新人教版高中生物选修三专题3胚胎工程教学设计.docx

新人教版高中生物选修三专题3胚胎工程教学设计.docx

《新人教版高中生物选修三专题3胚胎工程教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新人教版高中生物选修三专题3胚胎工程教学设计.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

新人教版高中生物选修三专题3胚胎工程教学设计

新人教版高中生物选修三教学设计

专题3胚胎工程

3.1

体内受精和早期胚胎发育

教学设计

一、教材

分析：

本节是全专题的基础，理论性较强，学生会感到抽象和深奥，也不适宜过分探究。

但本专题又是社会热点，容易调动学习兴趣。

因此，宜借助多媒体和网络，采用多种方法，让学生自主学习、合作学习

，营造积极的学习氛围，达到知识、能力、情感的三维目标。

二、教学目标

1．知识目标

（1）简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

（2）简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

2．能力目标：

快速阅读提高自学的能力，有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念

3．情感、态度和价值观目标：

认同胚胎工程建立及发展的意义。

体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。

三、教学重点和难点

1.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

（3）哺乳动物的胚胎发育

2.教学难点

（1）哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。

（2）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。

四、学

情分析

五、教学方法

1．新授课教学基本环节：

预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

2．学案导学：

见后面的学案。

六、课前准备

1．学生的学习准备：

完成学案预习部分。

2．教师的教学准备：

多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安

排：

2课时

八、教学过程第1课时

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：

有一对夫妇，

妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？

学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。

教师：

近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。

书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。

本专题

介绍的就是这方面的技术－-胚胎工程。

我们来看本节课的学习目标。

多媒体展示学习目标，强调重难点。

然后展示探究的第一个问题，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。

设计意图：

步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：

各种家畜精子发生的过程如何？

教师多媒体演示精子发生的过程。

让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。

多媒体展示探究思考题。

1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。

2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？

3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？

与动物体型大小有没有关系？

4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？

5．为何精子中的线粒体集中在尾的基部？

展示学习成果，每小组选一位代表介绍。

评价及总结：

多媒体展示

探究二：

哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系？

学生阅读62页，观察图3-4，讨论多媒体展示探究思考题。

1．观察图3－4，一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？

2．排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？

3．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？

评价及总结：

正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。

排卵是指卵子从卵泡中排出。

刚排出的卵子尚未完

全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟。

排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。

探究三：

卵子的发生过程如何？

教师多媒体演示卵子发生的过程。

让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。

多媒体展示探究思考题。

1．观察图3－5，哺乳动物卵子的发生过程分哪些阶段？

2．精子和卵子在发生上的重要区别是什么？

展示学习成果

，每小组选一位代表介绍。

评价及总结：

多媒体展示

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

本节我们已经了解了精子和卵子的发生。

下面要学习的就是精子与卵子结合形成合子，即受精的过程。

这节课后大家可以先预习这一部分，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

第2课时

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：

上一课我们已经了解了精子和卵子的发生。

下面要学习的就是精子与卵子结合形成合子，即受精的过程。

在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。

