蘇教版生物選修2動物的胚胎發(fā)育和胚胎工程教案

1、上課時間： 年 月 日 課時數：第 課時課 題第1課時 體內受精和早期胚胎發(fā)育教 學目 標1.知識目標：簡述生殖細胞的形成過程，簡述受精作用的概念含義，簡述動物早期胚胎發(fā)育的基本過程。2.技能目標：列表比較哺乳動物精子細胞與卵細胞形成過程的區(qū)別。3.情感目標：認同胚胎發(fā)育學是胚胎工程的理論基礎。教材分析重點1哺乳動物精子和卵子的發(fā)生。2受精作用以及哺乳動物的胚胎發(fā)育。難點1哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用的概念。2哺乳動物胚胎發(fā)育各階段的主要特點。教法學法講述、討論、自主探究、學生練習教學過程教學過程教學過程教 師 活 動學 生 活 動【課前預習】1精子與卵細

2、胞是通過何種分裂方式產生的？2什么叫受精作用？【導學誘思】胚胎工程的許多技術，實際上是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。因此，了解哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，就顯得十分重要了?！局R歸納】一、精子和卵子的發(fā)生：（一）精子的發(fā)生：1.場所：雄性生殖器官（睪丸）。2.時期：性成熟以后生殖機能衰退。3.基本過程：（1）初級精母細胞的形成：位于曲細精管管壁的精原細胞經過數次有絲分裂，產生大量的精原細胞，其中部分精原細胞經過染色體的復制和其他物質的合成，進一步形成初級精母細胞。（2）精細胞的形成：初級精母細胞連續(xù)進行兩次分裂（即減數分裂，包括M和M），第一次分裂產生兩個

3、次級精母細胞，每個次級精母細胞再分裂一次產生兩個含有單倍染色體的精細胞。（3）精子的形成：圓形的精細胞經過變形階段變?yōu)轵蝌綘畹木??！就卣埂吭诰毎淖冃芜^程中，其中的細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘?！痉治觥浚?）不是。其一，在自然繁殖的條件下，可以說是動物為繁殖后代、延續(xù)物種的一種生理保障機制；其二，在自然條件下，精子從射精部位運行到受精部位，將對精子進行篩選，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量損耗。最后到達受精部位(輸卵管）的精子只剩百余個，與卵子完成受精的只有一個。（2）細胞核是精子遺傳物質儲

4、存和復制的場所，也是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。而線粒體則是有氧呼吸產生運動能量的場所。精子的線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘膜，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”或“發(fā)動機”。（二）卵子的發(fā)生：1.場所：雌性生殖器官（卵巢）2.時期與過程：（1）初級卵泡的形成：初級卵泡是指在卵巢內被一層扁平的細胞所包圍的初級卵母細胞。該過程發(fā)生在胎兒期。（2）次級卵泡的形成：初級卵母細胞分裂產生一個次級卵母細胞和第一極體，進入輸卵管，準備與精子受精。該過程發(fā)生在性成熟以后。人類的次級卵母細胞停留在減數第二次分裂中期時期，并從卵泡中排出。這個過程稱為排卵。（3）卵子的形成：如果排

5、出的次級卵母細胞沒有受精，它就會退化；如果完成受精作用，它就會完成減數分裂，形成一個卵子和第二極體。因此，該過程發(fā)生在受精時期?！痉治觥浚?）在卵黃膜和透明帶間隙有兩個極體是卵子是否受精的重要標志。（2）減數第二次分裂過程是在輸卵管中。（3）排卵是指卵子從卵泡中排出。排出卵子是不成熟的，且成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，例如豬、羊，有的可能是初級卵母細胞，例如馬、犬。（4）正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。（5）剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數第一次分裂，需要在輸卵管內進一步成熟，直到減數第二次分裂的中期才能與精子結合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的?！就卣?/p>

6、】精子與卵子形成過程的比較。比較項目精子的發(fā)生卵細胞的發(fā)生區(qū)別場所睪丸卵巢輸卵管時期初情期后胎兒期初情期受精期細胞分裂是否連續(xù)是否細胞質的分配方式均等分裂不均等分裂是否經過變形是否產生生殖細胞數目4個精子1個卵子和3個極體聯(lián)系最初階段均進行有絲分裂，不斷增加生殖原細胞的數量；經過兩次細胞分裂（M和M）才能形成精子或卵子。 二、受精作用：1.概念：是指精子與卵子結合形成受精卵的過程。2.場所：在自然條件下，受精是在雌性動物輸卵管內完成的。3.過程：受精包括受精前的準備階段和受精階段。（1）準備階段1精子獲能：即成熟的精子必須在雌性動物生殖管道（子宮和輸卵管）中經歷一段時間后才能獲得受精的能力。（

7、2）準備階段2卵子的準備：動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初級卵母細胞，如馬、犬等，有的可能是次級卵母細胞，如豬、羊等，但它們都要在輸卵管內進一步成熟，當達到減數第二次分裂中期時期，才具備與精子受精的能力。（3）受精階段：獲能的精子穿過次級卵母細胞的透明帶，精子的頭部與卵細胞膜接觸，兩個細胞的細胞膜融合，精子細胞內的遺傳物質進入卵細胞，這是受精的第一步。精子進入卵細胞后隨即觸發(fā)一系列的反應：卵細胞膜發(fā)生變化，其作用是不再接受其他精子進入，阻止多個精子受精；激活次級卵母細胞繼續(xù)完成減數第二次分裂；卵子的細胞核與精子細胞核融合形成一個受精卵?！痉治觥客该鲙Х磻欠乐苟嗑肼咽芫牡谝坏榔琳?，

