资源简介

(共24张PPT)
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。
良种荷斯坦奶牛
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。
能不能让引进的优良奶牛快速、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。
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
操作对象：
技术手段：
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
胚胎工程：
工程实质：
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。
1988年3月10日我国首例试管婴儿诞生
著名妇产科专家张丽珠教授与中国首例试管婴儿
实例
首例试管婴儿
1992年我国首例三胞胎试管婴儿
谈谈你对试管婴儿获得的过程的认识
第3节　胚胎工程
一 胚胎工程的理论基础
学习目标
精原细胞
精子
【受精】指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。
1.概念
胚胎工程的理论基础——受精
细胞膜的功能：
细胞膜的结构特性：
卵原细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
进行细胞间信息交流
一定的流动性
了解精子的变形过程
③精子头出现
④细胞质浓缩
①顶体的发生
②尾的发育
⑤精子形成
细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。
线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。
1.在精子形成过程中，细胞中很多结构会消失，
为什么细胞核和线粒体都保留下来？
2.精子排出后能立即与卵子结合吗？
精子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。获能液中常见的有效成分是肝素和钙离子载体等。
（1）准备阶段1：精子获能
卵原细胞
复制
第一极体
减Ⅰ
第二极体
卵细胞
减Ⅱ
第三阶段：精子与卵子结合过程中完成减数分裂Ⅱ，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。
胚胎性别分化后形成卵泡。
出生后停留在减Ⅰ前期
（2）准备阶段2：卵子的准备
卵子的发生
卵巢(卵泡中)
分裂过程不连续，
有两次暂停。
A.场所：
B.时间：
C.过程：
卵子的准备：卵巢排出的卵子发育到MⅡ期
排卵前后完成了减数分裂Ⅰ,次级卵母细胞、第一极体，进入输卵管。
胚胎在性别分化后
透明带
卵细胞膜
核
第一极体
具备受精能力的卵子结构
认识卵子
请分析：该细胞所处分裂时期是：
该细胞名称： 。
MⅡ期
次级卵母细胞
ＭⅡ在受精过程中完成
1.受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？
2.精子入卵后，精子和卵子都分别发生了什么变化？
3.卵细胞受精的标志是什么？
4.受精完成的标志是什么？
(2)受精阶段（输卵管内）
阅读教材57页，思考讨论下列问题（3分钟）
1、受精过程中卵子的哪些结构发生生理反应可以防止多精入卵？这有什么意义？
第一极体
透明带
卵细胞膜
核
(2)受精阶段（输卵管内）
a.获能后的精子与卵子相遇(精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜处的一些结构)
b.精子触及卵细胞膜(透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带)
c.精子入卵(卵细胞膜发生生理反应:拒绝其他精子再进入卵内)
阻止多精入卵有两道屏障：
意义：
精子穿越卵细胞膜外的结构(如透明带等)
精子接触卵细胞膜
透明带发生生理反应、卵细胞膜发生生理反应；
是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。
d.雌、雄原核形成
雌、雄原核融合,形成受精卵
雄原核
第一极体
雌原核
放出第二极体
(2)受精阶段（输卵管内）
2.精子入卵后，精子和卵子都分别发生了什么变化？
3.卵细胞受精的标志：
观察到两个极体，或观察到雌、雄原核
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
雌、雄原核靠近
核膜消失，第一次卵裂即将开始
4.受精完成的标志是什么？
受精阶段——四步曲
总结：
判断正误
精子获能是指精子获得能量 （ ）
动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞，但它们都具备与精子受精的能力。（ ）
受精的标志等同于受精完成的标志 （ ）
受精卵的遗传物质全部来自精子的细胞核 与卵细胞的细胞核 （ ）
牛刀小试
精子获能是指精子获得受精能力
它们都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
受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞的细胞质。
A
B
二、胚胎早期发育
早期胚胎发育的开始场所在哪儿？什么是卵裂？正在进行卵裂的胚胎有什么特点？
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
早期胚胎发育的起始场所在输卵管，在透明带内进行有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加，这种受精卵的分裂叫做卵裂。
卵裂期细胞或物质的变化规律
项目 细胞数目 每个细胞体积 DNA总量 有机物总量 物质种类 所含能量
变化 减少 增多 减少
增多
减小
增多
不变
1.桑葚胚
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。
2.囊胚
主要阶段及特点
二、胚胎早期发育
②滋养层→胎盘和胎膜
内细胞团的细胞具有发育的全能性
不增加或略有减小
囊胚腔
滋养层
内细胞团
④囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。
①细胞开始出现分化
③内细胞团(ICM )→成胎儿的各种组织
囊胚腔
原肠腔
中胚层
内胚层
外胚层
二、胚胎早期发育
由原肠胚的三个胚层进一步发育为不同的组织、器官、系统
3.原肠胚
胚胎发育总结
A
不同动物受精卵发育的比较
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
动物种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段 2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 天 发育阶段
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3 桑葚胚
绵羊 36~38 42 48 67~72 96 3~4 16细胞
猪 21~51 51~66 66~72 90~110 110~114 2~2.5 4~6细胞
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6 囊胚
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5 8~16细胞
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？
马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段
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？如果换成牛又该怎样处理？
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，在实践中通常发育到囊胚阶段的胚胎进行移植；
3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的而研究，会为胚胎工程提供理论基础？
人们正是在认识自然受精和早期胚胎发育的规律的基础上，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中完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等
练习与应用
一、概念检测
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
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