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第1课时 胚胎工程的理论基础
2.2 胚胎工程
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？
胚胎工程
01
一、胚胎工程概述
1.概念：
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。
操作对象
2.常用技术：
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
体外受精、胚胎移植、胚胎分割
3.实质：
二、胚胎工程的理论基础——受精
2
知识回顾
必修二 减数分裂与受精作用
曲细精管
精子产生的场所：
精子开始产生的时间：
卵子产生场所：
卵细胞
卵泡
输卵管
子宫
卵巢
卵子开始产生的时间：
睾丸
初情期
卵巢
胎儿期
受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。
二、胚胎工程的理论基础——受精
在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
02
二、胚胎工程的理论基础——受精
①概念
刚排出的精子不能立即与卵子受精，精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。
②使精子获能的方法
1、直接利用雌性动物的生殖道使精子获能
2、将精子培养在人工配制的获能液中使其获能
获能液中常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等。
准备阶段1——精子获能
准备阶段1——精子获能
二、胚胎工程的理论基础——受精
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。
③研究精子获能机制的意义
④ 成熟精子的结构
遗传物质的储存场所
为生存和运动提供能量
二、胚胎工程的理论基础——受精
① 卵子一般在排出2～3h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。
③ 卵子成熟的场所：
都要在输卵管内进一步成熟
④ 卵子具备与精子受精能力的时期：MⅡ期
准备阶段1——卵子的准备
成熟准备
卵子形成过程是不连续的
减Ⅰ期：
减Ⅱ期：
精卵结合过程中完成的（输卵管）
一般在排卵前后完成（卵巢）
活动:如图是人的受精过程示意图,请思考回答下列问题。
新知探究一　受精
二、胚胎工程的理论基础——受精
(1)图中精子是由精细胞变形形成的,该过程中,细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体会保留下来,而且线粒体会集中在尾的基部。对这一现象怎样理解 为什么精子中的线粒体集中在尾的基部
提示:细胞核是精子遗传物质储存的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性以及细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生能量的主要场所,精子的线粒体集中于尾的基部,便于为精子的运动提供能量。
(2)男性刚刚排出的精子和女性刚刚排出的卵子不能立刻受精,原因是什么
提示:精子要获能后才具有受精能力,卵子必须进一步成熟到MⅡ期才能受精。
(3)受精卵中的遗传物质父母双方各占一半,对吗
提示:不对。受精卵细胞核中的遗传物质双亲各占一半,但受精卵细胞质中的遗传物质来自母方,故受精卵中的遗传物质来自母方的要多于父方。
(4)哪些机制可以防止多精入卵 其意义是什么
提示:透明带反应和卵细胞膜反应。防止多精入卵,保证受精卵中染色体一半来自父方,一半来自母方,从而保证遗传的稳定性。
(5)受精的标志和受精完成的标志一样吗
提示:不一样。受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核;受精完成的标志是雌、雄原核融合。
活动:如图表示哺乳动物胚胎的早期发育,请回答下列
问题。
新知探究二　胚胎早期发育
三、胚胎工程的理论基础——胚胎早期发育
(1)哺乳动物个体发育的起点是什么 其胚胎发育的整个过程发生的场所是在哪里
提示:哺乳动物个体发育的起点是受精卵。胚胎发育的整个过程发生的场所是在输卵管和子宫。
(2)卵裂中“卵”与“裂”分别指什么 在哪个部位进行
提示:卵裂中“卵”指受精卵,“裂”指有丝分裂。卵裂在透明带中进行。
(3)胚胎早期发育过程中开始出现细胞分化的阶段和细胞分化最显著的阶段分别是哪个时期
提示:开始出现细胞分化的阶段是囊胚期。细胞分化最显著的阶段是原肠胚期。
(4)内细胞团出现于什么时期 内细胞团是否具有全
能性
提示:内细胞团出现于囊胚期。内细胞团具有全能性。
(5)胚胎早期发育过程中营养物质的来源是什么
提示:①卵裂期和桑葚胚时期,不从外界获取营养物质,胚胎发育所需营养物质主要来自卵黄;②囊胚期细胞开始分化,透明带破裂,滋养层细胞(以后发育成胎盘、胎膜,与母体建立联系)从外界吸收营养物质,使胚胎继续发育。
受精卵
卵裂
孵化
桑葚胚
囊胚
原肠胚
幼体
胚胎发育过程小结：
开始分化
未分化
1.如图表示精子入卵后,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指卵子完成减数分裂Ⅱ
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,最后被分解吸收
√
2.下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将来发育为胎膜和胎盘
B.图中③将来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作孵化
√
3.如图表示的是蛙的受精卵在卵裂的过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标表示发育时间)。其中正确的是(　 　)
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
√

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