2-3-1 胚胎工程的理论基础 课件（27张PPT）高中生物学人教版（2019）选择性必修三

(课件网) §2-3 胚胎工程（1） 细胞工程 从社会中来 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，一生生育四五次。如何解决这个难题呢？ 【提示】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。 良种荷斯坦奶牛 胚胎工程 胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良家畜品种的愿望，正在成为现实。 胚胎工程的含义 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。 胚胎工程的技术手段 胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 胚胎工程的理论基础 胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 受精 含 义 受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。 场 所 在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 阶 段 包括受精前的准备阶段和受精阶段。 受精前的准备阶段 准备阶段1———精子获能 精子的结构： 头、颈、线粒体鞘、尾 含义： 刚刚排出的精子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”。 发现意义（成果）： 通过对精子获能机制的研究，科学家找到了使精子在体外获能的方法，实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能，为体外受精技术的建立奠定了重要基础。 头 颈 线粒体鞘 尾 牛 猪 绵羊 马 成熟精子和几种主要家畜的精子示意图 受精前的准备阶段 直接利用雌性动物的生殖道使精子获能 精子 获能的方法 将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等 获能液 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、Ca2＋载体等。 受精前的准备阶段 准备阶段2———卵子的准备 卵子一般在排出2～3 h后才能被精子穿入。 动物排出的卵子成熟程度不同： 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。 它们要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 精子穿越卵细胞膜外的结构（如透明带等） 透明带 卵细胞膜 核 第一极体 获能后的精子与卵子相遇时，释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构。 受精阶段 精子接触卵细胞膜 精子借助自身的运动接触卵细胞膜。 触及瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。 受精阶段 精子入卵，形成原核 雄原核 第一极体 雌原核 放出第二极体 精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子进入。尾部脱离。 精子入卵后原核膜破裂，形成一个新核膜，最后形成一个比原来精子核大的雄原核。同时，被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。 受精阶段 雌、雄原核靠近 雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近。 受精阶段 第一次卵裂即将开始 受精阶段 核膜消失。形成含有两个染色体组的合子———受精卵。 受精过程结束，受精卵开始发育。 胚胎早期发育 分裂方式 有丝分裂 场 所 输卵管 胚胎早期发育 卵裂 场所：透明带 特点：细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。 受精卵 2细胞 4细胞 8细胞 胚胎早期发育 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。 胚胎早期发育 囊胚 特点：细胞逐渐分化。 结构 透明带 内细胞团 内细胞团 囊胚腔 内细胞 ... ...