师：

我们先了解一下雌性生殖系统的一般结构，请大家看多媒体，可以看出，精子从射精部位运行到受精部位，要经过一段跋涉。

因此可以想象精子要有充足的能量储备。

这也是被誉为“试管婴儿”之父的张明觉发现的一种现象，我们一起看一下当年对这一科学发现的电视报道。

师：

这一发现为改善体外受精的培养条件找到了理论依据，从而为体外受精的成功奠定了基础，张明觉被誉为“试管婴儿”之父也是当之无愧的。

这一阶段也是精子的准备阶段，精子获能。

卵子也要进行准备，卵子的准备主要是继续进行减数分裂过程，也就是进一步成熟，形成成熟卵子的过程。

我们重点关注的是受精过程。

我们来看本节课的学习目标。

多媒体展示学习目标，强调重难点。

然后展示探究的第一个问题，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：

受精的过程怎样？

师：

请大家结合多媒体动画哺乳动物受精过程示意图，自读书本，读完以后请同学们为每一阶段配上一段解说词。

生：

这是精子穿越放射冠的过程（放射冠是卵子外围的卵丘细胞群）。

精子的顶体会释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，形成穿越放射冠的通路。

生：

我们现在可以看到精子开始与透明带接触，顶体

又将透明带溶出一条通道，精子正在穿越透明带，逐渐接触卵黄膜。

生：

现在大家看到的画面是精子入卵以后，精子头膨胀形成雄原核，同时被精子激活的卵子完成减数第二次分裂，释放出第二极体并形成雌原核的过程。

生：

雌、雄原核正在融合，形成受精卵。

生：

受精卵开始进行卵裂。

多媒体展示探究思考题。

1、什么是受精？

包括哪几个阶段？

2、受精的场所是？

3、以精子的运行途径为线索，设计简图说明哺乳动物的受精过程。

4、阻止多精入卵受精的屏障有哪些？

总结：

受精过程中有防止多精入卵的两道屏障。

第一道是透明带反应，第二道是卵黄膜封闭作用。

探究二：

胚胎发育经历了哪些阶段？

教师：

大家看一下胚胎发育的录像。

我

们一起小结一下胚胎早期发育的过程。

注意每个时期的一些特殊结构。

多媒体展示探究思考题。

1、阅读P66－67，图3－8用箭

头图表示早期发育的胚胎分为哪几个阶段？

2、早期发育的胚胎各有哪些变化？

总结：

多媒体展示

探究三：

资料分析

师：

利用刚才的基础知识，我们完成67页的资料分析。

同桌讨论。

多媒体展示探究思考题。

1、表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？

2、将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？

如果换成牛又该怎样处理？

3、为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？

请结合本节内容举例说明。

总结：

马应选择囊胚阶段的胚胎。

牛应选择8－16细胞阶段的胚胎。

为了提高牛移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。

认识了自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上，在体外才能进行有效的模拟，从而为胚胎工程铺平道路。

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？

从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成第一次减数分裂。

应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。

这节课后大家先预习《体外受精和早期胚胎培养》，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

九、板书设计

3．1　体内受精和早期胚胎发育

第1课时

（一）精子的发生

1．场所

2．过程

（二）卵子的发生

1．场所

2．过程

第2课时

（一）受精

1、准备阶段1－精子获能

2、准备阶段2―卵子的准备

3、受精阶段

（二）胚胎发育

1、卵裂期特点

2、桑椹胚特点：

3、囊胚特点：

4

、原肠胚特点：

十、教学

反思

本节是本专题的起始课，课文的导入方式对激发

学生的学习热情具有重要作用。

教师运用多媒体、图解等进行讲述。

讲述过程中要注重调动学生的主动性，引导“学生自己得出概念，而不是将概念灌输给学生”。

例如，让学生自己比较出精子与卵子在发生上的重要区别，总结

出哺乳动物的受精过程。

要运用合作探究学习的方法。

通过合作探究学习，让学生自己亲身体会并组织所学的知识。

3.2体外受精和早期胚胎培养

教学设计

一、教材分析：

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，所以教

师可采用探究式的学习方法，宜借助多媒体和网络，采用多种方法，让学生自主学习、合作学习，营造积极的学习氛围，达到知识、能力、情感的三维目标。

二、教学目标

1．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。

2．能力目标：

培养搜集资料信息的能力，讨论并制定试管牛工厂化生产的技术流程，达到所学知识的融会贯通。

3．情感、态度和价值观目标：

结合“体内受精和胚胎发育”的已有知识储备，合理的推理和设计体外与胚胎培养的流程，从其发现理论与实践的结合点与差异，体会科学探索的差异，体会科学探索的艰巨性，掌握科学探究的一般方法

三、教学重点和难点

1.教学重点

（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

.教学难点

（1）卵母细胞的采集和培养。

（2）精子的采集和获能。

四、学情分析

五、教学方法

1．新授课教学基本环节：

预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

2．学案导学：

见后面的学案。

六、课前准备

1．学生的学习准备：

完成学案预习部分。

2．教师的教学准备：

多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸

拓展学案。

七、课时安排：

1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针

对性。

（二）情景导入、展示目标。

出示“利用屠宰厂牛卵巢收集卵母细胞，并工厂化生产试管胚胎”的投影片，从而引出试管动物技术的概念及体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义，提出本节主题。

