3胚胎工程教案

课题：选修三第三章胚胎工程

教材分析：

胚胎工程是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。研究的对象主要是雌雄配子(卵和精子)以及早期胚胎。这部分内容常与必修教材中配子的形成过程、减数分裂、受精作用、动物的个体发育及其生命活动通过激素的调节以及选修教材中动物细胞的培养、转基因动物、克隆技术等相关知识联系起来考查。

本章内容人教版与苏教版的知识编排差别较大，苏教版教材包括动物的胚胎发育和胚胎工程、胚胎干细胞的研究及其应用两节内容。第一节动物的胚胎发育和胚胎工程包括哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用、哺乳动物胚胎发育的基本过程、胚胎工程的主要技术与应用；第二节胚胎干细胞的研究及其应用包括胚胎干细胞及其研究进展、胚胎干细胞的应用、胚胎干细胞研究面临的挑战。

人教版教材包括体内受精和早期胚胎发育、体外受精和早期胚胎培养、胚胎工程的应用及前景、生物技术的安全性与伦理问题四部分内容。

本次课件制作大致按照人教版教材的顺序，但略作调整。主要是第三节胚胎工程的应用主要讲了胚胎移植、胚胎分割移植两种技术，对于胚胎干细胞的研究与应用则与生物技术的伦理性问题放在一起在第四节一并分析。

本节内容与第一节体内受精紧密联系是第一节的延伸，学习本节内容有助于帮助学生理解现代生物科技的发展与应用，在教学过程中力求做到从理科学生升学的实际需要出发，着重选取反映现代生物科学新进展的内容，重视理论知识密切联系学生生活实际，我国生产、生物技术等实际。同时胚胎工程应用的学习又是在体外受精技术的基础上进行的，所以，无论是从其内容，还是从其所处的地位来看，本节教学内容对理解整个胚胎工程内容具有重要的作用。

3．1体内受精和早期胚胎发育

教学目标：1、简述胚胎工程的概念。2、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

教学重点：1、哺乳动物精子和卵子的发生。2、哺乳动物的受精过程

教学难点：哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。

教学方法：由于这节课的知识点比较零散，所以重难点的教学困难较大。基于这一点，本节课主要采用问题导学的教学模式。

教学程序：

教学过程及主要内容：

一、导入

教师导入：以2010年诺贝尔奖获得的材料引入。

首先我们来了解一下胚胎工程。

学生活动：仔细观察P59图，思考：

（1）胚胎工程的概念。（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。）

（2）胚胎工程的操作对象、技术手段、理论基础分别是什么？（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：哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律）

二、问题串进行教学

（一）精子的发生

教师提问：“体内受精”必须要有精子和卵细胞，因此本节第一个问题讲的就是“精子和卵子的发生”。下面请大家欣赏一幅充满活力的图片（活力四射的精子），你看到了什么？

学生回答：精子

学生活动：阅读课本P61

教师提问：（1）哺乳动物的精子是在哪里发生的？

（2）精子发生时间如何？

（3）这么“充满活力的精子”又是如何形成的？

学生回答：（1）发生场所：睾丸

（2）时间：初情期——生殖机能衰退

（3）第一阶段：初级精母细胞的形成，即精原细胞→多个初级精母细胞（通过数次有丝分裂）

第二阶段：精子细胞的形成，即1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII）

第三阶段：精子的形成，即精子细胞→精子（通过变形）

教师提问：精子的形成经过了哪几个阶段呢？

学生看图：P61图3-2后回答

教师提问：每个阶段的具体变化如何？

学生完成：学案上的概念图

教师讲解：高尔基体发育为头部的顶体，尾是由中心体演变成的，精子头是细胞核变成的，

细胞质浓缩成原生质滴，呈球状，最后脱落，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体

鞘。

教师提问：（1）哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？

（2）精子的形态和大小与动物体型大小有没有关系？

学生活动：观察P62图3－3，回答

（1）外形似蝌蚪，分头、颈、尾三大部分。

（2）不同种动物精子的形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。

（二）卵子的发生

教师过渡：受精作用必须要有精子和卵子的结合，精子的发生我们已经了解了，那么卵子是

怎么发生的呢？请思考下列问题：

（1）哺乳动物卵子发生的部位。

（2）哺乳动物卵子发生时间。

（3）哺乳动物卵子的发生过程。

学生活动：阅读P62-63

教师出示：卵子图片

学生活动：回答

(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后完成；减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。

（3）A、卵原细胞→初级卵母细胞（有丝分裂，发生在胎儿期）

B、1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（MI分裂，排卵前后完成）

C、1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（MII分裂，受精时）

教师拓展：卵子受精的标志是当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子

已经完成了受精。而且哺乳动物卵泡的形成和卵巢内的储备，是在出生前（即胎

儿时期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。那么精子和卵子到底有哪些不同呢？完成精子和卵子发生的比较表格。

三、学生小组合作探究

教师提问：1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，但是通常只有一个精子能够与卵子结合，

这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？

2.精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？

3.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？

4.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？

5.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？

学生活动：分五个小组讨论，以抢答的形式进行比赛。

教师提示：最难的是第一、二个问题，做如下提示：