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1、体外受精和早期胚胎培养高二级 生物科组 梁晓一、教学目标：【知识目标】1、简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。2、简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。【能力目标】通过学生查找资料，培养学生整理和处理信息的能力，通过讨论和课堂发言，提高学生的语言表达和信息交流，归 纳总结的能力。【情感目标】在学习中积极参与收集资料信息，体会科学探索的差异， 体会科学探究的艰巨性。二、教学重难点：1、重点：（1）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。（2）哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。2、难点：哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。三、教学方法： 教学过程一定要根据学生的具体情况、教材的内容、教学的条件综合考虑
2、进行。 本节教材是在哺乳动物体内受精和胚胎发育的理论基础上， 着重简述哺乳动物体 外受精和胚胎早期培养的技术方法。本节内容简单，学生通过阅读基本能明白另外，由于所讲内容技术性较强，与学生的生活相距较远，不易引起学习兴趣, 所以可采用探究式的学习方法，以“试管牛”为例，创设出一种新的学习情景， 在的带领下，让学生以胚胎工程学家的身份出现，亲历其境地去思考和探究“体 外受精和早期胚胎培养”的过程， 领悟其探究的方法，以达到激发兴趣、培养能 力、获取知识的目的。四、课时安排：1课时五、教学过程师：同学们，我们上节课学习了选修三第三章第一节的内容，是什么呀？ 生：体内受精和早期胚胎的培养。师：那么我们
3、这节课接着来学习一下第二节体外受精和早期胚胎的培养，看一下体内受精和体外受精有什么异同点。 先来看一下本节课的教学目标，教学 重点和教学难点。（PPT显示）师：同学们有听说过试管婴儿吗？知道试管婴儿是怎么形成的吗？是不是从试管里面诞生出一个个婴儿呢？（出示照片） 生：不是。师：那到底是怎么形成的？喜欢看新闻的同学可能会在报纸上或网上看到这样一 则新闻。（PPT显示）广州某一富商婚后久久不能怀孕，他们有爱子心切，于是 他们采取了试管婴儿技术，在去年 9、10份将近一个月的时间生下了四男四女 8 八胞胎。（显示8胞胎图片）下面我们来看一下这个相关的视频，看能否从这个 视频里面概括出试管婴儿的培养过
4、程。待会我请一个同学来回答。（播放视频）师：好，视频看完了，有哪位同学自告奋勇来回答一下试管婴儿的培养过程。A生：（略）师：很好，A同学大概把过程都讲出来了。我们来看一下 PPT上的板书是否是这 样。（显示过程图）胚胎移植*受精卵-胚胎新个体母体子宫师：那么我们再来根据这个过程图来尝试回答一下这两个问题。有那个同学回答一下？1. 试管婴儿用到了什么生物技术？B生：体外受精技术和胚胎移植技术。2. 试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异同？B生：（1）、相同之处：都通过有性生殖产生，在母体子宫内发育形成胎儿。（2）、不同之处：试管婴儿受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植。师：我们
5、以试管婴儿为例，概括一下什么是试管动物技术。 这个我们以填空题的 形式回答。C生：试管动物技术是指通过 人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精, 并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。师：发展这种技术有什么意义呢？除了刚刚我们说的可以解决不孕不育症之外， 还有哪些呢？我们可以从试管牛说起。 之前叫你们回去看了书本和有关资料， 有 哪位同学可以告诉我们我国的本地牛和国际上的优良种牛存在哪些差距？D生：在产奶量和产肉量上都有差距。从产奶量上看，国产奶牛：年均产奶量3000 公斤左右，国际良种奶牛：年均产奶量10000公斤左右。从产肉量上看，我国蒙 古黄牛：平均每头重300公斤左右
6、，国外海福特牛：两岁体重就达800公斤左右。师：现在想一下，在座各位都想开一个养牛场，如果从经济效益上来看。你们会 选择养国产奶牛还是国际优良牛？生：国际优良牛。师：好，那么问题来了，你们怎么才能获得大量的国际优良牛呢？E生：我可以大量引进优良种牛。师：这种方法行得通吗？为什么？生：不能，以为引入一头牛就要 3到5万，投入太高了。师：那有没有其他方法呢？F生：我不用大量引进，我只需引进几头公牛几头母牛，然后让它们交配就可以 产生大量的后代了。师：这种方法看是可行，但又存在什么冋题呢？生：牛的生育率很低，一头牛一胎只产一头犊牛，一生只能生育四五次。师：那还有什么更好的方法吗？H生：我可以采用试管
7、动物技术，我看过书本，牛的生育率虽然很低，但是牛的 卵母细胞却相当的多，其卵巢中卵母细胞数目要比一生中排卵数多 1000倍左右； 公牛产生的精子数目就更多了，如果能够分别采集优良牛的精子和卵母细胞， 让 它们在体外完成受精并且发育成一个个小胚胎，再将这些胚胎移植到一个本地牛 体内“借腹怀胎”，不就可以实现良种牛的快速大量繁殖了吗？师：看来H同学头脑灵活，现学现用，我们可以采用试管动物技术，在短时间内 大量繁殖出优良牛。在这项技术中首先要做的是什么呢？生：体外受精和早期胚胎的培养师：我们首先来学习一下体外受精，什么是体外受精？生：是指采集雌性动物的卵母细胞和雄性动物的精子，使它们在试管中受精。师
