高中生物人教版选修三专题三胚胎工程复习课50PPT

(共50张PPT)
胚胎工程
胚胎工程实质是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件的模拟操作。
0
1
体内受精和早期胚胎发育
0
2
体外受精和早期胚胎培养
0
3
胚胎工程的应用及前景
目
录
体内受精和早期胚胎发育
01
一、精子的发生
二、卵子的发生
三、精子形成与卵子形成过程比较
四、受精
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
精原细胞
精细胞
卵原细胞
卵细胞和极体
一、精子的发生
1.场所：睾丸
2.时期：初情期到生殖功能衰退
3.过程：三个阶段
曲细精管
精原细胞
有丝分裂
1初级精母细胞
2次级精母细胞
4精子细胞
4精
子
MⅠ
第一阶段
第二阶段
减数分裂
第三阶段
细胞变形
MⅡ
大量精原细胞
染色体复制
变形
精子发生的过程
MⅠ、
MⅡ是连续的细胞质均等分配
(2N)
(2N)
(2N)
(N)
(N)
(N)
______变为精子头的主要部分；
_______
发育为头部的顶体；
_______演变为精子的尾；
_______形成线粒体鞘；
其它物质浓缩成_______（球形）。
第三阶段：变形
细胞核
高尔基体
中心体
线粒体
原生质滴
1、精子细胞变形中的主要变化：
2、精子的形态：
（1）外形似蝌蚪，分__、__、__、三大部分。
（2）不同种动物精子的形态____，大小略有____，与动物的体形大小___。
头
颈
尾
相似
不同
无关
二、卵子的发生
1、场所：
1、场所：
2、时期：
（放射冠）
卵巢、输卵管
胚胎在性别分化以后、初情期
卵原细胞
有丝分裂
多个卵原细胞
染色体复制
初级卵母细胞
MⅠ
第一极体
次级卵母细胞
第二极体
卵子
退化消失
卵子的发生过程
MⅡ
排卵前后完成
受精
被卵泡细胞包围,形成卵泡
胎儿期
初情期后
卵巢
输卵管
2N
2N
2N
N
N
N
N
受精卵
2N
排卵：卵子从卵泡中排出
（卵子排出前后完成减I）
排卵后，卵泡迅速转变成黄体。可分泌孕激素和雌激素。
卵子初/次级卵母细胞
放射冠
透明带
卵细胞膜
核
细胞质
卵子的发育及结构
卵子
=
次（初）级卵母细胞
+
透明带
+
放射冠
在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志
1.卵子是否受精的重要标志是什么？
2.排出的卵子是什么时期的细胞？
排出卵子是不成熟的，可能是初级或次级卵母细胞
3.MI在什么时间完成？
4.MII在什么过程中进行？在什么场所中完成？
排卵前后
受精过程中
输卵管
5.受精发生在什么场所？
输卵管
透明带
卵黄膜
睾丸
（曲细精管）
卵巢和输卵管
初情期以后
性别分化以后
先有丝分裂后减数分裂；MI,MII连续
先有丝分裂后减数分裂；MI,MII不连续
4个精子
1个卵细胞
变形
不变形
哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的；而精子是从初情期开始的
场
所
开始
时间
增殖
方式
结
果
变
形
重要
区别
精
子
卵
子
1、概念:
指精子和卵子结合形成合子
(即受精卵)的过程。
2、场所:
受精是在输卵管内完成的。
3、受精的标志
在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经受精
4、意义
维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
；对于生物的遗传和变异十分重要。
5、过程
受精前的准备阶段（精子的获能、卵子的准备）
受精阶段：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合
三、受精
精、卵相遇
顶体反应
顶体酶释放
溶解卵丘细胞之间物质
①穿越放射冠
接触透明带
顶体酶溶解透明带
②穿越透明带
接触卵细胞膜
产生透明带反应
精子被微绒毛抱合
精子外膜与卵细胞膜融合
③精子入卵
形成第一道屏障
放射冠
透明带
卵细胞膜
核
受精过程
透明带反应
第一极体
卵细胞膜反应
受精完成的标志是雌雄原核的融合
小结受精阶段:
精子穿越放射冠
精子穿越透明带
精子进入卵细胞膜
原核形成
原核融合
顶体反应
透明带反应（第一道）
卵细胞膜反应（第二道）
雄原核形成和雌原核形成
雌雄原核融合形成合子(受精卵)
区分受精的标志和受精完成的标志
受精标志：卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经受精
受精完成标志：雌雄原核形成合子，才是受精完成的标志。
四、胚胎发育
开始分化
卵裂期的特点：
细胞分裂方式为_______
细胞数目____
每个细胞体积_____
每个细胞核内遗传质
、胚胎总体积_____或略有___
胚胎DNA数目_____
有机物总量_____
有机物种类_____
有丝分裂
增加
不增加
缩小
减小
减少
增加
增加
不变
桑椹胚：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹
桑椹胚以前的细胞均未分化细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。
桑椹胚
囊胚期
滋养层：发育成
胎膜、胎盘
内细胞团细胞：即胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有全能性，能发育成胎儿的各种组织，形成完整的胚胎
滋养层
内细胞团
囊胚
注意：囊胚进一步扩大，导致透明带的破裂，胚胎
。
孵化
细胞开始分化
囊胚腔
受精卵
卵裂期
桑椹胚
囊胚（含囊胚腔）
原肠胚（含原肠腔）
胎儿形成
：在透明带内进行有丝分裂
：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹
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
：在输卵管进行有丝分裂，开始发育
滋养层
外胚层
中胚层
内胚层
研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量（核/质）比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是(
)
B
A
C
D
A
体外受精和早期胚胎培养
02
一、试管动物技术
二、体外受精
三、胚胎的早期培养
婴儿真的能在试管中发育吗？
试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
目的：快速繁殖动物优良品种
技术手段：体外受精、早期胚胎培养胚胎移植
一、试管动物技术
二、体外受精
采取雌性动物的卵母细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。
主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要的步骤。
