【课件】胚胎工程的理论基础课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3.pptx
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1、第第3 3节节 胚胎工程胚胎工程(一一)胚胎工程的理论基础)胚胎工程的理论基础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?良种荷斯坦奶牛良种荷斯坦奶牛胚胎工程的迅猛发展,终使这个难题得到解决从社会中来操作对象:操作水平:技术手段:生殖细胞、受精卵或早期胚胎生殖细胞、受精卵或早期胚胎体外受精、早期胚胎培养
2、体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎移植、胚胎分割等、胚胎分割等哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的规律实质: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模拟操作理论基础:主要集中在主要集中在细胞水平细胞水平上上1.1.概念概念:对对生殖细胞生殖细胞、受精卵受精卵或或早期胚胎细胞早期胚胎细胞 进行多种显微进行多种显微操作和处理,然后将获得的操作和处理,然后将获得的胚胎胚胎移植到雌性动物移植到雌性动物体内体内生产后代,以满足人类的各种需求。生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程1受精2胚胎早期
3、发育 01胚胎工程的理论基础受精定义定义:阶段阶段:受精前的准备阶段受精阶段:准备阶段:精子获能准备阶段:卵子的准备精子精子与与卵子卵子结合结合形成形成合子合子(即即受精卵受精卵)的过程。的过程。细胞膜的功能:细胞膜的功能:进行细胞间信息交流进行细胞间信息交流细胞膜特性:细胞膜特性:具有一定的流动性具有一定的流动性哺乳动物的输卵管内。01胚胎工程的理论基础场所:睾丸内的曲细精管形成过程:精原细胞次级精母细胞初级精母细胞精细胞精子精原细胞初级精母细胞(整个过程连续进行,不间断)知识回顾知识回顾必修二必修二 减数分裂与受精作用减数分裂与受精作用(一)准备阶段 1 精子获能【补充】精子变形的过程和结
4、构【补充】精子变形的过程和结构头头颈颈线粒体鞘线粒体鞘尾尾顶体顶体(高尔基体)(高尔基体)(细胞核)(细胞核)(中心体)(中心体)精子头出现精子头出现细胞质浓缩细胞质浓缩顶体的发生顶体的发生尾的发育尾的发育精子形成精子形成 思考思考P59P59 精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,为什么细胞核和精子细胞变成精子的过程中,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?线粒体都保留下来?细胞核细胞核精子储存遗传物质的场所,决定后代的遗传特性,参与受精过程。精子储存遗传物质的场所,决定后代的遗传特性,参与受精过程。线粒体线粒体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
5、。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。*不同种动物精子的不同种动物精子的形态形态相似相似,大小大小略有不同略有不同,与动物的,与动物的体型大小无关体型大小无关1、概念:刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,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”。2、获能方法:(1)直接利用 使精子获能;(2)将精子培养在 中使其获能;雌性动物生殖道人工配制的获能液不是获得能量3、研究精子获能机制的意义:实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能,为_的建立奠定了基础。体外受精技术(一)准备阶段 1 精子获能*精子头部有去能因子,抑制了它的受精能
6、力精子头部有去能因子,抑制了它的受精能力*在在雌性生殖道雌性生殖道内,有些化学物质会使精子的头部发生一定的变化,使内,有些化学物质会使精子的头部发生一定的变化,使精子精子具有真正的受精能力具有真正的受精能力。02卵细胞的形成是一个不连续的过程知识回顾知识回顾必修二 减数分裂与受精作用形成过程:(一)准备阶段2 卵子的准备(1)卵子一般在排出 后才能被精子穿入(2)动物排出的卵子成熟度不同;有的可能是 ,如马、犬等;有的可能是 ,如猪、羊等。(3)卵子成熟的场所:排出的卵子都要在 内进一步成熟。(4)卵子具备与精子受精能力的时期:23h初级卵母细胞次级卵母细胞输卵管M (减数第二次分裂中期)(一
7、)准备阶段2 卵子的准备排卵指卵子从卵排卵指卵子从卵泡中排放到输卵泡中排放到输卵管中。管中。放射冠(卵丘细胞)放射冠(卵丘细胞)透明带透明带细胞核细胞核卵细胞膜卵细胞膜自主阅读课本P57“受精阶段”文字部分,回答以下问题1.受精时,精子依次穿过了哪些结构?2.2.防止多精入卵的机制有哪些?防止多精入卵的机制有哪些?这有什么意义?3.3.入卵后,精子和卵子发生了哪些变化?入卵后,精子和卵子发生了哪些变化?4.卵细胞受精的标志是什么?受精完成的标志是什么?(二)受精阶段两两个个极极体体雌雌雄雄原原核核受精标志精子释放蛋精子释放蛋白酶溶解膜白酶溶解膜外结构外结构透明带反应透明带反应透明带发生的阻止精
8、透明带发生的阻止精子进入的生理反应子进入的生理反应卵细胞膜反应卵细胞膜反应卵细胞膜发生的阻止精卵细胞膜发生的阻止精子进入的生理反应子进入的生理反应 受精的标志:观察到两个极体和雌雄原核(二)受精阶段1、过程 精子穿越卵细胞膜外的结构,如透明带精子精子释放释放多种多种酶酶溶解膜外溶解膜外结构结构 精子接触卵细胞膜透明带反应透明带反应精子触及卵细胞的瞬间,精子触及卵细胞的瞬间,透透明带会迅速发生生理反应明带会迅速发生生理反应,阻止阻止后来的精子进入透明带后来的精子进入透明带精子入卵 精子形成雄原核、卵子完成减数分裂,释放第二极体,形成雌原核卵细胞膜反应卵细胞膜反应精子入卵后,精子入卵后,卵细胞膜会
9、卵细胞膜会立即发生生理反应立即发生生理反应,拒绝拒绝其他精子再进入卵内其他精子再进入卵内雄原核雄原核 第一极体第一极体 雌原核雌原核 第二极体第二极体 精子入卵后,精子入卵后,尾部脱离尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还个比原来精子的核还大大的的核核雄原核雄原核防止多精入卵的两个屏障两个屏障(二)受精阶段雌、雄原核靠近核膜消失,形成受精卵。第一次卵裂即将开始雌雄原核充分雌雄原核充分发育后发育后,相相向移动,彼此靠近向移动,彼此靠近,核膜,核膜消失。这个含有两个染色消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。体组的合
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