生物选修三3.2 体外受精和早期胚胎培养

选修三专题3 3.2 体外受精和早期胚胎培养一、学习目标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。

3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

二、教学建议1.课时数：本节教学建议用2课时。

2.课时侧重点：（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。

3.教学策略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，以“试管牛”为例，创设出一种新的学习情景，在教师的带领下，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。

对具体的教学方法建议如下。

教师课前搜集有关“试管牛”技术及其发展的资料，并制作“利用屠宰厂牛卵巢收集卵母细胞，并工厂化生产试管胚胎”的计算机辅助教学软件（或投影片）。

同时，教师布置学生搜集有关“试管牛”的资料。

在课堂活动中，教师首先提出问题：“你听说过试管牛、试管羊吗？你知道什么是试管动物技术吗？”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。

接着，请学生回忆第一节课的内容，并思考讨论以下各题：（1）哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程？（精子和卵子的发生—受精—胚胎的发育）（2）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）。

在学生讨论出结果的基础上，教师告诉学生，胚胎工程专家就是根据这几个环节来研究哺乳动物体外受精和胚胎早期培养方法的。

今天请大家来扮演胚胎工程专家，共同模拟研究“试管牛”工厂化生产的技术流程。

专题3 胚胎工程3.2 体外受精和早期胚胎培养『课标解读』1、知识方面简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。

简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。

2、情感态度与价值观方面认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

3、能力方面能够使用通俗语言介绍体外受精何早期胚胎培养技术。

『网络构建』试管动物技术：通过人工操作使卵子和精子在条件下成熟和，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。

方法一：用处理，使其超数排卵，从中冲取精子（针对卵母细胞的实验动物，家畜猪、羊等）方法三：借助、内窥镜、等工具直接从母畜中吸取（针对大家畜或大型动物，如牛）体外受精卵母细胞的培养：在体外人工培养成熟精子的采集：方法有、手握法和电刺激法等精子的：方法有培养法（通过获能培养液）、法（通过肝素或钙离子载体A23187）获能溶液或专用的受精溶液受精：获能的精子＋培养成熟的卵子完成受精胚胎早期培养条件：受精卵在发育培养液中培养培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、等答案：体外受精采集促性腺激素输卵管超声波探测仪腹腔镜活体卵巢假阴道法获能化学诱导血清『重难点归纳』一、卵母细胞采集的方法和操作的要领是什么？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。

注意：采集的卵母细胞需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精。

二、如何选择用于体外培养的卵母细胞？在选择卵母细胞时，无论用哪种方法采集到的卵母细胞，外围一般都应该有数层卵丘细胞所包围，形成一个叫卵丘复合体的结构（COC）。

这种结构对于卵母细胞在体外条件下的成熟是十分重要的。

专题3 胚胎工程3.2 体外受精和早期胚胎培养【课标解读】1、知识方面（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、能力方面能够使用通俗语言介绍体外受精何早期胚胎培养技术。

3、情感态度与价值观方面认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

【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。

【难点】1、卵母细胞的采集和培养。

2、精子的采集和获能。

【复习回顾】1、精子和卵子的发生场所和发生过程。

2、以精子入卵的运行途径为线索，说明哺乳动物的受精过程。

3、胚胎发育的过程，以及各时期的特点。

【预习过程】【提出疑惑】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中【合作探究】拼出“试管牛”生产的流程图。

【反馈练习】1、对家畜进行卵母细胞采集时，可先用（）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、在体外受精前，要对精子进行（）A．纯化处理B．获能处理C．电刺激D．超声波处理3、为了解决不孕症，1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。

1997年第一只克隆动物多利问世，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有全能性。

“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是（）A．都属于有性生殖B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖C．都属于无性生殖D．前者属于无生殖，后者属于有性生殖4、一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。

在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是（）A．体外受精B．胚胎的体外培养C．植入前胚胎的遗传学检测D．胚胎移植5、杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。

科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，相关叙述正确的是（）A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C．精子和卵细胞受精形成受精卵后即可移入普通母羊子宫D．成熟的卵细胞与收集来的精子相遇形成受精卵，需培养到一定阶段才可移植。

情境导入知识目标：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。

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。

1、卵母细胞的采集和培养。

2、精子的采集和获能。

★学情分析本节内容简单，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。

除此之外，学生通过报刊、电视等媒体对“试动物”、“借腹怀胎”、体外受精、胚胎移植等有关知识也有一定的了解。

这些都是学生学习本节的基础。

★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。

★教学建议：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，以“试管牛”为例，创设出一种新的学；在教师的带领下，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，领悟其探究的习情景兴趣、培养能力、获取知识的目的。

对具体的教学方法建议如下。

教师课前搜集有关“试管牛”技术及其发展的资料，并制作“利用屠宰厂牛卵巢收集卵母细胞，并工厂化生产试管胚胎”的计算机辅助教学软件（或投影片）。

一、试管动物技术(阅读教材P69)1．含义：指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。

2．技术手段：体外受精、早期胚胎的培养和移植入母体子宫。

3．应用(1)实现良种动物的快速大量繁殖。

(2)解决动物生育率低的问题。

二、体外受精阅读教材P69～721．体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。

2．卵母细胞的采集(1)用促性腺激素处理排卵后，再从输卵管中冲取卵子的方法。

(2)直接从活体动物卵巢中吸取卵母细胞，卵母细胞需在体外经人工培养成熟后，才能受精。

3．精子的收集与获能(1)收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法。

(2)精子体外获能的方法有培养法、化学诱导法两种。

4．受精获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

三、胚胎的早期培养阅读教材P72～731．胚胎培养液成分一般含有一些无机盐、有机盐和维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质。