1.卵母细胞的采集和培养
对不同动物,采集卵母细胞的方法不同。
①实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等卵细胞的采集：
最常用的方法是卵巢经过
处理，具体做法是给供体注射
，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，之后从
中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
超数排卵
促性腺激素
输卵管
②大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集：
从屠宰场已屠宰母畜的
中采集卵母细胞，也可以借助
、
或
等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取泡卵液（连同卵母细胞）取出，在体外进行人工培养，使其成熟。
卵巢
超声波(B超)探测仪
内窥镜
腹腔镜
牛卵巢
牛卵巢中采卵
在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有
和
两种。
对于啮齿动物、家兔和猪的精子，一般采用________________；对于牛、羊等家畜的精子常用________________________。
培养法：精子在__________________中获能。
化学诱导法：
精子一定浓度的___
________或_______________________
__________________________________中，用化学药物诱导获能。
培养法
化学诱导法
培养法
化学诱导法
获能液
肝素
钙离子载体A23187溶液
2、精子的获能
3.受精
在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程
离心的目的是去除精清，以利于精子的获能
获能溶液或专用受精溶液
发育培养液：两盐、两酸、两素、血清和水
有性生殖
三、胚胎的早期培养
受精卵
胚胎
受体
目的：
发育培养液:
移植：
？
？
不同生物有不同的适宜阶段
检查受精状况和受精卵发育能力
成分：
水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等.
胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同动物胚胎移植时间不同
牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段
小鼠、家兔：卵裂期或囊胚阶段
试管婴儿：8个或16个细胞阶段
有性生殖
无性生殖
核移植技术、
胚胎移植
遵循
不遵循
体外受精
胚胎移植
比较试管动物和克隆动物
来自2个个体
主要来自核供体
试管动物
克隆动物
生殖方式
技术手段
遗传物质
遗传规律
胚胎移植
采集卵母细胞
体外培养
采集精子
体外获能
体外受精
早期胚胎培养
受体牛
小
结
（时期：
）
1）超数排卵（试剂）
2）活体取卵（仪器）
3）从屠宰的卵巢取卵
方法①②③
（方法，试剂）
（试剂）
（培养条件、目的阶段）
成熟的卵子
获能的精子
MII中期
方法
胚胎工程的应用及前景
03
一、胚胎移植
二、胚胎分割
三、胚胎干细胞
一、胚胎移植
胚胎移植
：将雌性动物的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
供体：在胚胎移植中提供
胚胎的个体。
主要职能为：只产生具有优良遗传特性
的胚胎。
受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。
主要职能为：繁重而漫长的妊娠和育仔
意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
胚胎移植的基本程序
1）对供、受体的选择和处理
2）配种或人工授精
3）胚胎的收集、检查、培养或保存
4）胚胎移植
5）移植后的检查
供、受体的选择和处理
供体母牛
受体母牛
……同期发情处理……
超数排卵
供体公牛
配种
冲卵
质量检查、培养
胚胎移植
妊娠检查
分娩（胚胎移植的犊牛）
4.
胚胎移植的基本程序
配种或人
工授精
胚胎的收集、检查、培养或保存
胚胎移植
孕激素
（促性腺激素）
移植后检查
桑椹胚或囊胚
二、胚胎分割
1、概念:采用机械方法将早期胚胎切割成　2等份,4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术.
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质.
胚胎分割可看做动物无性繁殖或克隆的方法之一.
2、胚胎分割的过程
（1）主要仪器设备：实体显微镜、
显微操作仪
（2）选材：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚
（3）操作过程：用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入空透明带中或直接移植给受体
胚胎分割移植的显微操作
理论基础：
动物胚胎细胞的全能性
意义：
提高胚胎的利用率
取滋养层细胞不会影响胚胎的发育
基因型完全相同
概念:简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.
三、胚胎干细胞
2、特点:
形态上:体积小,
细胞核大,核仁明显.
功能上:具有发育的全能性.
体外培养时：可以增殖而不发生分化。
可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。
3、主要用途
(1)治疗人类的某些顽症
(2)培育出人造组织器官，用于器官移植
(3)是研究体外细胞分化的理想材料
1、“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：
（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是
A.有性生殖
B.组织培养
C.克隆技术
D.基因工程
（2）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？
（填序号）
①体外培养
②人工授精
③胚胎移植
④核移植
A
①②③
2、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（
）
A.
通过胚胎体外培养可直接获得新生儿
B.
超数排卵技术要使用一定的激素
C.
胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种
D.
受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用遗传性状一般的品种
B
感谢观看
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