3.0《胚胎工程》(新人教版-选修3)省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,新课标人教版课件系列,高中生物,选修3,第1页,专题,胚胎工程,第2页,教学目标,1.说出受精、卵裂、囊胚、原肠胚、三胚层等概念。,2.简述动物胚胎发育基本过程,1.描述体外受精和胚胎体外培养。,2.简述胚胎移植和胚胎分割。,3.说出胚胎干细胞培养和胚胎干细胞核移植,4.举例说出胚胎工程应用。,第3页,3.1体内受精和早期胚胎发育,专题胚胎工程,第4页,一、阅读书本，完成自学导引：,胚胎工程概念：,胚胎工程指对动物,早期胚胎,或配子,所进行各种显微操作和处理技术，如,胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养,等技术。经过处理后取得胚胎，还需要移植到,雌性,动物体内生产后代，以满足人类大各种需求。,第5页,操作对象：,早期胚胎和配子,技术伎俩：,胚胎移植、体外受精、,胚胎分割、胚胎干细胞培养等,理论基础：,哺乳动物受精卵和早期胚胎,发育规律,第6页,实例1：,1.以下不属于胚胎工程技术是,A.体外受精,B.胚胎分割、胚胎移植,C.胚胎干细胞培养,D.转基因鲤鱼培育,第7页,胚胎工程建立,一.胚胎移植技术研究,胚胎移植技术成为许多胚胎工程不可,缺乏基础步骤。,二.胚胎移植技术成功和应用带动和加速了,体外受精技术,研究。,三.胚胎移植和体外受精使,胚胎分割、性别判定、体细胞克隆、转基因胚胎、胚胎干细胞,培养,等技术应运而生。,第8页,一.精子和卵子发生,（1）发生场所：睾丸,（2）时间：,初情期生殖机能衰老,1.精子发生,第9页,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,M,第一阶段,第二阶段,第三阶段,M,精子发生过程,多个精原细胞,染色体复制,变形,第10页,第11页,精子细胞变形中主要改变：,1.细胞核,2.高尔基体,3.中心体,4.线粒体,5.细胞内其它物质,精子头主要部分,头部顶体,精子尾,线粒体鞘膜(尾基部),原生质滴(球状,最终脱落),第12页,精子形态：,（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。,（2）不一样种动物精子形态相同，大小略有不一样，与动物体形大小无关。,第13页,提醒：不是。其一，在自然繁殖条件下，能够说是动物为繁殖后代、延续物种一个生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最终抵达受精部位,（输卵管）精子只剩百余个，与卵子完成受精只有一个。,1.家畜每次射精排出精子数以亿计，,不过通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一个浪费吗？怎样了解这一现象？,问题讨论:,第14页,提醒：细胞核是精子遗传物质储存和复制场所，也是参加精、卵结合和后代遗传特征与细胞代谢活动控制中心。而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量场所。精子线粒体集中于尾基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生,存和运动能量“动力工厂”或“发动机”。,2.精子细胞变成精子过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样了解？为何精子中线粒体集中在尾基部？,第15页,2.卵子发生,(1)发生部位：卵巢,(2)时间：减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程完成。,第16页,卵原细胞,有丝分裂,多个卵原细胞,染色体复制,初级卵母细胞,M,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,M,排卵前后完成,在受精过程完成,被卵泡细胞包围,形成卵泡,胎儿时期完成,第17页,第18页,第19页,有丝分裂,时间：胎儿期，地点：,卵巢,第一次分裂：发生时间：初情排,卵,期地点：,卵泡,第二次分裂：发生时间：受精时地点：输,卵,管特点：是不成熟成熟条件：受到精子诱导,卵原细胞,更多卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞和第一极体,卵子和第二极体,（在卵黄膜和透明带有两个极体是卵子受精标志。）,卵细胞形成过程,第20页,家畜卵子发生和成熟示意图,哺乳动物卵泡形成和卵巢内贮备，是在出生前（即胎儿时期）完成，这是精子和卵子在发生上主要区分。,第21页,精子与卵子发生比较,场 所,开始时间,细胞增殖方式,子细胞数目,是否变形,主要区分,精子,卵子,第22页,精子与卵子发生比较,场 所,开始时间,细胞增殖方式,子细胞数目,是否变形,主要区分,精子,睾丸,初情期以后,先有丝分裂,后减数分裂,4个 精子细胞,变形,哺乳动物卵泡形成和在卵巢内贮备是在出生前完成；,而精子是从初情期开始,卵子,卵巢,输卵管,性别分化以后,先有丝分裂,后减数分裂,1个卵细胞 3个极体,不变形,第23页,卵子受精标志：,当在,卵黄膜和透明带,间隙能够观察到,两个极体,时，说明卵子已经完成了受精。