選擇性必修三《生物技術與工程》第2章

細胞工程

第3節

胚胎工程（第一課時）

胚胎工程的理論基礎工廠化生產情境導入我國奶業現狀分析能不能讓引進的良種奶牛快速、大量繁殖呢？思考我國奶牛單產水平低。高產奶牛引進價格昂貴，且牛生育率很低，靠大量引進優良品種來提高產量不太可行。——什么是胚胎工程？①核移植技術進行克隆②通過體外受精、胚胎分割等胚胎工程技術獲得多個良種奶牛胚胎，后移植給代孕母牛生下后代。什么是胚胎工程呢

胚胎工程是指對生殖細胞、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生產后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等。哺乳動物受精和早期胚胎發育的規律在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發育條件進行的模擬操作。工程實質理論基礎胚胎工程技術手段

目的操作對象目錄課堂小結探究新知04情境導入030201課堂練習一.受精二.胚胎早期發育501指精子和卵子結合形成合子（即受精卵）的過程。1.概念：3.過程:2.場所：輸卵管一、受精體現了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能受精前的準備階段受精階段準備階段Ⅰ——精子獲能準備階段Ⅱ——卵子的準備精子獲能的方法：①直接利用雌性動物的生殖道②培養在人工配制的獲能液牛豬綿羊馬成熟精子和幾種主要家畜的精子示意圖頭頸線粒體鞘尾（精子大小與動物體型大小無關）

剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在

發生

后，才能獲得

，這一生理現象稱為“精子獲能”。雌性動物的生殖道受精能力注意：讓精子獲得受精能力而不是獲得能量相應的生理變化常見有效成分有肝素、Ca2+載體一、受精

準備階段Ⅰ——精子獲能1精子的變形過程精原細胞大量精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子

有絲分裂染色體復制變形第一階段第二階段第三階段減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ一、受精

準備階段Ⅰ——精子獲能1①頂體的發生②尾的發育③精子頭出現④細胞質濃縮⑤精子形成卵子一般在排出______后才能被精子穿入。一些實驗證據表明，卵子在受精前也要經歷類似精子獲能的過程。2-3h馬、犬等少數哺乳動物排出的卵子是初級卵母細胞豬、羊等多數哺乳動物排出的卵子是次級卵母細胞排出的卵子要在輸卵管內發育到MⅡ(中)期時，才具備與精子受精的能力。卵原細胞初級卵母細胞次級卵母細胞馬、犬排卵豬、羊排卵發育一、受精準備階段Ⅱ——卵子的準備2901透明帶反應卵細胞膜反應受精完成的標志：雌雄原核融合，形成合子防止多精子入卵受精的兩個屏障:一、受精

受精階段3（1）受精的標志：（2）受精完成的標志：精子穿越卵細胞膜外的結構精子接觸卵細胞膜精子入卵形成雄原核、雌原核雌、雄原核靠近，核膜消失，形成受精卵透明帶和卵細胞膜之間有兩個極體雌雄原核融合，形成合子

注意：受精卵的核基因是精子和卵子各占一半；受精卵的質基因幾乎全部來自卵子。一、受精

受精階段3人卵細胞受精到受精卵卵裂后植入的過程021.場所：輸卵管、子宮二、胚胎早期發育受精卵2細胞胚4細胞胚8細胞胚桑葚胚囊胚原腸胚2.過程：受精卵2細胞胚4細胞胚8細胞胚桑葚胚囊胚原腸胚卵裂期在透明帶內進行分裂，細胞數量不斷增加，胚胎總體積不增加，這種受精卵的早期分裂稱為卵裂。分裂方式：項目變化細胞數目胚胎的總體積每個細胞體積DNA總量每個細胞內的DNA總量有機物總量增加減小增多不變減少不增加有絲分裂02二、胚胎早期發育

卵裂期113受精卵2細胞胚4細胞胚8細胞胚桑葚胚囊胚原腸胚桑葚胚當卵裂產生的子細胞逐漸形成致密的細胞團，形似桑葚時，這時的胚胎稱為桑葚胚。特點：每個細胞都具有發育成完整胚胎的潛能，

屬于全能細胞。02二、胚胎早期發育

桑葚胚214受精卵2細胞胚4細胞胚8細胞胚桑葚胚囊胚原腸胚特點：結構：細胞開始分化內細胞團滋養層細胞囊胚腔——發育成胎兒的各種組織——發育成胎膜和胎盤內細胞團囊胚腔滋養層透明帶具有全能性,可以分離出胚胎干細胞孵化：囊胚進一步擴大會導致透明帶破裂破裂，胚胎從其中伸展出來，這一過程叫做孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就無法繼續發育。02二、胚胎早期發育

囊胚315受精卵2細胞胚4細胞胚8細胞胚桑葚胚囊胚原腸胚逐漸分化形成各種組織、器官等表面的細胞層向內遷移的細胞內外兩個胚層之間中胚層：外胚層：內胚層：原腸胚——出現胚層分化02二、胚胎早期發育

原腸胚4動物種類受精卵發育的時間/h進入子宮時受精卵的發育天數和發育階段2細胞4細胞8細胞16細胞桑裝胚天發育階段小鼠24~3838?5050?6060?7068?803桑建胚綿羊36~38424867?72963~416細胞豬21?5151-6666~7290-110110-1142~2.54~6細胞馬2430?3650?607298-1066囊胚牛27~4244?6546?9096-120120-1444?58~16細胞不同動物受精卵發育及其進入子宮的時間有明顯的差異。請分析下表，討論相關問題。幾種動物受精卵發育及其進入子宮的時間表。不同動物受精卵發育的比較注：馬、牛為排卵后時間，其他動物為交配后時間。二、胚胎早期發育1.表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發育程度最高？2.將體外培養的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時，應選擇至少發育到什么階段的胚胎?如果換成牛又該怎樣處理？比較而言，馬的胚胎進入子宮時，發育程度最高，它處于囊胚階段。小鼠應選擇至少發育到桑葚胚階段的胚胎進行移植。牛在自然情況下，胚胎雖然最早可在8~16細胞階段進入子宮，但為了提高移植后胚胎的發育率和妊娠率，在實踐中通常用發育到囊胚階段的胚胎進行移植。不同動物受精卵發育的比較二、胚胎早期發育小結and拓展：胚胎發育vs個體發育全能細胞細胞分化幼體繼續分化出生發育性成熟個體孵化卵裂期胚胎發育胚后發育個體發育內細胞團滋養層細胞囊胚腔外胚層中胚層內胚層（原腸腔）胚胎工程的理論基礎受精過程胚胎早期發育準備階段Ⅰ——精子獲能準備階段Ⅱ——卵子的準備課堂小結受精階段受精卵2細胞胚4細胞胚8細胞胚桑椹胚囊胚原腸胚1.下圖是胚胎發育過程中某階段示意圖，下列有關敘述錯誤的是(

)A．圖中②將發育為胎膜和胎盤等結構B．圖中③可發育成胎兒的各種組織C．高等哺乳動物細胞分化開始于桑葚胚期D．胚胎從①中伸展出來的過程叫作孵化C

解析：圖中②是滋養層，將發育為胎膜和胎盤，A正確；圖中③處的細胞為內細胞團細胞，可發育成胎兒的各種組織，B正確；高等哺乳動物細胞分化開始于囊胚期，C錯誤；胚胎從①透明帶中伸展出來的過程叫作孵化，D正確。課堂練習C

2.下圖表示精子入卵后，發生（或引起的）一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是(

)A