資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 高中生物學 年級 高二 學期 秋季
課題 胚胎分割與胚胎移植
教學目標
1. 概述胚胎移植的過程； 2. 闡明胚胎移植和胚胎分割技術的聯系。
教學內容
教學重點： 1. 以哺乳動物的胚胎移植為情境，概述胚胎移植的過程。
教學難點： 1. 闡明胚胎移植和胚胎分割技術的聯系。
教學過程
以哺乳動物的胚胎移植為情境，通過視頻進行直觀化教學，并輔以探究性問題及自主學習等方法，概述胚胎移植的過程；闡明胚胎工程各種技術的聯系。 教學流程教學具體實施過程設計意圖一、教學實施背景情境：娟珊牛的培育。 1.胚胎移植是目前國際上公認的最有效的生物凈化方法之一。它是一項非常必要的關鍵技術，轉基因、核移植，或體外受精等任何一項操作所生產的胚胎，都必須經過胚胎移植技術才能獲得后代。 2.胚胎分割是繼胚胎移植后迅速發展起來的一項胚胎工程新技術，它是指采用機械方法，用特制的顯微刀或微針將早期胚胎2等分、4等分或8等分，從而獲得同卵雙生、四生或八生的一項生物技術。胚胎分割可成倍地增加優良供體動物可移植胚胎的數量和個體數量。 介紹胚胎移植和胚胎分割的實驗背景。使學生了解胚胎工程技術在育種中的意義。二、教學具體流程先將本節知識點涉及的教學難點——實驗部分，進行視頻同步講解，結合視頻突破教學難點，具體內容如下： 一、胚胎移植 1.供體、受體母牛的選擇 提供胚胎的個體稱為供體，而接受胚胎的個體稱為受體。學生討論供體與受體的要求。 (1)供體母牛的選擇：健康無疾病、具有較高的育種價值和生殖機能處于較高的水平。 (2)受體母牛的選擇：受體牛僅作為借腹懷胎，不要求遺傳性狀，但發情周期必須正常，生殖器官無疾病，體形大且健康，可用廉價低產的青年奶牛或黃牛作受體。 2.供體、受體母牛的發情同期化處理 由于在發情周期內，母牛的生理變化很大，供體和受體的生理狀況要趨于一致，否則移植后的胚胎不能存活。因此，要求供體、受體母牛在發情時間上要相同或相近，前后不宜超過1天。所以要對供體和受體進行同期發情處理。常用促性腺激素處理。 3.體外受精胚胎生產 在胚胎移植中，通常采用超數排卵法（常用促性腺激素）獲得優良胚胎，但是該方法效率低下，成本較高。 目前，牛胚胎的實驗室生產技術在許多發達國家已成為常規技術。實驗室胚胎生產技術的完善不僅在實際生產中具有重大經濟意義，可以生產大量廉價胚胎，而且成為理論研究的重要技術手段。一些高新技術，如克隆動物的生產、轉基因動物的生產等等都必須以實驗室胚胎培養技術為基礎。 4.胚胎的收集 胚胎收集指的是利用沖卵液將早期胚胎從供體母牛的子宮角內沖出來，并收集于一定的器皿中。胚胎收集方法有手術法和非手術法兩種，現普遍采用非手術法。一般在供體母牛發情配種后6～7天內收集胚胎，胚胎處于致密桑椹期和囊胚期。 學生討論兩種方法的特點。 5.胚胎的檢查和級別劃分 將收集到的沖卵液靜止10～30分鐘，待胚胎下沉后，將上層液吸出，剩余的沉淀液體(約50毫升)分別倒入幾個檢卵杯中，置于體視顯微鏡下將胚胎檢出。檢查時要求仔細快捷，不要丟失胚胎，在30分鐘以內檢查完畢，以防顯微鏡光源溫度高，而使載物臺溫度上升，從而影響了胚胎質量。 將收集到的胚胎，置于高倍鏡下觀察其形態和發育時期。正常發育的胚胎，卵裂球整齊清晰，大小較一致，分布均勻而緊密，透明帶完整，發育速度與胚胎日齡相一致。