高中生物课件3.2 体外受精和早期胚胎培养

3．2 体外受精和早期胚胎培养 教学设计

一、教学目标确立依据

（一）课程标准要求和解读

1．课程标准要求

简述胚胎工程的理论基础（了解）。

2．课程标准解读

课程标准要求是“简述胚胎工程理论基础”，其中知识性目标行为动词“简述”为了解水平，即“能再认或回忆知识；识别或辨认事实、证据；举出例子；描述对象的基本特征”。具体内容要求是“胚胎工程理论基础”。该节内容的理论基础是体外受精和早期胚胎培养的技术方法。体外受精时的精子和卵子必须满足一定的条件，所以“卵母细胞的采集和培养”及“精子的采集和获能”显得尤为重要，因此在授课中通过视频、新闻及图片的展示来了解“试管牛”生产的各个环节，让学生自主学习、合作学习，营造积极的学习氛围，完成知识、能力、情感的三维目标。

（二）教材分析

1．内容分析

本节课是选修三第三章第二节的内容，是学生在学习了体内受精和早期胚胎发育的基础上，进一步学习胚胎工程技术，着重简述哺乳动物体外受精及早期胚胎培养的技术方法。体外受精在胚胎工程技术中应用的较多，是胚胎工程技术的基础。胚胎工程与基因工程、细胞工程等现代生物科技联系密切，比如将基因表达载体导入受精卵中，在体外完成早期胚胎培养，然后移植到生物体内，是基因工程与胚胎工程的结合，卵母细胞在体外培养至成熟的过程，利用的细胞工程中的动物细胞培养技术，体现了胚胎工程与细胞工程的结合。关于“试管婴儿”，存在着伦理道德方面的问题，因此与《生物技术的安全性和伦理问题》这个专题存在着一定的联系。

2．不同版本教材比较

人教版与中图版相比，中图版此节内容较为简单，提到了体外受精和胚胎培养的意义，及其方法步骤的纲要。对于不同动物卵母细胞采集和培养及精子的采集和获能的方法，以及早期胚胎培养的条件，胚胎移植的时间，中图版没有详细介绍。考虑到学生对该节知识的全面了解，本节课重点介绍体外受精的具体操作并简单介绍胚胎早期培养。

专业文档

珍贵文档

教学建议

本节内容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,不易激发学习兴趣,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境,在教师的带领下,让学生以胚胎工程学家的身份出现,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。

创设情境,提出如何解决良种牛的快速繁殖问题,并很自然地提出“借腹怀胎”问题。这样学生很容易理解体外受精在生产实际中的意义,也能激发学生学习抽象内容的兴趣。

请学生回忆第一节课的内容,并思考讨论以下问题。

(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)

首先,请学生阅读教材;然后教师与学生一起制定研究“试管牛”工厂化生产的技术流程,并拟出以下关于技术流程的研究题目,由学生讨论交流:卵母细胞的采集和培养,精子的采集和获能,受精,胚胎的早期培养,画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解;最后,教师进行总结。

参考资料

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。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。在对家畜体外受精的操作中,一般把未成熟的卵母细胞分成A、B、C、D四级。对A级卵母细胞要求是有3层以上的卵丘细胞包围,卵母细胞的细胞质均匀;B级是少于3层卵丘细胞,但卵母细胞质要均匀;C级为没有卵丘细胞包围的卵母细胞,又称裸卵,培养效果很差;D级是退化或死亡的卵母细胞,应淘汰。A、B两类卵母细胞培养效果较好。

3.2 体外受精和早期胚胎培养

课堂知能验收

对应学生用书P053

1．下列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，再经过胚胎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，再经过胚胎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

答案 A

解析 试管动物技术是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，再经过胚胎移植产生后代的技术。

2．对于啮齿动物、家兔和猪等家畜的精子，常采用什么方法使其获能( )

A．培养法 B．激素刺激法

C．化学诱导法 D．电刺激法

答案 A

解析 在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔和猪等家畜的精子，常采用培养法；对牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。

3．下列不属于卵母细胞采集方法的是( )

A．用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子

B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞

C．借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞

D．将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵

答案 D

解析 对雄性动物来说，可将动物麻醉后，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神经，引起射精，该方法并不用于采集卵母细胞。

4．下列关于体外受精技术的叙述，正确的是( )

A．获取的精子经获能后才能进行体外受精作用

B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵

C．获能的精子和培养成熟的卵细胞可以在发育培养液中完成受精作用

1 课时跟踪检测(十) 体外受精和早期胚胎培养

(满分：50分 时间：25分钟)

一、选择题(每小题2分，共20分)

1．在试管家畜技术过程中，操作不．合理的是( )

A．精子和卵子采集后可直接在试管内受精

B．精子采集后要获能，卵子采集后要体外培养

C．体外受精后，待受精卵发育到早期胚胎可移植

D．试管家畜技术在操作过程上要严格无菌操作

2．体外受精常采用的采卵方法有( )

①用促性腺激素处理后，从输卵管冲取卵子 ②化学诱导法 ③电刺激法 ④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞

A．①② B．②③

C．①④ D．③④

3．关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是( )

A．精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫

B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵

C．成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植

D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程都需在体外进行

4．下列不属于人工授精和体外受精区别的一项是( )

A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性

B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能

C．人工授精和体外受精的本质不同

D．人工授精的精、卵结合在母畜体内，而体外受精过程在母畜体外

5．下列不属于卵母细胞采集方法的是( )

A．用促性腺激素处理，然后从输卵管中冲取卵子

B．从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞

C．借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞

D．将动物麻醉后，用特制的电极伸入动物的直肠，直接刺激排卵中枢神经，引起排卵

6．我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是( )

A．精子在体外用获能物质的处理

B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入

C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 2 D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