2.3.1胚胎工程的理論基礎(chǔ)-高二生物優(yōu)選一點通（人教版2019選擇性必修3）

第3節(jié)胚胎工程一胚胎工程的理論基礎(chǔ)

從社會中來

我國奶牛的單產(chǎn)水平無法滿足國民對牛奶的需求。擁有人氣明星“黑白花”奶牛之稱的美國荷斯坦奶牛泌乳量高居各乳用牛之冠，母牛一般產(chǎn)乳量高達7000kg（305天）。引進一頭成年荷斯坦奶牛奶牛往往需要數(shù)萬元；同時，牛的生育率很低，一生約生育四五次。你有什么方案可以實現(xiàn)荷斯坦奶牛的快速大量繁殖呢？可以通過體外受精、胚胎分割等技術(shù)獲得多個良種奶牛的胚胎，然后移植給代孕母牛生下后代。胚胎工程胚胎工程指對生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞進行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。1.操作對象：2.技術(shù)手段：3.工程實質(zhì)：4.理論基礎(chǔ)：體外受精、胚胎移植、胚胎分割等生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律1.概念：是精子與卵子結(jié)合形成合子（即受精卵）的過程，包括受精前的準備階段和受精階段。2.場所：一、受精在自然情況下，哺乳動物的受精在輸卵管內(nèi)完成。次級精母細胞MⅠ第一階段精細胞MⅡ初級精母細胞染色體復(fù)制變形精原細胞

精子第二階段兩次分裂第三階段細胞變形有絲分裂大量精原細胞1.精子發(fā)生的場所：2.精子發(fā)生的時期：3.精子發(fā)生的過程：睪丸內(nèi)的曲細精管中從初情期開始直到生殖機能衰退準備階段1——精子獲能一、受精③精子頭出現(xiàn)④細胞質(zhì)濃縮①頂體的發(fā)生細胞核高爾基體細胞質(zhì)線粒體⑤精子形成頂體頭原生質(zhì)滴線粒體鞘尾②尾的發(fā)育發(fā)育中的頂體中心體演變成尾4.精子變形的過程準備階段1——精子獲能一、受精5.精子獲能準備階段1——精子獲能一、受精⑵方法：⑴概念：⑶獲能液成分：常見的有效成分：肝素、Ca2+載體準備階段2——卵子的準備一、受精1.卵子發(fā)生的場所：2.卵子發(fā)生的過程卵巢卵子=次級（初級）卵母細胞+透明帶+放射冠排卵：卵子從卵泡中排出。動物的胚胎在性別分化以后，雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細胞，就通過有絲分裂的方式不斷增加其數(shù)量，并進一步演變?yōu)槌跫壜涯讣毎@時，它被卵泡細胞包圍，形成卵泡。初級卵母細胞需經(jīng)過減數(shù)分裂才能變?yōu)槌墒斓穆炎?。減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的，其結(jié)果產(chǎn)生一個次級卵母細胞和第一極體，進入輸卵管，準備與精子受精。減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的，次級卵母細胞經(jīng)分裂產(chǎn)生一個成熟的卵子和第二極體。準備階段2——卵子的準備一、受精哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前（即胎兒時期）完成的，這是精子和卵細胞在發(fā)生上的重要區(qū)別。有的可能是初級卵母細胞，如馬、犬等；有的可能是次級卵母細胞，如豬、羊等。要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，到MII期時，才具備與精子受精的能力。準備階段2——卵子的準備一、受精3.卵子一般在排出2-3h后才能被精子穿入。4.成熟程度不同獲能后的精子與卵子相遇，精子釋放多種酶，溶解卵細胞膜外的一些結(jié)構(gòu)（透明帶），同時借助自身運動接觸卵細胞膜。在精子觸及卵細胞膜的瞬間，卵細胞膜外的透明帶會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來精子進入透明帶。精子入卵后，卵細胞膜也會立即發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進入卵內(nèi)。雌雄原核形成。受精階段一、受精透明帶反應(yīng)卵細胞膜反應(yīng)雄原核不是原來精子的核，而是原有的核膜破裂后形成一個新的核膜，最后形成的一個比原來精子的核還大的核。雌、雄原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此靠近，核膜消失。這個含有兩個染色體組的合子就是受精卵。受精階段一、受精雌、雄原核靠近核膜消失，第一次卵裂即將開始1.防止多精入卵的屏障有哪些？發(fā)生的時期？①透明帶反應(yīng)：②卵細胞膜反應(yīng)：2.受精的標志在透明帶和卵細胞膜的間隙觀察到兩個極體，或者觀察到雌、雄原核。3.受精完成的標志雌、雄原核融合，形成合子。受精階段一、受精受精卵2細胞4細胞8細胞桑葚胚卵裂期二、胚胎早期發(fā)育1.卵裂期細胞的增殖地點、方式？細胞在透明帶內(nèi)進行有絲分裂。2.卵裂細胞的特點？3.桑葚胚特點？囊胚期囊胚透明帶內(nèi)細胞團囊胚腔滋養(yǎng)層1.胚胎進一步發(fā)育，細胞開始出現(xiàn)分化。3.出現(xiàn)含有液體的囊胚腔4.孵化？囊胚期二、胚胎早期發(fā)育2.各部分發(fā)育成什么結(jié)構(gòu)？內(nèi)細胞團→胎兒的各種組織滋養(yǎng)層細胞→胎膜、胎盤囊胚進一步擴大，導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從中伸展出來。原腸胚原腸胚表面的細胞層為外胚層；外胚層向內(nèi)遷移的細胞形成內(nèi)胚層；一部分細胞還會在內(nèi)、外兩個胚層之間形成中胚層。這三個胚層