2.3 课时1 胚胎工程 课件 (共17张PPT)2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 2.3 课时1 胚胎工程 课件 (共17张PPT)2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-16 22:02:51 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
胚胎工程
第一课时
第3节
人教版 选择性必修3
1.能阐述胚胎的形成过程。
2.能阐述受精和早期胚胎发育的基本过程。
2024/1/15
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。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？
良种荷斯坦奶牛
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。
2024/1/15
胚胎工程是指对生殖细胞、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。
哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
胚胎工程概述
1.操作对象：
生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞。
2.技术种类：
体外受精、胚胎移植、胚胎分割。
3.工程实质：
在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
4.理论基础：
2024/1/15
受精是精子和卵细胞结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
1.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”。
（2）研究精子获能机制的意义：实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为体外受精技术的建立奠定了基础。
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
受精
2024/1/15
2.准备阶段2——卵子的准备
（1）卵子一般在排出2～3h后才能被精子穿入。
（2）动物排出的卵子成熟程度不同：
有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。
（3）卵子成熟的场所：排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟。
（4）卵子具备与精子受精能力的时期：MⅡ期。
具备受精能力的卵子结构
透明带
卵细胞膜
核
第一极体
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
形成雄原核、雌原核，释放第二极体
精子入卵
雌、雄原核靠近，核膜消失，形成受精卵
释放出多种酶，以溶解这些结构
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
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。与此同时，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。
3.受精阶段
受精的标志：透明带和卵细胞膜之间有两个极体。
受精完成的标志：雌雄原核形成合子。
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和一个第二极体。
下列有关哺乳动物受精的表述，正确的是( )
A.自然状态下，受精在子宫中完成
B.精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具有受精能力
C.精子入卵后，卵子恢复并很快完成了减数第一次分裂
D.透明带反应和卵细胞膜反应可以防止多精入卵的发生
D
原肠胚
受精卵
2024/1/15
哺乳动物的胚胎早期发育的场所是输卵管和子宫。
卵裂
桑椹胚
囊胚
原肠胚
胚胎早期发育
2024/1/15
1.卵裂
（1）场所：透明带内。
（2）分裂方式：有丝分裂。
（3）特点：细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加。每个细胞体积不断变小，DNA总数目不断增加，每个细胞的核DNA数目不变，有机物总量减少，有机物种类增加。
2.桑椹胚
（1）概念：当卵裂产生的子细胞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。
（2）特点：这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
2024/1/15
3.囊胚
（1）概念：胚胎进一步发育，细胞逐渐分化，形成内细胞团（将来发育成胎儿的各种组织）、滋养层细胞（将来发育成胎膜和胎盘）；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有液体的囊腔—囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。
（2）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，这一过程叫做孵化。
2024/1/15
4.原肠胚
囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层。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中胚层。这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
不同动物受精卵发育的比较
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？
比较而言，马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。
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。
1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？
不同动物受精卵发育的比较
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。
人们正是在认识了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育的规律的基础上，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中完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
（1）写出A、B所示生理过程的名称: A_____
______；B__________。
（2）B过程完成是在雌性动物的_________中
完成的。精、卵结合过程中，阻止多精入卵
的两道屏障分别是_____________和_______
_______。
（3）在C过程中，细胞分裂的方式是_________分裂，在发育过程的_________时期，胚胎突破透明带。
下图是某种哺乳动物生殖和发育的过程图解，请据图回答：
减数
2024/1/15
受精作用
透明带反应
输卵管
分裂
卵细胞
膜反应
有丝
囊胚
2024/1/15
胚胎发育和个体发育
胚胎工程
第一课时
第3节
人教版 选择性必修3
1.能阐述胚胎的形成过程。
2.能阐述受精和早期胚胎发育的基本过程。
2024/1/15
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。能不能让引进的优良奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？
良种荷斯坦奶牛
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。
2024/1/15
胚胎工程是指对生殖细胞、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。
哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
胚胎工程概述
1.操作对象：
生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞。
2.技术种类：
体外受精、胚胎移植、胚胎分割。
3.工程实质：
在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
4.理论基础：
2024/1/15
受精是精子和卵细胞结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
1.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”。
（2）研究精子获能机制的意义：实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为体外受精技术的建立奠定了基础。
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
受精
2024/1/15
2.准备阶段2——卵子的准备
（1）卵子一般在排出2～3h后才能被精子穿入。
（2）动物排出的卵子成熟程度不同：
有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等；有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等。
（3）卵子成熟的场所：排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟。
（4）卵子具备与精子受精能力的时期：MⅡ期。
具备受精能力的卵子结构
透明带
卵细胞膜
核
第一极体
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
形成雄原核、雌原核，释放第二极体
精子入卵
雌、雄原核靠近，核膜消失，形成受精卵
释放出多种酶，以溶解这些结构
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
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。与此同时，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。
3.受精阶段
受精的标志：透明带和卵细胞膜之间有两个极体。
受精完成的标志：雌雄原核形成合子。
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和一个第二极体。
下列有关哺乳动物受精的表述，正确的是( )
A.自然状态下，受精在子宫中完成
B.精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具有受精能力
C.精子入卵后，卵子恢复并很快完成了减数第一次分裂
D.透明带反应和卵细胞膜反应可以防止多精入卵的发生
D
原肠胚
受精卵
2024/1/15
哺乳动物的胚胎早期发育的场所是输卵管和子宫。
卵裂
桑椹胚
囊胚
原肠胚
胚胎早期发育
2024/1/15
1.卵裂
（1）场所：透明带内。
（2）分裂方式：有丝分裂。
（3）特点：细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加。每个细胞体积不断变小，DNA总数目不断增加，每个细胞的核DNA数目不变，有机物总量减少，有机物种类增加。
2.桑椹胚
（1）概念：当卵裂产生的子细胞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。
（2）特点：这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。
2024/1/15
3.囊胚
（1）概念：胚胎进一步发育，细胞逐渐分化，形成内细胞团（将来发育成胎儿的各种组织）、滋养层细胞（将来发育成胎膜和胎盘）；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有液体的囊腔—囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。
（2）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，这一过程叫做孵化。
2024/1/15
4.原肠胚
囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层。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中胚层。这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
不同动物受精卵发育的比较
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？
比较而言，马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。
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。
1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？
不同动物受精卵发育的比较
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。
人们正是在认识了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育的规律的基础上，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中完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
（1）写出A、B所示生理过程的名称: A_____
______；B__________。
（2）B过程完成是在雌性动物的_________中
完成的。精、卵结合过程中，阻止多精入卵
的两道屏障分别是_____________和_______
_______。
（3）在C过程中，细胞分裂的方式是_________分裂，在发育过程的_________时期，胚胎突破透明带。
下图是某种哺乳动物生殖和发育的过程图解，请据图回答：
减数
2024/1/15
受精作用
透明带反应
输卵管
分裂
卵细胞
膜反应
有丝
囊胚
2024/1/15
胚胎发育和个体发育