生物人教版(2019)选择性必修3 2.3.1胚胎工程的理论基础(课件共32张ppt)

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名称 生物人教版(2019)选择性必修3 2.3.1胚胎工程的理论基础(课件共32张ppt)
格式 pptx
文件大小 100.6MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-04-22 23:31:42

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文档简介

(共32张PPT)
国家统计局数据显示,我国结婚登记女性的年龄占比中,35岁及以上非最佳育龄妇女的占比正逐年增加。晚婚晚育与不孕不育增加的趋势也高度重合。目前,我国育龄夫妇的不孕不育率已经攀升至约12%-18%。这些夫妇特别想要一个自已的孩子,有什么好的建议能让他们实现心愿么?
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
1988年我国首例试管婴儿诞生
“试管婴儿” 技术过程:
第一步:体外受精
第二步:胚胎的早期培养
第三步:胚胎移植
这些基本技术都是胚胎工程的技术。那什么是胚胎工程?
概念: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。
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。
理论基础:
哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律。
【胚胎工程】
操作对象
技术手段
那什么是受精?
【受精】(fertilization)指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
1.概念:
2.场所:
输卵管
一、受精
细胞膜的功能:
进行细胞间信息交流
细胞膜特性:
具有一定的流动性
3.过程:
受精前的准备阶段和受精阶段
准备阶段1:精子获能
准备阶段2:卵子的准备
MⅡ
精原细胞(n→2n)
精子
(n)
初级精母细胞 (2n)
MⅠ
次级精母细胞 (n)
精细胞
(n)
变形
成熟精子和几种主要家畜的精子示意图
顶体
遗传物质的储存场所
为生存和运动提供能量
1. 精子产生场所:
睾丸(曲细精管)
2. 过程:
3. 成熟精子的结构
不同种动物精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体形大小无关。
刚排出的精子不具有受精能力的的,因此精子需要进行精子获能,那什么叫做精子获能?
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、获能方法:
(1)直接利用 使精子获能;
(2)将精子培养在 中使其获能;
雌性动物生殖道
人工配制的获能液
不是获得能量
3、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______________的建立奠定了基础。
体外受精技术
(一)准备阶段 1 —精子获能
*获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见有效成分有肝素、Ca2+载体等。
卵子分裂过程不连续,有两次暂停
减Ⅰ期:
减Ⅱ期:
精卵结合过程中完成的(输卵管)
一般在排卵前后完成(卵巢)
刚排出的卵子不能立即被精子穿入,那它需要多久才能被穿入呢?
排卵指卵子从卵泡中排放到输卵管中。
(1)卵子一般在排出 后才能被精子穿入
(2)动物排出的卵子成熟度不同;
有的可能是 ,如马、犬等;
有的可能是 , 如猪、羊等。
(3)卵子成熟的场所:
排出的卵子都要在 内进一步成熟。
(4)卵子具备与精子受精能力的时期:
2~3h
初级卵母细胞
次级卵母细胞
输卵管
M Ⅱ (减数第二次分裂中期)
(一)准备阶段2 —卵子的准备
透明带
卵细胞膜