,注意：1.区分受精标志和受精完成标志,2.精子和卵子发生区分,第24页,1.一个卵泡中能形成几个成熟卵子？,2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？,3.刚排出卵是成熟卵子吗？它在母体什么部位与精子受精？,答：刚排出卵子还未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内深入成熟，直到,减数第二次分裂中期,才能与精子结合完成受精过程。排出卵,子是在,输卵管,内与精子受精。,答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟卵子。,答：是指,卵子,从卵泡中排出。,第25页,哺乳动物精子和卵子发生主要有哪些相同点或不一样点？,相同点：,最初阶段均进行,有丝分裂,，不停增加生殖原细胞数量；经过,两次减数分裂,（M和M）才能形成精子和卵子。,不一样点：,一个精原细胞多个精子；一个卵原细胞一个卵子；精子形状为蝌蚪状；卵子为球形。多数哺乳动物卵子形成和在卵巢内贮备是胎儿出生前完成。,第26页,巩固练习,1.以下不属于胚胎工程是：（）,A.体外受精 B.胚胎分割、胚胎移植,C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼培育,2.有一个卵原细胞中含有A与A、B与B两对同源染色体，它形成含有AB配子有 （）,A.1个 B.0或1个,C.2个 D.4个,D,B,第27页,二、受精,1.概念：是,精子,和,卵子结合,形成合子（即受精卵）过程。,2.场所：,输卵管,第28页,一)受精前准备阶段:,1)精子获能:精子必须在雌性动物,生殖道发生对应生理改变后,才取得受精能力生理现象.,2)卵子准备:在输卵管中发育到,减数第二次分裂中期,才含有与精子受精能力,3.过程：,第29页,哺乳动物受精过程示意图,哺乳动物受精过程示意图,第30页,二)受精阶段:,1)精子穿越放射冠和透明带,顶体反应,使顶体内酶释放出来并溶解放射冠内卵丘细胞,透明带反应,是预防多精入卵受精,第一道屏障,2)精子进入卵黄膜,卵黄膜封闭作用,是预防多精入卵受精,第二道屏障,3)原核形成：雄原核形成和雌原核形成,4)配子结合：雌雄原核,融合,形成合子(受精卵),第31页,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。,第32页,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，透明带穿透性就马上发生改变，从而阻止其它精子穿越透明带。,穿过透明带：,第33页,精子进入卵子后,其细胞核变大到和卵子细胞核相同,精子细胞核(雄原核)和卵子细胞核(雌原核)同时向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。,形成受精卵：,第34页,精、卵相遇,顶体反应,顶体酶释放,顶体酶溶解透明带,接触透明带,穿越放射冠,溶解卵丘细胞 （放射冠）,穿越透明带,接触卵黄膜,产生透明带反应,形成第一道屏障（作用 ）,精子被微绒毛抱合,精子外膜与卵黄膜融合,精子进入卵,第35页,精子进入卵后,改变,改变,改变,产生卵黄膜封闭作用,形成第二道屏障 （作用 ）,尾部脱离核膜破裂,形成雄原核,形成雌原核,激活卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体,发育 移动 接触 合并,形成受精卵,第36页,4.意义,维持每种生物,前后代,体细胞中,染色体数目标恒定,；对于生物遗传和变异十分主要。,第37页,充满活力精子,第38页,此时经过种种障碍精子终于与卵子相遇，卵子外膜成为它们第一道需要攻破关卡。此时，精子们把头,钻到卵子外壁上，尾巴不停拍打着，卵子,则伴随精子尾部运动迟缓地逆时针转动。,卵子外层被一层透明薄膜保护着，这使它看起来像一个悬浮在天体中漂亮星球。,第39页,经过种种障碍精子终于与卵子相遇,第40页,精子试图进入卵子,第41页,此时,精子头已经钻进去了,我们还能够看到它中部和尾部，它就像一个不停旋转钻头，在尾巴拍打驱动下，努力进入卵子。,第42页第43页,受精后8天。胚牙完成着陆,微微嵌入子宫内膜。此时它分裂发育为几百个细胞,。,第44页,受精后6星期，人形已隐约可见。这时，胚胎心跳每分钟140150下是母亲心跳两倍。,第45页,人类胚胎第8周时在子宫内照片,第46页,第47页,第48页,此时胎儿已长到20周，他移动手臂，把手指,放在唇边，这能够促进它对吮吸反应,。,第49页,第50页,第51页,第52页,第53页,第54页,第55页,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，细胞数量不停增加，但胚胎总体积并不增加，或略有降低。