8、卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。三、胚胎發(fā)育：1.概念：哺乳動物的胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育成幼體的過程。包括卵裂、囊胚、原腸胚、胚層分化等主要階段。2.場所：早期位于輸卵管內，形成囊胚以后逐漸植入子宮內膜。3早期胚胎發(fā)育的階段及特點：（1）卵裂：受精卵早期的細胞分裂，其分裂方式為有絲分裂，在此期間，細胞數量不斷增多，但胚胎的總體積不變。（2）桑椹胚：當胚胎細胞數目達到32個左右時形成的細胞團。（3）囊胚： 早期囊胚約含有140個細胞，外表是一層扁平細胞，稱為滋養(yǎng)層細胞，將來可繼續(xù)發(fā)育成胎盤和胎膜。囊胚中心的腔稱為囊胚腔，腔內一側的細胞群稱為內細胞團，將來繼續(xù)發(fā)育成各種 組織和器官。

9、（4）原腸胚：囊胚的細胞繼續(xù)分化，逐漸出現了外胚層、內胚層、中胚層以及原腸腔。 【課堂總結】學生回答：學生活動1：閱讀課本58頁，結合所學知識，思考以下問題：思考與討論1：1. 家畜每次射精排出的精子數以億計，但是通常只有一個精子能夠與卵子結合，這能說是一種浪費嗎？怎樣理解這一現象？2. 精子細胞變成精子的過程中，細胞中很多結構會消失，而細胞核和線粒體都保留下來，對這一現象怎樣理解？學生活動2：閱讀課本59頁，思考這些問題。思考與討論2：1卵子是否受精的重要標志是什么？2產生卵子的過程是否都發(fā)生在卵巢中？3. 排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？排出的卵子是什么時期的細胞？4.一

10、個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？5.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？學生活動3：閱讀課本59頁，思考這些問題。思考與討論3：防止多精入卵的屏障有哪些？學生活動4： 分析課本圖33，也可參考課本第69頁圖312及相關文字，總結早期胚胎發(fā)育的主要階段與特點。教學反思上課時間： 年 月 日 課時數：第 課時課 題第2課時 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)教 學目 標1.知識目標：簡述哺乳動物體外受精的主要步驟及其原理，簡述動物早期胚胎培養(yǎng)常用的方法及其基本原理。2.技能目標：收集和分析胚胎工程研究和發(fā)展方面的資料。3.情感目標：認同胚胎工程的發(fā)展對生產力的促進作用。教材分析重點1體外受精

11、在家畜快速繁殖中的重要意義。2哺乳動物體外受精技術的主要操作步驟。難點1卵母細胞的采集和培養(yǎng)。2精子的采集和獲能。教學方法講述、討論、自主探究、學生練習教學過程教學過程教 師 活 動學 生 活 動【課前預習】1什么是胚胎工程？胚胎工程的操作對象和理論基礎是什么？2胚胎工程包括哪些技術手段？【創(chuàng)設情境】 你聽說過試管牛、試管羊以及試管嬰兒嗎？你知道什么是試管動物技術嗎？試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經移植產生后代的技術。在這項技術中，體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)是最重要的兩個環(huán)節(jié)?！局R歸納】一、體外受精：1.概念：是指哺乳動物的精子和

12、卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術。2.原理：是指人工模擬體內環(huán)境，包括營養(yǎng)、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?！就卣埂?.基本步驟：（1）卵母細胞的采集：對于實驗動物如小鼠、兔，以及家畜豬、羊等，采用的主要方法是：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。這種方法叫做超數排卵。對于大型動物，如牛，采用的主要方法是：從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞。也可以借助一些特殊的工具從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞，采集的卵母細胞都要在體外經過人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。（2）精子的

13、采集與獲能：通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種。（3）受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程?！痉治觥靠寺游飳儆跓o性生殖，而試管動物屬于有性生殖。二、胚胎的早期培養(yǎng)：【拓展】精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分一般都比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及動物血清等物質。當胚胎發(fā)育到適宜階段時，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。四、胚胎冷凍保存技術和動物性別控制技術：1胚胎冷凍保存技術是將動物的早期胚

14、胎，通過特殊的保護劑和降溫措施，使其長期保存在超低溫環(huán)境下。胚胎冷凍保存技術可以使胚胎移植不受時間和地域的限制，簡化引種過程。2動物性別控制技術是指通過人為干預，使動物按照人們的愿望繁衍所需性別的后代的技術?！镜湫屠}分析】例1：關于牛體外受精胚胎的工廠化生產的敘述，正確的是( )A精子和卵子受精后即可移入母牛子宮B采集的卵母細胞應立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵C成熟卵子與收集來的精子相遇形成的受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植D體外受精胚胎的工廠化生產即胚胎發(fā)育和受精過程只需在體外進行例2：超數排卵的做法正確的是( )A口服促性腺激素 B注射促性腺激素C口服或注射促性腺激素 D以上方法均不正確例3：下列生物技術屬于試管動物技術的是( )A試管嬰兒 B雜交水稻 C單克隆抗體 D花藥離體培養(yǎng)例4：胚胎早期培養(yǎng)需要用液體培養(yǎng)基，此培養(yǎng)液的成分是( )A水、無機鹽、維生素、激素、有機鹽、氨基酸、核苷酸、血清等B蔗糖