第一极体
具备受精能力的卵子结构
①精子穿越卵细胞膜外的结构
(如透明带)
释放出多种酶(如顶体酶),以溶解这些结构
透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带
②精子触及卵细胞膜的瞬间
阻止多精入卵的第一道屏障
受精阶段
透明带反应
卵细胞膜立即发生生理反应,
拒绝其他精子再进入卵内。
③精子入卵后
阻止多精入卵的第二道屏障
精子尾部脱离,原有核膜破裂,形成新的核膜,最后形成一个比原来精子核还大的核,叫做雄原核。
被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核。
卵子受精标志:
观察到两个极体
或者雌、雄原核
④雌、雄原核形成
卵细胞膜反应
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是第一极体,一个是第二极体。
受精阶段
⑤雌、雄原核靠近
核膜消失、
第一次卵裂即将开始。
⑤雌、雄原核融合、形成受精卵
受精完成的标志
受精阶段
雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核,而是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。
小结:
(1)阻止多精入卵的两道屏障:
第一道: 时间: ;
第二道: 时间: 。
(2)两个标志:
受精标志: ;
受精完成标志: 。
(3)精子与卵细胞的结合,
体现了细胞膜具有 的功能?
体现了细胞膜什么特性? 。
精子触及卵细胞膜的瞬间
精子入卵后
透明带反应
卵细胞膜反应
观察到两个极体或者雌、雄原核
雌、雄原核融合,形成合子(受精卵)
受精阶段
进行细胞间信息交流
细胞膜的流动性
维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定
未受精
已受精
已完成受精
在透明带内进行分裂,细胞数量不断增加,胚胎总体积不增加,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。卵裂期分裂方式:项目变化细胞数目胚胎的总体积每个细胞体积DNA总量每个细胞内的DNA总量有机物总量增加减小增多不变减少不增加有丝分裂胚胎早期发育特点:每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。细胞数目达到32个,排列紧密,形似桑葚。桑葚胚(32细胞)
原肠胚
囊胚:
①细胞开始出现分化
③滋养层将来发育成胎盘和胎膜
②内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
④胚胎进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的囊腔——囊胚腔。囊胚进一步扩大会导致透明带破裂破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化。
胚胎进一步发育,出现细胞分化
桑葚胚(32细胞)
原肠胚
出现胚层分化
表面的细胞层
向内迁移的细胞
内外两个胚层之间
中胚层:
外胚层:
内胚层:
②结构:
逐渐分化形成各种组织、器官等
大规模分化
胚胎在发育的过程中也在进行移动,因此其发育的场所有哪些呢?
1、场所:输卵管、子宫2、过程:胚胎早期发育是不是所有进入子宫的时间都相同吗?不同动物受精卵发育的比较
不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。请分析下表,讨论相关问题(注:马牛为排卵后时间,其他动物为交配后时间)
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫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
思考·讨论 P59
1. 表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高?
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。
不同动物受精卵发育的比较
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫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
思考·讨论 P59
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。
胚胎发育 vs 个体发育
全能细胞
细胞分化
幼体
继续分化
出生发育
性成熟个体
孵化
卵裂期
胚胎发育
胚后发育
个体发育
内细胞团
滋养层细胞
囊胚腔
外胚层
中胚层
内胚层
(原肠腔)
孕四周
受精后6星期,人形已隐约可见。这时,胚胎的心跳每分钟140—150下.是母亲心跳的两倍。
人类胚胎第8周时在子宫内的照片
16周
此时胎儿已长到20周,他移动手臂,把手指放在唇边,这可以促进它对吮吸的反映 。
受精卵
卵裂期
桑葚胚
囊胚(内含囊胚腔)
原肠胚(内含原肠腔)
胎儿形成
外胚层
中胚层
内胚层
:在透明带内进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加。
:由全能细胞构成,细胞数在32个左右,排列紧密,形似桑葚
内细胞团:发育成胎儿各组织
滋养层细胞:发育成胎膜和胎盘
:最初在输卵管进行有丝分裂
胚胎发育小结
主要特点:
进一步发育为不同的组织、器官、系统
受精
胚胎早期发育
胚胎工程的理论基础
准备阶段1—精子获能
准备阶段2—卵子的准备
受精
卵裂
桑葚胚
囊胚
原肠胚
精子穿越卵细胞膜外的结构
精子接触卵细胞膜
精子入卵
雌、雄原核形成
雌、雄原核靠近
核膜消失,形成受精卵
总结
练习与应用(P59)
1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。
(1)在自然条件下,受精在子宫中完成。( )
(2)精子需要获能才能与卵子结合,而卵子一经排出就具备受精能力。( )
(3)精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。( )
2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误的是( )
A.在桑葚胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中分离获得
C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化
D.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
×
×

A
一、概念检测
1.精母细胞在变成精子的过程中,很多结构会消失,而细胞核与线粒体都保留了下来,请尝试用你所了解的哺乳动物受精的相关知识来解释这一现象。
二、拓展应用
练习与应用(P59)
细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中,细胞核是遗传物质储存的场所,决定后代的遗传特性,它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所,为精子的生存和运动提供能量。
练习
下图表示哺乳动物胚胎早期发育过程的几个阶段,请据图回答问题
(1)写出各个阶段的名称:A. ;B. ;C. 。
(2)写出图中各标号的名称:[①] ;[②] ;[③] ;[④] 。
其中②能发育为胎儿的各种组织,表明其仍具有 。
(3)A阶段的细胞具有发育上的全能性,B阶段的细胞开始出现 ,B时期中的①将来发育成______________,该胚进一步扩大,导致③的破裂,这一过程叫做_______。
桑葚胚
囊胚
原肠胚
滋养层
内细胞团
透明带
囊胚腔
全能性
分化
胎盘和胎膜
孵化
1.下列细胞,哪一个为受精的标志( )
C
2.孵化发生的时期是( )
A 卵裂期 B 桑葚胚 C 囊胚期 D 原肠胚
C