,：,由含有,全能,性细胞组成，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,第56页,1.表中哪种动物胚胎在进入子宫时发育程度最高？,2.将体外培养马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段胚胎？假如换成牛又该怎样处理？,资料分析,答：马胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。,答：马应选择囊胚阶段胚胎。牛在自然情况下，胚胎即使最早可在816细胞阶段进入子宫，但为了提升移植后胚胎发育率和妊娠率，在实践中通惯用发育到囊胚阶段胚胎进行移植。,第57页,3.为何说关于动物体内受精和胚胎发育研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。,提醒：胚胎工程许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育基础上实现。本节包括哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律基础上，在体外进行有效模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下基础研究结果。,第58页,第59页,3.体外受精和早期胚胎培养,专题胚胎工程,第60页,试管动物技术,是指经过人工操作使,卵子,和,精子,在体外条件下成熟和受精，并经过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代技术。,第61页,从试管牛说起,实现良种牛快速大量繁殖首先要做是（）和（）培养,体外受精,早期胚胎,（1）体外受精：概念采取雌性动物（）和雄性动物（），使其在（）中受精。,卵细胞,精子,试管,注：但发育主要场所是（）,母体,第62页,采集良种母牛卵母细胞,卵母细胞体外培养,采集良种公牛精子,精子体外获能,体外受精,良种牛体外受精胚胎,胚胎移植,受体牛,良种犊牛,成熟期牛,屠宰加工厂,市场,采集卵巢中,卵母细胞,“试管牛”工厂化生产技术流程图,第63页,体外受精,1.卵母细胞搜集和培养,对不一样动物,采取卵母细胞方法不一样,第64页,第65页,2.精子搜集和获能,1)搜集方法:,假阴道法,手握法,和,电刺激,等,2)获能处理:,培养法：啮齿动物、,家兔和猪,化学法：牛、羊,第66页,3.受精,在,获能溶液,或,专用受精溶液,中完成受精过程,第67页,二、胚胎早期培养,培养液:,水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等.,第68页,第69页,第70页,3.体内受精和早期胚胎发育,专题胚胎工程,第71页,.区分（工程、方式）相同点,最终工序 移植,第72页,胚胎工程其它技术最终一道“工序”,-,胚胎移植,手图,第73页,一.胚胎移植,1.概念:将雌性动物早期胚胎,或者经过其它方式得到胚胎,移植到同种.生理状态相同其它雌性动物体内,使之发育为新个体技术.,供体：提供胚胎个体。,受体：接收胚胎个体。,第74页,2.胚胎移植意义,1)加速育种工作和品种改良,2)大量节约购置种畜费用,3)一胎多产,4)保留品种资源和濒危物种,5)可充分发挥优异个体繁殖潜能,缩短繁殖周期,增加一生繁殖后代数量,第75页,3.胚胎移植生理学基础,1)供体和受体相同生理环境,2)早期胚胎处于游离状态,为胚胎搜集提供了可能,3)受体对移入子宫胚胎基本上不发生免疫排斥,4)胚胎与受体建立正常联络,但遗传物质没有改变.,第76页,选择,供体母牛,受体母牛,同期发情处理,超数排卵,供体公牛,配种,冲卵,质量检验、培养,胚胎移植,妊娠检验,分娩（胚胎移植犊牛）,4.胚胎移植基本程序,第77页5.胚胎移植成功是否要有两个条件,（1）胚胎移植普通应在同种雌性供体和受体之间进行。,（2）进行胚胎移植供体和受体生理状态要相同。,第78页,.流程图,第79页,流程图,.激素 经受体产生更多后代,示意图.,第80页,.下2,.,第81页,步骤,对供体受体选择和处理,配种或人工授精,对胚胎搜集检验培养保留,移植胚胎,移植后检验,.正在做什么?属于搜集胚胎,.练习,第82页,第83页,优势(意义),充分发挥雌性个体繁殖潜力,缩短供体本身繁殖周期,保持供体优良特征,大规模繁殖,节约成本费用,可用于保护珍稀动物,.,.,第84页,为何胚胎移植能成功?,移动到任何一头动物子宫内都能发育吗?,同种动物发情排卵后,在一端时间内供体受体含有相同生理环境,为何能搜集到胚胎?,早期胚胎一定时间内处于游离状态,供体和受体会不会发生排斥/,同种动物之间基本上不排斥,为何移植胚胎能保留供体双亲特征?,胚胎即使与受体有生理和组织上联络,但遗传特征不受受体影响,.,.,第85页,.,.,第86页,再见,第87页,