我们来看本节课的学习目标。

多媒体展示学习目标，强调重难点。

然后展示探究的第一个问题，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。

思考：

（1）哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节？

（获得精子和卵子—体外受精—体外胚胎培养）。

（2）体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义

学生讨论并进行总结

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：

乳动物体外受精技术的主要操作步骤有哪些？

教师出示多媒体动画，学生思考并讨论

1、卵母细胞的采集和培养；

学生阅读P70，思考讨论：

多媒体展示探究思考题。

（1）卵母细胞的采集和培养的主要方法是什么？

（2）其它方法如何？

总结：

方法一：

对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时，可先用促性腺激素处理，使其

排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直接与获能的精子在体外受精。

方法二：

从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。

方法三：

直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。

需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜，直接从活

的动物卵巢中吸取卵母细胞。

后两种方法适用于大家畜和大动物。

2、精子的采集和获能；

学生阅读P71，思考讨论：

多媒体展示探究思考题。

（1）收集精子的方法有几种？

各有什么具体要求？

（2）精子的获能方法通常包括哪几种？

具体操作如何？

总结：

主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。

假阴道法是用特制的假阴道，满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。

同时要配备有与供精动物相适应的台畜，训练动物爬跨台畜，借假阴道收集精液。

手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手，直接把握雄性动物阴茎，施以适当压力和刺激即可引起射精，并可收集富含精子部分的精液。

电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射

精中枢引起射精，此方法只适用于野生或某些经济动物。

3、受精；

多媒体展示探究思考题。

学生阅读P72图3-14，思考体外受精经过哪些过程？

探究二：

胚胎的早期培养需要什么条件？

学生阅读62页，观察图3-4，讨论多媒体展示探究思考

题。

1、哺乳动物胚胎培养液的成分如何？

2、牛体外受精胚胎工厂化生产流程图

评价及总结：

多媒体展示

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

这节课后大家先预习《胚胎工程的应用及前景》，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

九、板书设计

3

．2　体外受精和早期胚胎培养

（一）体外受精

1、卵母细胞的采集和培养

2、精子的采集和获能

3、受精

（二）胚胎的早期培养

1、培养液成分

2、流程图

十、教学反思

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。

教师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，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。

3.3胚胎工程的应用及前景

教学设计

一、教材分析

胚胎工程的应用及前景本部分内容虽然非常多，所以采取两节课来处理，本节

课处理胚胎移植，胚胎移植对于整个胚胎工程来说非常的重要，是操作的最后

一步，很多同学认为“胚胎移植会受免疫排斥”影响，所以，明确胚胎移植的生理学基础非常的重要，他不单单是知识的问题，他更是对待知识的严谨性，要求同学们提前预习并背诵，重点内容主要是，胚胎移植的操作过程，有条件的最好采用对媒体展示图片，甚至录像，图文并茂很容易学习。

二、知识与能力目标

1、掌握胚胎胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用，胚胎移植的重要地位和作用。

2、认同胚胎分割的应用及其意义。

3、掌握胚胎干细胞的概念和分离途径及研究意义。

情感与价值观目标

1、认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。

2、

关注胚胎工程的研究进展和应用价值。

三、教学重点难点

1.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。

2.胚胎分割的应用意义

3.胚胎干细胞研究的意义

教学难点

1.胚胎移植的生理学基础

2.胚胎干细胞的概念和分离途径

四、学情分析

选修部分难度较大，和必修之间跨度也比较大，同学们掌握起来难，多数靠死记硬背，这里需要我们老师，多把知识点生动化，尽全力调动学生学习的积极性，总体来看，学生对本部分内用比较感兴趣。

注意提醒学生多理论联系实际。

五、教学方法

1．多媒体教学：

胚胎移植操作过程胚胎分割过程胚胎干细胞的应用录像

2．学案导学：

见后面的学案。

3.分组讨论

六、课前准备

1.分学习小组

2.多媒体课件制作

七、课时安排：

2课时

八、教学过程

【教学过程】

第一课时

（一）预习展示：

检查学案

（二）教学过程

知识点

观察与思考

归纳与结论

胚胎移植

仔细阅读P74，图3-16，思考讨论：

胚胎移植的概念及其在胚胎工程中的地位

胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的________、

___________和_____________。

胚胎移植是指将_________

_______

__，或者通过__________________，移植到_______、

________________________，使之继续发育为____________

________。

其中提供胚胎的个体称为________，接受胚胎的个体称为________。

地位：

如_______、________，或____

____等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过

________技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”

1、胚胎移植的现状和意义

认真阅读P75，思考讨论：

（1）胚胎移植的现状，

（2）胚

胎移植在充分发挥雌性优良个体繁殖潜力方面的意义

（1）以奶牛为例，一头良种母牛一年生下的后代可达数十头，远远超过在_________________所得的后代数量。

近十年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入______________。

（2）供体的主要职能变为__________________________，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由______取代，大大缩短了____本身的繁殖周期。

