2.3.1胚胎工程 课件-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修3

(共34张PPT)
2.3.1 胚胎工程
一、胚胎工程的理论基础
导入 P56
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？
可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代；
导入——胚胎工程 P56
概念
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。
操作对象：
技术手段：
工程实质：
理论基础：
动物生殖细胞、受精卵、早期胚胎细胞
体外受精、胚胎移植、胚胎分割
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。
哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律
一、受精 P56
1.概念
受精是_____和_____结合形成_____的过程。
精子
卵子
合子
2.过程
受精前的准备阶段
受精阶段
准备阶段1：精子获能
准备阶段2：卵子的准备
精原细胞
精子
卵原细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
细胞膜的功能：进行细胞间信息交流
细胞膜具有：一定的流动性
3.场所
输卵管
一、受精前准备阶段1——精子获能 P56-57
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在_________________发生_______________后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。
雌性动物的生殖道
相应的生理变化
1.概念
2.获能方法
有直接利用雌性动物生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制
的获能液中使其获能等。
获能液的成分因动物种类不同而有差异，常见的有效成分有肝素、
Ca2+载体等。
3.意义
实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为_____________
的建立奠定了重要基础。
体外受精技术
不是获得能量
一、受精前准备阶段1——精子获能 P56-57
准备阶段
①精子获能
注意：
①精子获能实质是指精子获得受精的“能力”，而不是获得能量。
②精子获能的场所：雌性动物的生殖道。
方法：
①利用雌性生殖道让精子受精。
②将精子培养在人工配置的获能液中使其获能等。
常用有效成分：Ca2+载体、肝素等
一、受精前准备阶段1——精子获能 P57
4.精子形成
人的睾丸和精子示意图
一、受精前准备阶段1——精子获能 P57
4.精子形成
③精子头出现
④细胞质浓缩
⑤精子形成
顶体
（高尔基体）
头
（细胞核）
原生质滴
线粒体鞘
尾（中心体）
①顶体的发生
细胞核
高尔基体
细胞质
线粒体
②尾的发育
发育中的顶体
中心体演变成尾
一、受精前准备阶段1——精子获能 P57
4.精子形成
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。
（细胞核）
（中心体）
顶体（高尔基体）
——精子遗传物质储存和复制的场所
——精子维持生存和运动、获得能量的
“动力工厂”。
一、受精前准备阶段2——卵子准备 P57
具备受精能力的卵子结构
（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程度不同：
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__________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
输卵管内
MⅡ期
一、受精前准备阶段2——卵子准备 P57
卵子的发生
一、受精前准备阶段2——卵子准备 P57
卵巢
雌性动物的生殖器官，含处于不同发育时期的卵泡
卵子:一般指雌性动物的生殖细胞。
卵泡：由卵母细胞和周围的卵泡细胞组成。
排卵：卵子从卵泡中排出。
卵子的发生
一、受精——受精阶段 P57
过程
1．精子穿越卵细胞膜外的结构
释放出多种酶（顶体酶），以溶解卵细胞膜外的一些结构，精子借自身运动接触卵细胞膜。
2．精子接触卵细胞膜
精子接触卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。
3．精子入卵
第一道屏障：
透明带反应
精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。
第二道屏障：
卵细胞膜反应
4．雌雄原核形成
精子入卵后，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。
精子入卵后，被激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。
5．形成合子
雌雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。
场所：
输卵管
一、受精——受精阶段 P57
透明带反应
卵细胞膜反应
顶体反应
一、受精——受精阶段 P57
过程
1．精子穿越卵细胞膜外的结构
2．精子接触卵细胞膜
3．精子入卵
第一道屏障：
透明带反应
第二道屏障：
卵细胞膜反应
4．雌雄原核形成
5．形成合子
场所：
输卵管
雌、雄原核靠近
核膜消失，第一次卵裂即将开始
一、受精——受精阶段 P58
受精标志
受精完成的标志
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。精子入卵后，卵子完成减数第二次分裂，释放出第二极体。
在实际胚胎工程操作中，常以观察到
两个极体或者雌雄原核作为受精的标志。
雌雄原核融合形成合子（受精卵）
受精卵遗传物质来源
核遗传物质：
质遗传物质：
50%精子细胞核+50%卵细胞核
几乎全部来自卵细胞
练一练
1.判断题
(1)胚胎工程操作的对象可以是生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。( )
(2)刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在输精管中发生相应的生理变化后才能获得受精能力。( )
(3)防止多精入卵的机制有透明带反应和卵细胞膜反应。( )
