人教版高中生物选修3课件：专题三胚胎工程(选修三)

1978年7月26日，世界上第一个试管婴儿路易斯在英国出生，至今，全世界已有约三百多万个试管婴儿出生！1988年3月10日我国首例试管婴儿试管婴儿是不是在试管中长出一个胎儿呢？•操作对象：•技术手段：•理论基础：•操作目的：早期胚胎和配子胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律生产后代，满足人类需求专题三胚胎工程1、精子发生的场所?3、精子发生的过程分几个阶段？这几个阶段连续吗？2、精子发生的时间？一.精子和卵子的发生（1）发生场所：睾丸（2）时间：初情期——生殖机能衰老1.精子的发生精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第二阶段减数分裂第三阶段细胞变形MⅡ多个精原细胞染色体复制变形（3）精子发生的过程精细胞变形成精子2.卵子的发生(1)发生部位：卵巢(2)时间：MⅠ是在雌性动物排卵前后完成；MⅡ是在精子和卵子结合的过程完成的。减数第一次分裂在什么时间完成？减数第二次分裂在什么时间完成？排卵发生在什么时间？排卵前后受精过程中MⅠ前后在什么场所完成？卵巢或输卵管在什么场所完成？输卵管受精发生在什么场所？输卵管在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志思考：1.卵子是否受精的重要标志是什么？减数第二次分裂过程是在输卵管中3.排出的卵子是什么时期的细胞？排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，例如猪、羊，有的可能是初级卵母细胞，例如马、犬。2.产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？项目精子的发生卵子的发生区别处所时间过程特点结果是否变形重要区别相同点睾丸卵巢、输卵管初情期后胎儿时期、初情期后连续的，需变形；细胞质均等分配MⅠMⅡ是不连续的，不需变形；细胞质不均等分配4个精子一个卵子和3个极体需要不需要发生的时期和场所原始生殖细胞的增殖为有丝分裂生殖细胞的成熟为减数分裂成熟细胞均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半二、受精1、概念:2、标志:3、场所:1、概念:指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。2、标志:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时。3、场所:受精是在输卵管内完成的。（一）受精前的准备阶段:准备阶段1——精子获能1、精子获能是什么样的生理现象？2、发现精子获能现象的科学家是谁？准备阶段2——卵子的准备1、刚排出的卵子是初级卵母细胞还是次级卵母细胞？2、刚排出卵子具备受精能力吗？什么时期的细胞才能受精？一)受精前的准备阶段:1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象.2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力二)受精阶段1)精子穿越放射冠3)精子进入卵黄膜4)原核形成5)配子结合2)精子穿越透明带1.穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。2.穿过透明带：几个精子同时分解透明带，但只有一个精子能穿过透明带进入卵子内，当第一个精子进入后，透明带的穿透性就立即发生变化，从而阻止其他精子穿越透明带。透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障3.精子进入卵黄膜卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障卵黄膜上的微绒毛抱住精子三.胚胎发育从受精卵到胎儿阶段3D高清动画演示受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：最初发育在输卵管进行有丝分裂三.胚胎发育滋养层外胚层中胚层内胚层原肠腔受精卵第一次卵裂第二次卵裂第三次卵裂囊胚囊胚囊胚腔原肠腔原肠胚外胚层中胚层内胚层———————内胚层——中胚层——原肠胚胚的发育：按照一定的次序向内运动受精卵——卵裂——囊胚原肠胚的形成3、卵子的成熟部位和受精部位正确的是（）A、卵巢卵巢B、卵巢输卵管C、输卵管输卵管D、输卵管子宫4、下列不是精子、卵子发生的区别是（）A、初级精母、卵母细胞形成时间B、MⅠ分裂和MⅡ分裂的时间连续性C、成熟生殖细胞是否经过变形D、成熟生殖细胞中染色体的数量CD巩固练习1精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（）①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠A．①②B．②③C．③④D．②④2．在受精过程中（）①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜③卵细胞恢复并很快完成了第一次减数分裂④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生A．①②⑤B．①④⑤C．②③④D．②④⑤BB当卵细胞达到（）时期时，才具备与精子受精的能力A.减数第二次分裂后期B.减数第一次分裂末期C.减数第二次分裂中期D.减数第二次分裂结束成熟关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法正确的是()(多选)A.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的B.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变C.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的。下列说法正确的是（）A、成熟精子遇到卵子便可以发生受精作用B、排出成熟卵子的过程即为排卵C、卵子形成时分裂过程均在卵巢内完成的D、卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的D•（09海南卷）26.（18分）（选修模块3：现代生物科技专题）•请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：•（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。•（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明过程已完成。