修3 2.3.1胚胎工程的理论基础课件（15张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-02 22:32:03 | ||
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文档简介
(共15张PPT)
第3节 胚胎工程
一 胚胎工程的理论基础
良种荷斯坦奶牛
我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎—般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？
情境导入
可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。
卵原细胞
复制
第一极体
减Ⅰ
第二极体
卵细胞
减Ⅱ
精原细胞
初级精母细胞
复制
次级精母细胞
减Ⅰ
精细胞
减Ⅱ
精子
变形
回顾旧知
分组阅读教材56-59页，结合学案思考讨论下列问题
1、什么是胚胎工程，胚胎工程的操作对象和技术、论基础是分别是什么？
2、精细胞变形成为精子过程有哪些变化 在精子形成过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？
3、精子排出后能立即与卵子结合吗？
4、刚刚排出的卵子可以立即与精子结合吗？
5、受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？
6．卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？
7、精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？
8、早期胚胎发育的开始场所在哪儿？什么是卵裂？正在进行卵裂的胚胎有什么特点？
知识呈现
胚胎工程：指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
1、什么是胚胎工程，胚胎工程的操作对象和技术分别是什么？
1.操作对象：
2.技术基础：
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
2.理论基础：
哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律
2、精细胞变形成为精子过程有哪些变化 在精子形成过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？
牛
猪
绵羊
马
成熟精子和几种主要家畜的精子示意图
头
颈
线粒体鞘
尾
高尔基体
顶体
细胞核
线粒体
中心体
3、精子排出后能立即与卵子结合吗？
即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。获能液中常见的有效成分是肝素和钙离子载体等。
（1）准备阶段1：精子获能
4、刚刚排出的卵子可以立即与精子结合吗？
卵原细胞
复制
第一极体
减Ⅰ
第二极体
卵细胞
减Ⅱ
第三阶段：精子与卵子结合过程中完成减数分裂Ⅱ，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。
胚胎性别分化后形成卵泡。
出生后停留在减Ⅰ前期
（2）准备阶段2：卵子的准备
卵子的发生
卵巢(卵泡中)
分裂过程不连续，
有两次暂停。
A.场所：
B.时间：
C.过程：
卵子的准备：卵巢排出的卵子发育到MⅡ中期
排卵前后完成了减数分裂Ⅰ,次级卵母细胞第一极体，进入输卵管。
胚胎在性别分化后
6、受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？
第一极体
透明带
卵细胞膜
核
(2)受精阶段（输卵管内）
a.获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜处的一些结构)
b.精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带)
c.精子入卵(卵细胞膜发生生理反应:拒绝其他精子再进入卵内)
阻止多精入卵有两道屏障：透明带发生生理反应、卵细胞膜发生生理反应；其意义是保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)
精子接触卵细胞膜
d.雌、雄原核形成
①精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成雄原核
②精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂II，排出第二极体后，形成雌原核
e.雌、雄原核结合,形成受精卵
雄原核
第一极体
雌原核
放出第二极体
精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂II ，释放第二极体后，形成雌原核
雌、雄原核靠近
核膜消失，第一次卵裂即将开始
6．卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？
7、精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？
二、胚胎早期发育
8、早期胚胎发育的开始场所在哪儿？什么是卵裂？正在进行卵裂的胚胎有什么特点？
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
受精卵
囊胚
透明带
内细胞团
囊胚腔
滋养层
早期胚胎发育的起始场所在输卵管，在透明带内进行有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加，这总受精卵的分裂叫做卵裂。
项目 变化
细胞数目
每个细胞体积
DNA总量
每个细胞内的DNA总量
有机物总量
物质种类
增多
减小
增多
不变
减少
增多
主要阶段及特点
(1)桑葚胚：
(2)囊胚
①胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。
④胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔。
⑤孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。
(3)原肠胚
形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚，此时每个细胞都是全能细胞。
②细胞团 胎儿的各种组织。
③滋养层细胞 胎膜和胎盘。
不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进人子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。
几种动物受精卵发育及其进人子宫的时间表
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子官时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~ 38 38~ 50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~ 38 42 48 67~ 72 96 3~ 4 16细胞
猪 21~ 51 51~ 66 66~ 72 90~ 110 110~ 114 2~ 2.5 4~ 6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
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
马的胚胎进人子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。
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。
不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进人子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。
几种动物受精卵发育及其进人子宫的时间表
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子官时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~ 38 38~ 50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~ 38 42 48 67~ 72 96 3~ 4 16细胞
猪 21~ 51 51~ 66 66~ 72 90~ 110 110~ 114 2~ 2.5 4~ 6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
注:马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。
3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础 请结合所学习的内容举例说明。
胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础.上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，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内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进人子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。
几种动物受精卵发育及其进人子宫的时间表
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子官时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~ 38 38~ 50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~ 38 42 48 67~ 72 96 3~ 4 16细胞
猪 21~ 51 51~ 66 66~ 72 90~ 110 110~ 114 2~ 2.5 4~ 6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