8、：哺乳动物的体外受精主要包括哪些步骤？ 生：卵母细胞的采集，精子的获取，受精 师：不同动物它们卵母细胞的采集方法不同动物种类卵母细胞的米集方法卵母细胞的培养实验动物（小鼠，兔子 等）超数排卵：注射促性腺 激素从输卵管中冲取 卵子不需要培养，直接与获 能的精子在体外受精大豕畜和大型动物从刚屠宰的母畜的卵巢 中采取卵母细胞采集的卵母细胞需体外 培养成熟后再与获能的 精子受精直接从活体的动物卵巢 中吸取卵母细胞我们再来详细的看一下大家畜或大型动物，如牛，卵细胞的采集方法:从屠宰场已屠宰母畜的 卵巢中采集卵母细胞，也可以借助超声波探测 仪、 内窥镜 或 腹腔镜等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取泡
9、卵液（连同卵母细胞）取出，在体外进行人工培养，使其成熟。PPT显示图片4牛活体采卵示意图，图片5超声波探测仪，图片6牛卵巢，图片 7活体采集的牛卵母细胞，图片8-10卵细胞的成熟培养 二氧化碳培养箱。 师：精子的采集方法有哪些？生：假阴道法，手握法和电刺激法师：刚采集到的精子能直接与卵子进行受精吗？生：不能，在体外受精前，要对精子进行获能处理。师：通常采用的体外获能方法有几种？生：有两种：（1）培养法：精子在获能液中获能。（2） 化学诱导法：精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中师：经过获能的精子和成熟的卵子，它们就可以进行受精了， 一般情况下在获能 溶液或受精溶液中完成受精过程
10、。师：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养基中继续培养， 以检查 受精状况和受精卵的发育能力。发育培养基的成分有哪些？生：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及水、动物血清等.师：组成成分那么多，我们有没有一个简单的记忆方法呢？ （PPT显示）两“盐”：有机盐和无机盐两“素”：维生素和激素两“酸”：氨基酸和核苷酸水，血清等师：胚胎培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。 不同动物 胚胎移植时间不同（早期胚胎）牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段小鼠、家兔：卵裂期 或囊胚阶段试管婴儿：8个或16个细胞阶段。师：体外受精技术经过20多年的研究，已经取得很大进展，效率也不断提高
11、， 其中以牛的体外受精技术水平最高。牛体外受精胚胎的工厂化生产已经成为可采集良种母牛的卵母细胞采集良种公牛精子I1卵母细胞的体外培养精子体外获能t I一I1 体外受精 1I良种牛体外早期胚胎培养I胚胎移植受体牛I良种犊牛I成熟期牛I采集卵巢中的 屠宰加工厂 市场卵母细胞师：请一个同学来为本节课做一个小结，看看你这节课到底学到了什么?生：（略）师：下面我们来做一下习题来巩固一下： 课堂练习1、对家畜进行卵母细胞采集时，可先用（A ）处理A. 促性腺激素 B. 促性腺激素释放激素C. 肝素 D. 性激素 2、试管婴儿所采用的技术是 ( C )克隆技术胚胎移植 基因工程 细胞工程 体外受精 A B
12、C D 3、下列属于哺乳动物体外受精操作步骤的是( D ) 卵母细胞的采集 精子的获取 精子的变形 受精 A B C D 4、发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的( D )A 试管动物技术可解决动物生育率低的问题B 试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞C 试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖5、下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是 ( B )A 氨基酸、核苷酸、无机盐、激素B 有机盐、维生素、氨基酸、生长素C 核苷酸、维生素、血清、无机盐D 血清、激素、维生素、有机盐6、 下列关于屠宰场和胚胎工程合建的说法正
13、确的是(C )可保证屠宰场的肉是鲜肉，防止试验过长，肉变质有利于生产大量的胚胎和胚胎工程所需要的原料 不够卫生，不能合建 从屠 宰场废弃的卵巢中可直接获取卵细胞A 、 B 、 C 、 D 、 7、下列关于试管婴儿的叙述不正确的是( B )A 、培育试管婴儿要进行体外受精过程B 、试管婴儿的发育场所主要在试管内C 、试管婴儿的发育场所主要在母体内D 、试管婴儿具有双亲的遗传特性8、哺乳动物体外胚胎发育要完成哪些环节(B、 获得精子和卵子-体外受精-体外胚胎培养C、精子和卵子的发生-受精-胚胎的发育D、 受精作用-胚胎发育比较试管动物和克隆动物试管动物克隆动物生殖方式有性生殖无性繁殖技术手段体外受精核移植技术胚胎移植胚胎移植技术遗传物质来自2个个体主要来自核供体遗传规律遵循不遵循思考与探究?1、通过这些介绍，你对体外受精和胚胎培养的应用前景有什么认识？? 2、看过这些介绍后，你愿意向你的家人或亲友讲一讲试管家畜的事情吗? 请你尽量用通俗的语言介绍体外受精和早期胚胎培养的技术。A 、获得精子和卵子体外培养