顶体酶初级中受精•（3）动物的早期胚胎移植到同种且与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用激素对供体进行处理，其目的是获得更多的，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜。•（4）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑葚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于条件下。生理状态促性腺卵母细胞对物质的吸收具有选择透过性（2分）胚胎分割冷冻（或液氮）3.1体内受精和早期胚胎发育选修3现代生物技术专题专题3胚胎工程胚胎工程胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需要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：早期胚胎和配子技术手段：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等理论基础：哺乳动物的体内受精和早期胚胎的发育规律(一)精子的发生2、时间：3、过程：从初情期开始直到生殖功能衰退发生的过程大体可分为三个阶段一、精子和卵子的发生1、部位：睾丸的曲细精管内精原细胞有丝分裂初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子MⅠ第一阶段第二阶段第三阶段MⅡ精子发生的过程多个精原细胞染色体复制变形2N2N2NNNN精细胞变形成精子的过程变为精子头部的主要部分；发育为头部的顶体；演变为精子的尾；聚集在尾的基部形成线粒体鞘；其它物质浓缩成(球形)，随精子的成熟向尾部移动，最后脱落。细胞核高尔基体中心体线粒体原生质滴精子的形态（1）外形似，分、、、三大部分。（2）不同种动物精子的形态，大小略有，与动物的体形大小。相似无关头颈尾蝌蚪不同（二）卵子的发生2、时间：1、部位：卵巢卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（即胎儿时期）完成的。初级卵母细胞经过减数分裂变为成熟的卵子是在初情后。卵原细胞多个卵原细胞初级卵母细胞第一极体次级卵母细胞两个第二极体第二极体卵子退化消失3、卵子发生过程MⅡ排卵前后完成在受精过程中完成被卵泡细胞包围,形成卵泡胎儿时期完成MⅠ染色体复制有丝分裂MⅡ2N2N2NNNNNN雌性胎儿卵巢内的，通过分裂增加其数量，演变为，被卵泡细胞包围形成。初级卵母细胞经过分裂变为成熟的。减数第一次分裂时间是在雌性动物完成的，产生1个和。减数第二次分裂时间是在的过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生1个和。卵原细胞有丝初级卵母细胞卵泡减数卵子排卵前后次级卵母细胞第一极体受精成熟卵子第二极体3、卵子发生过程卵泡破裂，从排出的过程称为排卵。当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。卵子卵泡两个极体透明带放射冠细胞核卵黄膜2.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？问题讨论是指卵子从卵泡中排出。1.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。(三)精子与卵子的发生比较精子卵子场所时间细胞质分配子细胞是否变形睾丸的曲细精管卵巢初情期开始胚胎性别分化后开始均等不均等4个精子细胞1个卵细胞+3个极体变形不变形（多选）下图为男性曲细精管横切面模式图。表示由精原细胞（a）生成精于的过程。图中可能含有46条染色体的细胞是A、细胞aB、细胞bC、细胞cD、细胞d管壁基底层abc管腔d例1ABC下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．MⅠ和MⅡ的时间连续性C．成熟生殖细胞是否经过变形D．成熟生殖细胞中染色体的数量例2D二、受精3、场所:1、概念:2、完成标志:输卵管内指精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。当在和的间隙可以观察到时，说明卵子已经完成了受精。卵黄膜透明带两个极体4、过程阶段主要过程①精子获能②卵子的准备精子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。卵子在输卵管内达到减数第二次分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。准备阶段阶段主要过程入卵屏障①精子穿越放射冠和透明带②进入卵黄膜③原核形成④配子结合精子通过顶体反应释放的顶体酶溶解卵丘细胞和透明带，进而穿越。受精阶段精子核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。精子被微绒毛抱合，进而精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵。卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。雄、雌原核充分发育后彼此接触，合并，形成二倍体受精卵。①精子触及卵黄膜的瞬间，产生透明带反应②精子入卵后的卵黄膜封闭作用受精过程①精、卵相遇，发生顶体反应，精子穿入放射冠②精子接触透明带③精子穿过透明带，接触卵黄膜④精子头膨胀，同时卵子完成第二次成熟分裂，释放第二极体⑤雌、雄原核形成⑥核膜消失，两个原核融合⑦第一次卵裂即将开始三、胚胎发育1、卵裂期的特点：有丝分裂增加减小减少增加细胞分裂方式：细胞数目：胚胎总体积：每个细胞体积：每个细胞DNA含量：有机物总量：有机物种类：不增加或略有缩小不变2、早期胚胎发育的几个阶段①桑椹胚胚胎细胞数目个左右，该阶段由于细胞，属于细胞，细胞间排列紧密，形似桑椹。32未分化全能性②囊胚囊胚腔细胞开始，并出现；内细胞团将来发育成；滋养层将来发育成；体积扩大会导致，称为。分化囊胚腔胎儿的各种组织胎膜、胎盘透明带破裂孵化滋养层内细胞团内细胞团形成外胚层，③原肠胚囊胚腔原肠腔中胚层内胚层外胚层表皮的细胞细胞形成内胚层，出现。下方的原肠腔受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚胎儿形成由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹。内细胞团（将来发育成胎儿各组织)滋养层细胞(将来发育成胎膜和胎盘）在输卵管，透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。早期胚胎发育