資源簡介

(共20張PPT)
第3節第一課時
胚胎工程的理論基礎
第二章
細胞工程
1.簡述受精前精子和卵子的準備，從精子和卵細胞的結構 理解受精作用過程。
2.簡述胚胎早期發育的過程及其主要特點，構建模型分析 早期胚胎發育中相關物質和結構的變化。
學習目標
1. 概 念 ： 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。
2.操作對象：生殖細胞、受精卵或早期胚胎細胞
3.技術基礎：體外受精、胚胎移植和胚胎分割
4.特 點 ：經過多種顯微操作和處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物 體內生產后代，以滿足人類的各種需求。
胚胎工程
5.理論基礎：哺乳動物受精和早期胚胎發育的規律
6.實 質 ：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。
胚胎工程
1.定 義 ：指精子和卵子結合形成合子(即受精卵)的過程。
2.場 所 ：輸卵管
3.階 段 ：受精前的準備階段和受精階段
精子和卵子的結合體現了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能。
受精
準備階段I 精子獲能
剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須在雌性動物的生殖道發
生相應的生理變化后，才能獲得受精能力，這一生理現象稱為"精
子獲能”。
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中
( 獲能液的成分因動物種類不同而有所差異，
常見的有效成分有肝素、Ca + 載體等)
受精
準備階段Ⅱ 卵子的準備
自然條件下，哺乳動物的受精是在輸卵管內完成的。科學家研究發現，
剛剛排出的精子不能立即與卵子受精；動物排出的卵子成熟程度不同 ， 可能是初級卵母細胞，也可能是次級卵母細胞，它們需要成熟后才具備
受精的能力。發育到M Ⅱ 期才具備與精子受精的能力。 (減數第二次
受精
分裂中期)
受精階段
1.獲能后的精子與卵子相遇(精子釋放出多種酶，以溶解亂細胞 膜外的一些結構。
2.精子的細胞膜與卵細胞膜融合(透明帶發生生理反應，阻止后 來的精子進入透明帶
3 .精子入卵(亂細胞膜發生生理反應，拒絕其他精子再進入卵內
透明帶
卵細胞膜 核
第一極體
受精
b. 精子入卵后被激活的卵子完成減數分裂Ⅱ,排出第二極體后，形
5.雌、雄原核結合(受精完成的標志)
a. 精子入卵后，尾部脫離，原有核膜破裂并形成一個新的核膜，最
后形成雄原核
受精階段
4.雌、雄原核形成
雄原核
雌原核
第一極體 放出的第 二極體
受精
根據受精過程回答下列問題：
1.阻止多精入卵的屏障有什么 意義是什么
屏障：透明帶反應和卵細胞膜反應
意義：防止多個精子入卵，導致胚胎染色體數目變異，從而引起發育異常等現象。
保證受精卵中遺傳物質與親代體細胞一致，從而保證遺傳的穩定性。
2.受精開始的標志：透明帶和卵細胞膜之間有兩個極體 受精完成的標志： 雌雄原核融合，形成合子
3.精子和卵子的結合體現了細胞膜具有什么功能
體現了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能。
受精
1.下列關于體內受精過程的排序，正確的是
①受精卵第一次分裂開始
②釋放第二極體
③獲能后的精子與卵子相遇并釋放多種酶
④精子穿越卵細胞膜外的結構
⑤雌、雄原核的形成
⑥兩個原核靠近，核膜消失
A. ①②③④⑤⑥ B.③②④⑤⑥① C.④⑤②①③⑥ D③④②⑤⑥①
課堂練習
課堂練習
2.下列有關受精過程的說法，不正確的是
A.精子的細胞膜和卵細胞膜相互融合依賴于細胞膜的流動性
B.精子在雌性動物的生殖道中獲能后才能參與受精
C.受精過程中透明帶和卵細胞膜都會發生相應生理反應來防止多精 入卵
D精子入卵后，保留原有的核膜，細胞核體積增大成為雄原核
項目
變化
細胞數目
增加
每個細胞體積
減小
DNA總量
增多
每個細胞內的DNA總量
不變
有機物總量
減少
物質種類
增多
1.開始發育場所：輸卵管。 2.分裂方式：有絲分裂。
3.卵裂
(1)場所：透明帶。
(2)特點
①細胞的數量不斷增加。
②胚胎的總體積并不增加。
胚胎早期發育
胚胎早期發育
4.主要階段和特點
受精卵 2細胞 4細胞
卵裂期
8細胞 桑葚胚 囊胚 增多
4.主要階段和特點
(1 )桑葚胚：卵裂產生的子細胞逐漸形成致密的細胞團，形似桑葚。 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。
(2)囊胚
①胚胎進一步發育，細胞逐漸分化。 囊胚腔
——
②聚集在胚胎一端的細胞形成內細胞團，將來發育成 胎兒的各種組織。
③滋養層細胞將來發育成胎膜和胎盤。
④胚胎的內部出現了含有液體的腔——囊胚腔。
⑤ 孵 化 ：囊胚進一步擴大，透明帶破 裂 ，胚胎從其中伸展出來。
透明帶
滋養層
內細胞團
胚胎早期發育
(3)原腸胚：形成外胚層、中胚層、內胚層三個胚層，這三個胚層將逐
漸分化形成各種組織、器官等。 外胚層
內胚層
原腸腔
滋養層
胚胎早期發育
4.主要階段和特點
全能細胞 細胞分化
孵化
繼續 幼 出生 分 化 體 發育
滋養層細胞中胚層
囊胚腔 內胚層
---------( 原 腸 腔 )
胚胎發育 胚后發育
個體發育
受 精 卵 →2細胞→4細胞→8細胞→桑葚胚→ 囊 胚 原腸胚
內細胞團 外胚層
胚胎早期發育
性成熟個體
卵裂期
1.下列關于桑葚胚、囊胚、原腸胚的敘述，不正確的是
A.胚胎發育的順序是桑葚胚→囊胚→原腸胚
B.囊胚期的細胞出現了分化，其原因是細胞中的遺傳物質發生了變 化
C.桑葚胚期之前的細胞均未出現分化
D.原腸胚的外胚層由內細胞團表層的細胞形成
課堂練習
2. 某實驗室通過提高小鼠胚胎干細胞pSTAT3 基因的表達水平，體外制備出
桑葚胚樣全能細胞。該細胞在分子水平及發育潛能上均具有自然胚胎桑葚
胚期細胞特性，并在體外成功模擬了小鼠胚胎發育至原腸胚階段。下列有
關敘述正確的是 O o
桑葚胚 囊胚
注 ：pSTAT3是調控胚胎發育的關鍵基因。
A.桑葚胚發育成囊胚的過程中，pSTAT3 的表達上升
B.誘導桑葚胚樣細胞時，基因的堿基序列和表達的情況都發生改變 C 囊胚期細胞重置至桑葚胚樣細胞的過程類似于脫分化
D.桑葚胚樣細胞不可誘導發育至囊胚期
取內細胞團
提高pSTAT3
的表達桑葚胚 樣細胞
課堂練習
準備階段
過程
受精階段
卵裂
胚胎早期發育 受精卵 → 桑葚胚 → 囊胚 → 原腸胚
課堂小結
胚胎工程概念
概念
受精 場所 輸卵管
胚胎工
程的理
論基礎

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