2．胚胎发育到适宜阶段，可以取出移植或冷冻保存。

[共研探究](一)试管动物技术如图中的两头小牛就是试管牛。

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，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。

结合图示，阅读教材，回答以下问题。

1．试管动物技术属于有性生殖。

2．试管动物就是在试管中产生的动物吗？提示：培育试管动物时，受精作用和早期胚胎培养是在试管中进行的，胚胎的继续发育是在雌性动物的子宫中完成的，并且最终由雌性动物产出。

3．试管牛的培养首先要做的两项技术是体外受精和早期胚胎的培养。

(二)根据示意图完善哺乳动物体外受精过程1．体外受精(1)概念：哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。

(2)基本原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。

3。

2体外受精和早期胚胎培养陕西中小学课堂教改案例陕西省咸阳市旬邑中学燕亚军【三维目标】知识与技能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。

3、认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

4、能够使用通俗语言介绍体外受精和早期胚胎培养技术。

过程与方法本节内容我采用的学习方法，以“试管牛”为例，让学生以胚胎学家的身份去思考,去探究，从而激发学习兴趣、培养能力、获取知识。

注意搜集相关“试管牛"技术及其发展的资料，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。

情感态度与价值观在学习中，积极参与搜集资料信息，并结合“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。

【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。

【课堂教学过程】一、走进课堂导课:通过多媒体向学生展示国内外试管动物特别是试管牛的发展现状。

让学生分析资料思考系列问题：为何叫试管动物?什么是试管动物?它们是怎样产生的？引入课题：板书:3．2 体外受精和早期胚胎培养通过多媒体展示两幅图一副是试管中的婴儿，一副是教材上的试管牛和试管羊.比较两幅图第一幅中有试管叫试管婴儿，而第二幅中无试管为何也叫试管牛和试管羊？那么何为试管动物和试管动物技术?学生回答试管动物技术的概念,同时根据概念简单分析试管动物形成的大概过程。

板书:一、试管动物技术师:那么大家试想一下,自然界普通牛的产生那么方便为何又要人工创造试管牛呢?展示图片：我国牛和国际良种牛在性状上的差异,让学生谈谈面对此情此景的感想。

生：向国外学习,加强杂交育种培育新品种.生：不行，经历的时间太长，且结果带有不确定性.生：那我们直接引种。

课时课题：专题三 3.2体外受精和早期胚胎培养课型：新授课课时：1课时梯度训练：☆必做题1．超数排卵的做法正确的是（）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．以上方法均不正确2．采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是（）A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程B．动物排出的卵子成熟程度不同C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大3．从活体动物的卵巢中直接采卵时，不正确的方法是（）A. 超声波探测仪B. 内窥镜C. 腹腔镜D. 阴道镜4.体外受精的场所是（）A.在水溶液中B.在盐溶液中C. 在获能溶液或专用的受精溶液中D.在酒精溶液中5.关于试管动物技术的概念叙述正确的是( )A. 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术B .通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经过移植产生后代的技术C. 通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并将受精卵移植产生后代的技术D. 通过人工操作使卵子和精子在体内成熟，在体外受精，并将受精卵移植产生后代的技术6.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（）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☆选做题7．下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图回答问题：(1)根据___________(填标号)判断，此种繁殖方式是____________生殖，此技术的意义在于____________________________________________________________________。

人教版高中生物选修3专题三3.2 体外受精和早期胚胎培养教学设计3．1 体内受精和早期胚胎发育一、教学目标1. 知识与技能(1)理解胚胎工程的概念。

(2)简述哺乳动物的精子的发生过程。

(3)简述哺乳动物的卵子的发生过程。

2. 过程与方法(1)学会分析哺乳动物精子和卵子发生过程。

(2)利用“哺乳动物精子和卵子发生异同点”教学过程,培养学生比较,归纳的总结表达能力。

3.情感态度价值观通过本节课的学习,进一步认同“结构与功能相适应”的生物学观点;认同生命的来之不易的观点;悦纳自我并自觉维护自身健康。

二．学情分析关于精原细胞减数分裂形成精子,以及卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程和场所,学生在《遗传与进化》模块中已学过,但时间久远,学生会发生一定的遗忘。

所以教学中需要在对此内容进行复习的基础上再深入学习。

教材对这部分内容只做简单介绍,而对学生没学习过的精子的变形、卵泡的形成、卵子成熟的两次分裂场所及你们对试管婴儿有多少了解 ? “试管婴儿”就是模拟母体内的环境,让精子和卵子在体外完成受精作用,然后再将受精卵在体外发育到一定阶段的胚胎移植到母体子宫内自然发育形成胎儿的一项技术。

其实“试管婴儿”涉及到的是“体外受精”和“胚胎移植”两项主要技术。

这些都属于胚胎工程技术，从今天开始我们来共同学习专题3胚胎工程。

学生活动1仔细观察P59图,思考:1胚胎工程的概念(胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

经过处理后获得的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

)师:胚胎工程进行处理和操作的对象是什么(是在什么水平上进行处理和操作的)?生:动物早期胚胎或配子。

师：胚胎工程的理论基础是什么?生:哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律。

师:胚胎工程包括哪些技术?生:胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

其中体外受精和早期胚胎的培养实际上是对体内受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作今天起,我们将进入《体内受精和早期胚胎发育》的学习。