2.3.1胚胎工程的理论基础 课件课件 高中生物人教版（2019）选择性必修3(共20张PPT)

(共20张PPT)
第3节第一课时
胚胎工程的理论基础
第二章
细胞工程
1.简述受精前精子和卵子的准备，从精子和卵细胞的结构 理解受精作用过程。
2.简述胚胎早期发育的过程及其主要特点，构建模型分析 早期胚胎发育中相关物质和结构的变化。
学习目标
1. 概 念 ： 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。
2.操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
3.技术基础：体外受精、胚胎移植和胚胎分割
4.特 点 ：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物 体内生产后代，以满足人类的各种需求。
胚胎工程
5.理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律
6.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。
胚胎工程
1.定 义 ：指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
2.场 所 ：输卵管
3.阶 段 ：受精前的准备阶段和受精阶段
精子和卵子的结合体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
受精
准备阶段I 精子获能
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”。
精子获能的方法：
①直接利用雌性动物的生殖道
②培养在人工配制的获能液中
( 获能液的成分因动物种类不同而有所差异，
常见的有效成分有肝素、Ca + 载体等)
受精
准备阶段Ⅱ 卵子的准备
自然条件下，哺乳动物的受精是在输卵管内完成的。科学家研究发现，
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精；动物排出的卵子成熟程度不同 ， 可能是初级卵母细胞，也可能是次级卵母细胞，它们需要成熟后才具备
受精的能力。发育到M Ⅱ 期才具备与精子受精的能力。 (减数第二次
受精
分裂中期)
受精阶段
1.获能后的精子与卵子相遇(精子释放出多种酶，以溶解乱细胞 膜外的一些结构。
2.精子的细胞膜与卵细胞膜融合(透明带发生生理反应，阻止后 来的精子进入透明带
3 .精子入卵(乱细胞膜发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内
透明带
卵细胞膜 核
第一极体
受精
b. 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
5.雌、雄原核结合(受精完成的标志)
a. 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
受精阶段
4.雌、雄原核形成
雄原核
雌原核
第一极体 放出的第 二极体
受精
根据受精过程回答下列问题：
1.阻止多精入卵的屏障有什么 意义是什么
屏障：透明带反应和卵细胞膜反应
意义：防止多个精子入卵，导致胚胎染色体数目变异，从而引起发育异常等现象。
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。
2.受精开始的标志：透明带和卵细胞膜之间有两个极体 受精完成的标志： 雌雄原核融合，形成合子
3.精子和卵子的结合体现了细胞膜具有什么功能
体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
受精
1.下列关于体内受精过程的排序，正确的是
①受精卵第一次分裂开始
②释放第二极体
③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶
④精子穿越卵细胞膜外的结构
⑤雌、雄原核的形成
⑥两个原核靠近，核膜消失
A. ①②③④⑤⑥ B.③②④⑤⑥① C.④⑤②①③⑥ D③④②⑤⑥①
课堂练习
课堂练习
2.下列有关受精过程的说法，不正确的是
A.精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性
B.精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精
C.受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精 入卵
D精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核
项目
变化
细胞数目
增加
每个细胞体积
减小
DNA总量
增多
每个细胞内的DNA总量
不变
有机物总量
减少
物质种类
增多
1.开始发育场所：输卵管。 2.分裂方式：有丝分裂。
3.卵裂
(1)场所：透明带。
(2)特点
①细胞的数量不断增加。
②胚胎的总体积并不增加。
胚胎早期发育
胚胎早期发育
4.主要阶段和特点
受精卵 2细胞 4细胞
卵裂期
8细胞 桑葚胚 囊胚 增多
4.主要阶段和特点
(1 )桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚。 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。
(2)囊胚
①胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。 囊胚腔
——
②聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，将来发育成 胎儿的各种组织。
③滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
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，透明带破 裂 ，胚胎从其中伸展出来。
透明带
滋养层
内细胞团
胚胎早期发育
(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。 外胚层
内胚层
原肠腔
滋养层
胚胎早期发育
4.主要阶段和特点
全能细胞 细胞分化
孵化
继续 幼 出生 分 化 体 发育
滋养层细胞中胚层
囊胚腔 内胚层
---------( 原 肠 腔 )
胚胎发育 胚后发育
个体发育
受 精 卵 →2细胞→4细胞→8细胞→桑葚胚→ 囊 胚 原肠胚
内细胞团 外胚层
胚胎早期发育
性成熟个体
卵裂期
1.下列关于桑葚胚、囊胚、原肠胚的叙述，不正确的是
A.胚胎发育的顺序是桑葚胚→囊胚→原肠胚
B.囊胚期的细胞出现了分化，其原因是细胞中的遗传物质发生了变 化
C.桑葚胚期之前的细胞均未出现分化
D.原肠胚的外胚层由内细胞团表层的细胞形成
课堂练习
2. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3 基因的表达水平，体外制备出
桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚
胚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。下列有
关叙述正确的是 O o
桑葚胚 囊胚
注 ：pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因。
A.桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3 的表达上升
B.诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列和表达的情况都发生改变 C 囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化
D.桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
取内细胞团
提高pSTAT3
的表达桑葚胚 样细胞
课堂练习
准备阶段
过程
受精阶段
卵裂
胚胎早期发育 受精卵 → 桑葚胚 → 囊胚 → 原肠胚
课堂小结
胚胎工程概念
概念
受精 场所 输卵管
胚胎工
程的理
论基础