超数

排卵：

是指将______________________，使其发情，并能排出数量较多的____________，经合理的____________，可以获得数量较多的_____________________

_。

2、胚胎移植的生理学基础

认真阅读P76，思考讨论：

（1）胚胎移植的生理学基础的四点内容是什么？

（2）在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？

例如，供、受体的发情时间要一致吗？

供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？

（3）胚胎移植实质上是早期在相同生理环境条件下空间位置的转移。

你认为这样的概括正确吗？

（1）四点内容：

第一，哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，____________、_______________________，这就为______________提供了相同的生理环境。

第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与____________________的联系，而是处于______________，这就为______________提供了可能。

第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______________，这为胚胎在受体内的存活______________。

第四，______________可与______________建立正常的生理和组织联系，但移入受体的______________

________，在孕育过程中不受任何影响。

（2）应对

供体和受体母畜进行______________，使它们的生理条件达到______________，这样才能使供体的胚胎移入受体后有_________________________，这是胚胎移植成功与否的关键。

因此，必须做到供、受体母畜的______________。

同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置______________，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有____________存在。

（3）胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。

只有供、受体生理环境_________，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。

所以我们可以把胚胎移植简单概括为______________________________。

这样的概括是____________。

3、胚胎移植的基本程序

认真阅读P77，图3-19，思考讨论：

胚胎移植的基本程序包括哪些？

每一步技术操作的作用如何？

4、多媒体展示

：

胚胎移植的过程。

以家畜的胚胎移植为例，基本程序主要

包括：

①_________

_________。

选择有_________和_________优秀的供体，__________________的受体，并用_______进行同期_____处理，用______对供体母牛做_________处理。

②_________

或_________。

③对胚胎的______、_______、_________或

_______。

__________后第7天，用特制的_________，把供体母牛子宫内的______________（也叫_______）。

对胚胎进行

________，此时的胚胎应发育到______________阶段。

直接向受体_______或放入_____________________。

④对胚胎进行_______。

常采用的方法可以用_______和__________。

⑤

___________________。

对受体母牛进行______________。

（三）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：

引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。

哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受

体生殖器官的生理变化是相同的

因为哺乳动物发情排卵后，不管雌性动物妊娠与否，都会产生黄体，并维持一

段时间，称为黄体期。

在这段时间里，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体胚胎移入受体子宫内继续发育提供了相同的生理环境。

（四）发导学案、布置预习。

九、板书设计

胚胎移植

1）概念

2）过程

第二课时

八、教学过程

（一）、复习提问：

胚胎移植的过程

（二）、预习展示：

检查学案

（三）、教学过程

一、胚胎分割

仔细阅读P78-79，思考讨论：

1、什么是胚胎分割？

它在畜牧生产上有何意义？

2、囊胚期的内细胞团有何功能？

对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？

为什么？

3、如何进行牛胚胎的分割？

4、多媒体展示胚胎分割

1、胚胎分割是指采用___________将早期胚胎切割成______、_______或______等，经移植获得___________的技术。

来自同一胚胎的后代具有___________，因此，胚胎分割可以看做动物_________________的方法之一。

目前以___________和___________最高。

2、内细胞团一般到_______阶段才出现，它是发育为胚胎本身的_________，将来发育成胎儿的各种组织。

进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的_______或_______，将其移入盛有_______的培养皿中，然后，用_______或_____

__进行分割。

具体操作程序：

用______________切开，吸出其中的_______，注入______________中，或直接将_____________________。

对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将__________________，否则会影响分割后___________________________。

3、牛胚胎的分割如图3－23所示。

到目前为止，最常见的是经分割产生的__________，而_______