注:马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。
知识网络
第3节 胚胎工程
一 胚胎工程的理论基础
良种荷斯坦奶牛
我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎—般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？
情境导入
可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。
卵原细胞
复制
第一极体
减Ⅰ
第二极体
卵细胞
减Ⅱ
精原细胞
初级精母细胞
复制
次级精母细胞
减Ⅰ
精细胞
减Ⅱ
精子
变形
回顾旧知
分组阅读教材56-59页，结合学案思考讨论下列问题
1、什么是胚胎工程，胚胎工程的操作对象和技术、论基础是分别是什么？
2、精细胞变形成为精子过程有哪些变化 在精子形成过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？
3、精子排出后能立即与卵子结合吗？
4、刚刚排出的卵子可以立即与精子结合吗？
5、受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？
6．卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？
7、精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？
8、早期胚胎发育的开始场所在哪儿？什么是卵裂？正在进行卵裂的胚胎有什么特点？
知识呈现
胚胎工程：指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
1、什么是胚胎工程，胚胎工程的操作对象和技术分别是什么？
1.操作对象：
2.技术基础：
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
2.理论基础：
哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律
2、精细胞变形成为精子过程有哪些变化 在精子形成过程中，细胞中很多结构会消失，为什么细胞核和线粒体都保留下来？
牛
猪
绵羊
马
成熟精子和几种主要家畜的精子示意图
头
颈
线粒体鞘
尾
高尔基体
顶体
细胞核
线粒体
中心体
3、精子排出后能立即与卵子结合吗？
即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。获能液中常见的有效成分是肝素和钙离子载体等。
（1）准备阶段1：精子获能
4、刚刚排出的卵子可以立即与精子结合吗？
卵原细胞
复制
第一极体
减Ⅰ
第二极体
卵细胞
减Ⅱ
第三阶段：精子与卵子结合过程中完成减数分裂Ⅱ，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。
胚胎性别分化后形成卵泡。
出生后停留在减Ⅰ前期
（2）准备阶段2：卵子的准备
卵子的发生
卵巢(卵泡中)
分裂过程不连续，
有两次暂停。
A.场所：
B.时间：
C.过程：
卵子的准备：卵巢排出的卵子发育到MⅡ中期
排卵前后完成了减数分裂Ⅰ,次级卵母细胞第一极体，进入输卵管。
胚胎在性别分化后
6、受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？
第一极体
透明带
卵细胞膜
核
(2)受精阶段（输卵管内）
a.获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜处的一些结构)
b.精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带)
c.精子入卵(卵细胞膜发生生理反应:拒绝其他精子再进入卵内)
阻止多精入卵有两道屏障：透明带发生生理反应、卵细胞膜发生生理反应；其意义是保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)
精子接触卵细胞膜
d.雌、雄原核形成
①精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成雄原核
②精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂II，排出第二极体后，形成雌原核
e.雌、雄原核结合,形成受精卵
雄原核
第一极体
雌原核
放出第二极体
精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂II ，释放第二极体后，形成雌原核
雌、雄原核靠近
核膜消失，第一次卵裂即将开始
6．卵细胞受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？
7、精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？
二、胚胎早期发育
8、早期胚胎发育的开始场所在哪儿？什么是卵裂？正在进行卵裂的胚胎有什么特点？
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
受精卵
囊胚
透明带
内细胞团
囊胚腔
滋养层
早期胚胎发育的起始场所在输卵管，在透明带内进行有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加，这总受精卵的分裂叫做卵裂。
项目 变化
细胞数目
每个细胞体积
DNA总量
每个细胞内的DNA总量
有机物总量
物质种类
增多
减小
增多
不变
减少
增多
主要阶段及特点
(1)桑葚胚：
(2)囊胚
①胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。
④胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔。
⑤孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。
(3)原肠胚
形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑葚，此时每个细胞都是全能细胞。
②细胞团 胎儿的各种组织。
③滋养层细胞 胎膜和胎盘。
不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进人子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。
几种动物受精卵发育及其进人子宫的时间表
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子官时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~ 38 38~ 50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~ 38 42 48 67~ 72 96 3~ 4 16细胞
猪 21~ 51 51~ 66 66~ 72 90~ 110 110~ 114 2~ 2.5 4~ 6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
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
马的胚胎进人子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。
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。
不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进人子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。
几种动物受精卵发育及其进人子宫的时间表
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子官时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~ 38 38~ 50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~ 38 42 48 67~ 72 96 3~ 4 16细胞
猪 21~ 51 51~ 66 66~ 72 90~ 110 110~ 114 2~ 2.5 4~ 6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
注:马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。
3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础 请结合所学习的内容举例说明。
胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础.上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，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内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进人子宫的时间有明显的差异。请分析下表，讨论相关问题。
几种动物受精卵发育及其进人子宫的时间表
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子官时受精卵的发育天数和发育阶段
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~ 38 38~ 50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~ 38 42 48 67~ 72 96 3~ 4 16细胞
猪 21~ 51 51~ 66 66~ 72 90~ 110 110~ 114 2~ 2.5 4~ 6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
注:马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。
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