人教版 (2019)选择性必修3一 胚胎工程的理论基础教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修3一 胚胎工程的理论基础教学课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了胚胎工程概述，减数分裂与受精作用，哺乳动物的受精，胚胎早期发育，课堂小结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
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的胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。
胚胎工程：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。
体外受精、胚胎移植、胚胎分割等
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
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
1、受精的概念：指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。
自然条件下，发生在哺乳动物的输卵管内
①细胞膜的功能：进行细胞间信息交流②细胞膜的结构：具有一定的流动性
二、胚胎工程的理论基础
（1）准备阶段1—精子获能
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力——精子获能
①体内获能：直接利用雌性动物生殖道使精子获能
②体外获能：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。
张明觉美籍华人1951年发现“精子获能”现象，被人们誉为“试管婴儿”的先驱。
*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
卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。
①不同动物排出的卵子成熟度不同
②分裂过程不连续，有两次暂停
③由卵巢产生，在输卵管中进一步成熟
（2）准备阶段2—卵子的准备
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。
卵子一般在排出 后才能被精子穿入。
精子会释放出多种酶如(顶体酶)，溶解卵细胞膜外的一些结构，形成精子穿越通路。顶体酶将透明带溶出一条孔道，精子借自身运动穿越透明带。
①精子穿越卵细胞膜外的结构（如透明带等）
精子触及卵细胞膜的瞬间，发生透明带反应，阻止多精入卵。精子与卵细胞膜接触时，立即被微绒毛抱合，精子外膜与卵细胞膜融合，精子入卵。
精子入卵后，发生卵细胞膜反应，阻止多精入卵；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；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。
核膜消失，这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。
雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近。
1、两道防止多精入卵的屏障是什么？
①透明带反应 ②卵细胞膜反应
2、受精的标志是什么？受精完成的标志是什么？
受精的标志：在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
三、胚胎工程的理论基础
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。
细胞数量_________，胚胎总体积_________每个细胞体积_________DNA总数目_________每个细胞的核DNA数目______有机物总量______，有机物种类______
哺乳动物胚胎的早期发育示意图
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，通常有32个细胞左右。
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。
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。
聚集在胚胎一端的细胞，将来发育成胎儿的各种组织
沿透明带内壁扩展和排列，将来发育成胎膜和胎盘
囊胚进一步扩大，会导致______破裂，胚胎从______中_________，这一过程叫做孵化。
孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。
细胞在透明带内分裂，胚胎总体积并不增加
每个细胞具有全能性，能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织
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。几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。
不同动物受精卵发育的比较
注：马、牛为排卵后时间，其他动物为交配后时间。
讨论1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？讨论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。
胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，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内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。
讨论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。
雌性动物的生殖道或培养到获能液(肝素或Ca2+载体)中
每个细胞能发育成组成个体的任何细胞类型及胚外组织
1、下列过程发生在受精过程中的是(　　)①精子与卵子接触，释放多种酶②精子释放的酶可使精子穿过透明带、卵细胞膜③卵子恢复分裂并很快完成了减数分裂Ⅰ④精子和卵子的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应可以防止多精入卵的发生A.①②⑤　　B.①④⑤ C.②③④D.②④⑤
2.下列有关受精作用的叙述，错误的是(　　)A.合子中全部的遗传物质，一半来自父方，一半来自母方B.受精时，精子和卵子的染色体汇合在一起C.合子中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同D.合子中的染色体，一半来自父方，一半来自母方
3、下列关于哺乳动物早期胚胎发育的叙述，正确的是(　　)A.合子形成后立即进入子宫内进行有丝分裂B.卵裂时随着细胞数目的增加，胚胎总体积增大C.桑葚胚阶段前的每个细胞都属于全能细胞D.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜
4、下列有关受精作用及胚胎发育的说法，正确的是(　　)A.防止多精入卵的两道屏障是核膜反应和透明带反应B.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加C.桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”D.卵子是否受精的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体
防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，A错误；卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加，而有机物总量减少，B错误；囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”，C错误；卵子是否受精的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体，D正确。
(1)写出图中字母表示的结构名称。a.　　　　 , b.　 　　, c.　　 。
5、下图为哺乳动物受精过程示意图，请据图回答下列问题。
(2)该过程发生的场所是　　　　，能体现受精作用实质的是图中的　　过程。
(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫　　　　 。卵子一般排出后都要在　　　　中进一步成熟，当达到　 　　　　　　 时，才具备与精子受精的能力。
减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期)
1、下列不属于胚胎工程技术的是(　　)A．体外受精　　　　　　　B．胚胎分割C．胚胎移植 D．单克隆抗体的制备
2、青蛙的精子和卵细胞的受精过程可分为以下步骤，其中体现受精实质的是(　　)A．精子和卵细胞接触 B．卵细胞膜发生生理变化C．精子头部进入卵细胞内 D．雄原核和雌原核融合
4、下列有关高等动物受精作用的叙述正确的是(　　)A．在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体时说明卵子已受精B．精子与卵子结合过程中，卵子完成减数第一次分裂C．精子细胞膜与卵子细胞膜的融合依靠细胞膜的功能特点D．获能的精子与卵子相遇后，会释放出多种酶，防止多精入卵
3、关于体内受精的顺序，正确的是(　　)①释放第二极体　 ②第一次卵裂开始　 ③卵细胞膜反应④穿越透明带　 ⑤雌、雄原核的形成　 ⑥雌雄原核融合A．④①③②⑤⑥　　　　 B．④③①⑤⑥②C．④⑤①②③⑥ D．③①④⑤⑥②
1、下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是(　　)A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B．卵裂期胚胎的体积随细胞分裂次数增加而不断增大C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D．细胞开始发生分化的胚胎时期是原肠胚
2、下列不属于胚胎发育过程中卵裂期特点的是(　　)A．细胞分裂方式为有丝分裂B．出现胚层分化C．细胞数量不断增加D．胚胎总体积不增加或略有缩小