而沒有受精、透明帶內卵裂球異常、透明帶破損等為不可用胚胎?！?br/>6.胚胎的移植 牛的胚胎移植方法有手術和非手術移植兩種，目前多采用非手術移植法。使用特制的胚胎移植器，通過陰道和子宮頸，將胚胎注入到子宮角的一定部位。 7.供體和受體的術后觀察 胚胎移植后要注意觀察供體和受體的健康狀況和在預定的時間內是否發情。對于供體牛，在下一次發情即可配種，如仍要做供體則一般要經過2-3個月才可超排卵。對于受體牛，如移植后發情，則表明移植失敗，可能胚胎丟失、死亡、吸收或有缺陷，也可能是受體牛的子宮環境不相適宜；如未發情，也要繼續觀察3～5個情期，并在適宜時期進行妊娠診斷。 二、胚胎分割 1.Williams分割法 Williams將非手術沖取的胚胎用顯微細管固定，用顯微外科刀從固著點的對面切割，將胚胎一分為二，其中一枚半胚用真空吸管移入備用的透明帶內，另一半胚保留在原透明帶內，隨后將分割胚胎移植給受體家畜。該方法獲得的分割胚移植妊娠率高，但操作比較繁瑣，因此用于生產還有一定難度。 2.Willadsen分割法 將早期胚胎(2～16細胞)手術法取出后，用顯微吸管靠負壓吸住，用顯微針割開透明帶，分離胚胎細胞，并分別移入備好的透明帶內。此方法對胚胎損傷不大，可達到同卵多胎的目的，但技術要求更嚴格。 3.徒手切割法 在90mm×45mm塑料培養皿內，做數個約100ML的液滴，置于實體顯微鏡載物臺上，移一枚胚胎入液滴，用右手拇指和食指捏好刀片，角度以指肚能接觸皿底為宜，先將切割刀片尖部在無胚胎液滴中浸涮，然后用刀片在含有胚胎的液滴旁的平皿底部輕輕劃一痕，把胚胎撥移至痕跡線上，刀刃在胚胎中部由上至下將胚胎一分為二，再用吸管將2枚半胚移入凈液滴洗凈，裝管移植。這種分割方法簡便易行，無需使用專門復雜的儀器，成功率也較高，現場生產條件下即可進行，但需防止胚胎污染。 4.酶消化透明帶顯微玻璃針分割法 在25～27℃溫度下，將卵子移人0．2％～0．5％鏈霉蛋白酶液，經3min以后，在體視鏡下觀察卵子。將透明帶已脫落的卵子移至添加牛血清白蛋白(BSA)的培養液中。用鏈霉蛋白酶液處理時，卵裂球容易散落，所以要特別注意將該過程控制在5～8min以內，洗滌除去透明帶的胚胎，再放人無Ca2+、M2+的PBS，使卵裂球之間結合松解后再用玻璃針直接分割。 通過視頻及講解，感知胚胎移植和胚胎分割的原理、過程和方法。 通過討論了解供體與受體是如何選擇。 明確發情同期化處理的原因及方法。 明確超數排卵的原因及方法。了解胚胎實驗生產技術的發展。 通過討論了解沖卵的常用方法。 通過視頻了解胚胎移植的常用方法，及注意事項。感受科學實驗的嚴謹性。 通過視頻了解胚胎分割的常用方法。思考不同方法的共同點。 三、疑難問題解析1.胚胎移植過程中同期發情、超數排卵的目的及方法區別。 同期發情目的是為了供體和受體的生理狀況要趨于一致，否則移植后的胚胎不能存活。常用孕激素處理。超數排卵的目的是為了足夠數量的胚胎。常用促性腺激素處理。 2.不同方法的胚胎分割共同點是什么？ 不同方法的胚胎分割共同點是要均等分割。 3.胚胎分割的原理及后代的特點？ 胚胎分割的原理為無性繁殖。來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質。

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