(4)精子入卵后，被激活的卵子才能完成减数分裂Ⅱ。( )
√
×
√
√
练一练
1.下图表示精子入卵后，发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是
A.图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数第二次分裂
B.经图中Y过程只形成了雌原核
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
B
练一练
2.受精过程的顺序为(　　)
①第一次卵裂开始　
②雌、雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵　
③精子释放出多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构　
④卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来的精子进入透明带　
⑤雌、雄原核的形成
A.①③④⑤② B.③④②⑤①
C.④⑤①③② D.③④⑤②①
D
二、胚胎早期发育 P58
1.胚胎早期发育的场所
2.胚胎发育的分裂方式
3.过程
哺乳动物的输卵管
有丝分裂
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
受精卵
卵裂
桑葚胚
囊胚
原肠胚
二、胚胎早期发育 P58
二、胚胎早期发育 P58
卵裂
胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
2细胞
4细胞
8细胞
受精卵
（2）场所：
透明带内
（3）分裂方式：
有丝分裂
（4）特点：
细胞数量
每个细胞的体积
DNA总量
每个细胞内DNA总量
有机物总量
有机物种类
增多
减小
增多
不变
减少
增多
二、胚胎早期发育 P58
8细胞
桑葚胚
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。
特点：
桑葚胚
透明带
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，属于全能性细胞。
二、胚胎早期发育 P58
囊胚
胚胎进一步发育，细胞开始出现____，形成________、______；随着胚胎进一步发育，胚胎内部出现了含有____的囊腔—______，这个时期的胚胎叫做囊胚。
分化
内细胞团
滋养层
液体
囊胚腔
特点：
内细胞团：将来发育成 ；
滋养层细胞：将来发育成 ；
囊胚腔：胚胎内部出现了含有 的腔；
孵化：囊胚进一步扩大，导致透明带 ，胚胎伸展出来，这一过程叫作孵化。
胎儿的各种组织
胎膜和胎盘
液体
破裂
细胞开始出现分化。
二、胚胎早期发育 P58
原肠胚
囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。内细胞团表层的细胞形成外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层，还有一部分细胞在内、外胚层之间形成中胚层。由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统
表皮及其附属结构、神经系统、感觉器官
消化道、呼吸道上皮 、肝胰等腺体
皮肤真皮、脊索、肌肉、骨骼、内脏器官外膜、循环系统、排泄系统、生殖系统。
外表感神仙；内呼消肝胰；其余都为中胚层。
外胚层
内胚层
中胚层
二、胚胎早期发育
同卵双胞胎的形成示意图
二、胚胎早期发育
拓展了解——胚胎发育和个体发育
二、胚胎早期发育
(1)个体发育过程中，从囊胚阶段开始出现细胞分化，但此阶段细胞的全能性仍很高，可用于胚胎分割。
(2)原肠胚阶段是个体发育过程中分化程度最高的阶段，但应注意细胞分化贯穿于生物整个个体发育过程中。
(3)早期胚胎发育的营养物质来自卵黄，发育后期通过胎盘从母体吸收。
二、胚胎早期发育 P59
动物 种类 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段 天 发育阶段
小鼠 3 桑葚胚
绵羊 3~4 16细胞
猪 2~2.5 4~6细胞
马 6 囊胚
牛 4~5 8~16
马发育程度最高
小鼠选择桑葚胚
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。
阅读课本第59页思考讨论，回答问题：
课堂小结
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
练一练
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
练一练
3、下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是（ ）
A.通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化
B.胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡
C.随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加
D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
4.右图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A.图中②将发育为胎膜和胎盘等结构
B.图中③可发育成胎儿的各种组织
C.高等哺乳动物细胞分化开始于桑葚胚期
D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
A
C
练一练
5.回答下列有关人体发育的几个问题：
(1)受精卵的有丝分裂，称为______，所产生的子细胞构成的实心胚称________，实心胚进入子宫腔后，内部出现含有液体的囊腔叫________，此时的胚胎称______。
(2)囊胚表面是单层扁平细胞，称_____________，将来发育成____________________；在腔的一端有一团细胞，称_________，将来发育成________________。
(3)成熟的生殖细胞包括_____和________，均为仅有_____条染色体的单倍体细胞，其中____条是性染色体。
卵细胞
23
卵裂
桑葚胚
囊胚腔
囊胚
滋养层细胞
胎儿的胎膜和胎盘
内细胞团
胎儿的各种组织
精子
1
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