資源簡介

人教版（2019）選擇性必修三 生物技術與工程 第2章 細胞工程
3.2 胚胎工程技術及其應用 教學設計
一、教學目標
1、簡述受精和胚胎早期發育的基本過程。
2、簡述體外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步驟和應用價值。
3、運用胚胎工程的基本概念和原理，對生產、生活中的相關問題進行分析與判斷。
4、認同在胚胎工程技術的發展和應用中體現了科學、技術和社會的互動關系。
二、教學重難點
1、教學重點
（1）受精的基本過程。
（2）胚胎早期發育的基本過程。
（3）胚胎工程的主要技術及其原理。
（4）胚胎工程在生產實踐中的應用。
2、教學難點
（1）受精過程中精子和卵子的生理變化。
（2）胚胎工程中胚胎移植的生理學基礎和基本操作步驟。
三、教學設計思路
通過對上節課胚胎工程概念的復習引入本節課的主題：胚胎工程技術及其應用。展示一組有關母牛生育牛犢的資料，闡明母牛其實是有很強的生殖潛能的，只是沒有激發出來。從而導入本節課學習目標，通過講解怎樣通過胚胎工程的一系列技術手段激發出母牛的生殖潛能，得到數量更多的高產奶牛，來使學生了解胚胎工程的操作過程和意義。
(
回顧上節課的內容并講述母牛生產現狀，引入本節課學習目標
) (
創設情境
新課導入
)
(
胚胎工程技術包括哪些手段，通過這些手段怎樣得到更多的高產奶牛
) (
拋出問題，引導學生思考
)
(
體外受精需具備的條件、過程和意義
) (
體外受精
)
(
體外受精之后應該進行什么操作？胚胎工程的最后一步是什么？
) (
提出問題，引導學生思考
)
(
講述胚胎移植的基本程序，理解胚胎分割是一種克隆方式
) (
講解胚胎移植和胚胎分割
)
四、教學步驟
1、新課導入
教師：在上一節課的學習中，我們了解了動物體內的生殖過程和胚胎發育的基本知識，這為我們本堂課學習胚胎工程的一些技術手段提供了必需的理論基礎。首先我們一起回憶一下胚胎工程的概念。
提問：什么是胚胎工程？
學生：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產生后代，以滿足人類的各種需求。
課件展示一組母牛生育率相關資料，闡明母牛其實是有很強的生殖潛能的，只是沒有激發出來。
2、新課講授
（一）體外受精
提問：胚胎工程技術主要包括哪些內容？他們的原理分別是什么？
學生自主閱讀教材，并嘗試回答胚胎工程中三個主要技術實施的原理。
課件展示胚胎工程技術的操作原理： 人工模擬體內環境，包括營養、溫度、pH等，使初級卵母細胞成熟，同時使精子獲能，最終完成受精作用，并有計劃地保存胚胎等。
提問：什么是試管動物？
學生：通過人工操作使卵子在體外受精，經培養發育為早期胚胎后，再進行移植產生的個體。
課件展示體外受精技術的主要步驟：卵母細胞的采集、精子的獲取和受精。
課件展示體外受精的過程
※比較體內受精和體外受精
項目 自然受精 人工授精 體外受精
不同點 過程不同 雌雄動物交配完成 用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內，完成受精 人工獲取精子、卵子，在體外培養液中完成受精過程
場所不同 雌性動物輸卵管中 雌性動物輸卵管中 體外培養液中
相同點 （1）精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程； （2）都是有性生殖
（二）胚胎移植
1. 課件展示胚胎移植的概念。
2. 胚胎移植的基本程序：
課件展示教材中思考·討論部分的內容，并與學生共同討論完成。
課件展示胚胎移植的條件
（1）胚胎移植一般應在同種的雌性供體和受體之間進行。這里的“同種”是指“同物種”。
（2）進行胚胎移植的供、受體生理狀態要相同。
應對供體和受體母畜進行同期發情處理，使它們的生理條件達到同步或一致，這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件，這是胚胎移植成功與否的關鍵。
移入受體子宮胚胎的位置應該與其在供體子宮內的位置相同或相似。
提問：胚胎移植的意義？
（1）充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力。
（2）大大縮短了供體本身的繁殖周期。
（3）對供體施行超數排卵處理后，增加后代數量。
（三）胚胎分割
1. 概念：采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。
2. 所需主要儀器設備：體視顯微鏡和顯微操作儀。
3. 操作對象及要求：選擇發育良好、形態正常的桑葚胚或囊胚，將它移入盛有操作液的培養皿中，在顯微鏡下用分割針或分割刀分割。在分割囊胚階段的胚胎時，要注意將內細胞團均等分割。
4. 胚胎分割的意義
（1）促進優良動物品種的繁殖，產生遺傳性狀相同的后代用于遺傳學研究。
（2）對胚胎進行性別鑒定、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代有重要意義。
課堂小結
經過30多年的發展，胚胎分割技術日趨成熟。這項技術可以促進優良動物品種的繁殖，產生的遺傳性狀相同的后代是進行遺傳學研究的寶貴材料。此外，在胚胎移植前，進行性別鑒定、遺傳病篩查等，對于人工控制動物性別、動物繁育健康后代具有重要意義。
六、板書設計

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