資源簡介

胚胎工程的應用及前景
一、教材分析
本節課是高中生物教材選修三第三章第三節的內容，主要學習與胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細胞三方面相關的知識。其中，胚胎移植分別從什么是胚胎移植、為什么能胚胎移植、怎樣胚胎移植三個問題來闡述。胚胎移植是胚胎工程的終端環節，所以，在知識考查上與基因工程、細胞工程等都有自然而然的綜合，是重要的考點。胚胎分割是在實現了胚胎移植之后進一步“開發”的新技術，其操作時間是在胚胎移植之前進行，即先分割再移植，胚胎分割的注意事項是歷來的考查點。胚胎干細胞是一個更全新的技術方向，與細胞分化、全能性、動物細胞培養等知識相聯系，胚胎干細胞的特點及應用也是經常考查的知識點。總之，本節知識在考查上命題率較高。安排一個課時講授本節內容略顯緊張，所以要注意好課堂的節奏。
二、教學目標
1．知識目標
（1）掌握胚胎移植的生理學基礎、基本程序和應用，了解胚胎移植的重要地位和作用。
（2）了解胚胎分割的應用及其意義。
（3）掌握胚胎干細胞的概念、特點及研究意義。
2．過程與方法
從思考胚胎移植的意義導入新課，重點分析和掌握胚胎移植的生理基礎、胚胎移植的基本程序。采用閱讀、討論等教學方法，讓學生在思考中學到知識。對于胚胎干細胞的學習，建議學生記憶要點，同時利用網絡搜集相關材料加以豐富和拓展現有知識。
3．情感態度與價值觀
（1）了解胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
（2）關注胚胎工程的研究進展和應用價值。
三、教學重難點
重點：
（1）了解胚胎移植的生理學基礎、基本程序和應用。
（2）掌握胚胎分割的注意事項。
（3）了解并掌握胚胎干細胞的概念和特點。
難點：
了解胚胎移植的生理學基礎、胚胎干細胞的應用。
四、教學準備
多媒體課件、導學案。
五、課時安排
1課時。
六、教學過程
情境導入：
聽說過天價牛肉嗎？一斤竟然賣到2000元！這不是炒作，這是真的物有所值。那么，我們怎樣才能讓這樣優秀的牛能夠快速、大量的繁殖呢？請大家各抒己見吧。
根據學生回答情況，教師進行引導：
方法一：核移植技術實現克隆牛；方法二、體外受精得到試管牛。
無論用哪種方法都避不開一個技術問題——胚胎移植，因為必須移植給受體才能獲得后代，它是胚胎工程的最后一道“工序”。那么什么是胚胎移植呢？它又有什么樣的現狀和意義？
（一）胚胎移植
1.胚胎移植的概念
學生閱讀教材，自我分析歸納概念的要點，教師評價并總結。
①胚胎來源：體內早期胚胎、體外受精得到的胚胎、其他方式如核移植或轉基因技術獲得的重組胚胎。
②供體：提供胚胎的個體，包括雌性和雄性。
③受體：接受胚胎的雌性個體。
④受體的條件：與供體是同種（同一物種）、生理狀態相同。
2.胚胎移植的現狀和意義
學生閱讀教材并結合圖3-17歸納出胚胎移植的5個意義。教師引導學生思考并討論下面問題：
如何理解“胚胎移植可充分發揮雌性個體的繁殖潛力”這句話？
（表現在以下兩個方面：①大大縮短了供體本身的繁殖周期，因為此時供體僅提供優良胚胎，而漫長的妊娠過程交給了受體；②增加供體一生繁殖的后代數量。一頭供體良種母牛平均每次處理收集到的胚胎移植后可產下3～4頭良種犢牛，而每年對良種供體母牛，可進行4～5次處理，這樣，一頭良種供體母牛一年可生下的良種犢牛可達十幾頭或數十頭。）
過渡：胚胎移植關鍵問題是怎樣使外來的胚胎能在受體子宮內正常發育并分娩，讓我們一起從教材P76“胚胎移植的生理學基礎”中找到答案。
（二）胚胎移植的生理學基礎
學生閱讀后分組討論：
（1）移植到任何一頭動物子宮內的早期胚胎都能發育嗎？ 怎樣能使供、受體生殖器官的生理變化相同？
（不是的，需要同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的；對供、受體做同期發情處理，因為哺乳動物發情排卵后，不管是否妊娠，在一段時間內其生殖器官的生理變化是相同的。）
（2）為什么能收集到胚胎？
（早期胚胎形成后，在一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯系，而是處于游離狀態。）
（3）移植的胚胎會被受體免疫排斥而難以存活嗎？
（不會，因為受體對移入子宮的外來胚胎基本不發生免疫排斥反應。）
（4）為什么移植的胚胎能保留供體雙親的特性？
（因為移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。）
過渡：我們知道了胚胎移植及其意義，還有能夠進行胚胎移植的生理學基礎，那么，到底怎樣操作完成胚胎移植呢？
（三）胚胎移植的基本程序
請同學們結合教材中圖3-19完成課后作業第1題，然后教師多媒體展示下圖并分析幾個關鍵問題：
結合圖示引導學生重點探究以下幾個問題：
1.供、受體如何選擇？如何處理？
（供體包括公牛和母牛都必須是具有優良遺傳性狀的個體，而受體不必一定要性狀優良，但一定要是健康的具有正常生殖能力的母牛；需要用相關激素進行同期發情處理。）
2.怎樣使供體母牛超數排卵？（給供體母牛注射一定量的促性腺激素。）
3.沖卵是什么意思？（此時的沖卵是指把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來，并非是從輸卵管里沖出卵子。）
4.沖卵后為什么要對胚胎進行檢查？此時需要胚胎發育到什么時期？
（檢查是為了了解胚胎的發育狀況，因為牛胚胎移植的時間應該在桑椹胚或囊胚期。）
5.不能及時移植的胚胎如何保存？（放入－196℃的液氮中保存。）
6.胚胎移植的方法有哪些？（手術法和非手術法。）
過渡：如果在胚胎移植之前人為對胚胎進行分割，會不會像在體內形成同卵雙胞胎那樣也形成雙胎甚至多胎呢？
（四）胚胎分割
學生閱讀教材后回答以下問題：
1.胚胎分割的特點？（后代具有相同的遺傳物質，可以看做是無性繁殖或克隆。）
2.胚胎分割時期為什么要選擇桑椹胚或囊胚階段？
（胚胎分割依據的理論基礎是動物細胞的全能性，桑椹胚期的每一個細胞都具有全能性，囊胚期的內細胞團細胞也具有全能性，而原腸胚期細胞分化已經達到了最大限度，全能性減弱。）
3.在對囊胚期的胚胎進行分割時一定要注意的是什么？
（注意將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發育。）
4.胚胎分割意義很大，但是還不夠完美，它有哪些技術缺陷呢？
（①剛出生的動物體重偏低，毛色和斑紋上存在差異；②采用胚胎分割技術產生同卵多胎的成功比例是很小的，最常見的是同卵雙胎。）
過渡：除了將胚胎分割外，還有一項對胚胎加以更加充分利用的技術——胚胎干細胞的研究。
（五）胚胎干細胞
學生閱讀教材相關的內容，歸納總結以下方面：
1.胚胎干細胞來源：早期胚胎或原始性腺
提問：看圖3-24，早期胚胎和原始性腺各是什么意思？
（早期胚胎指的是囊胚中的內細胞團，原始性腺指的是早期胎兒（比如流產胎兒）的生殖腺。）
2.胚胎干細胞特點：
①形態上：體積小，細胞核大，核仁明顯。
②功能上：具有發育的全能性，可以分化為成年動物體內任何一種組織細胞。
提問：利用該特點可以怎樣應用胚胎干細胞？
（第一，可以用于治療人類的某些頑癥，當某一類細胞功能出現異常或退化時，就可以通過定向誘導分化來及時修補；第二，可以解決目前存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。）
③在體外培養條件下，可以增殖而不發生分化。從而可以對它進行冷凍保存或遺傳改造。
提問：利用該特點可以有怎樣的應用價值？
（可以作為研究體外細胞分化的理想材料。）
七、課堂小結
本課內容較多，胚胎移植部分主要學習了什么是胚胎移植、為什么能胚胎移植、怎樣胚胎移植三個問題。胚胎分割主要掌握分割時期和注意事項。胚胎干細胞部分主要掌握好記憶來源和特點。三部分中以胚胎移植的生理學基礎最為重要。
八、教學反思

展開更多......

收起↑