【高中生物】人教版高二生物选修3教案:3.1 体内受精和早期胚胎发育 Word版含答案
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专题三3.1 体内受精和早期胚胎发育一、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课时是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。
例子:体外受精,胚胎移植,胚胎分割,胚胎干细胞培养等技术。
目的:经过处理后的胚胎,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。
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:鲁伯特·默多克(Rupert Murdoch)(1931年3月11日-),美国著名的新闻和媒体经营者,出生于澳大利亚墨尔本以南30英里的一个农场,毕业于牛津大学。
《体内受精和早期胚胎发育》教案【教学目标】1、简述胚胎工程的概念。
2、简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
【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【教学难点】哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
【教学过程及主要内容】【巩固练习】1.一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是( A )A.1B.2 C.4D.82.初级卵母细胞的第一次减数分裂完成于( A )A.排卵前后,在卵巢内 B. 受精前,在卵巢内C. 排卵前后,在输卵管 D. 受精时,在输卵管内3.次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于(D )A.排卵前,在卵巢内 B. 受精前,在输卵管内C. 排卵后,在腹腔内D. 受精时,在输卵管内4.卵子的成熟部位和受精部位正确的是(C)A.卵巢卵巢B.卵巢输卵管C.输卵管输卵管D.输卵管子宫5.以下说法不正确的是(D)A.雄性动物从初情期开始产生精子B.1个精原细胞可形成4个精子C.对多数家畜来说,精子在睾丸内形成时间为两个月左右D.动物体型大的产生的精子多且大6.关于精子的描述,哪一项是错误的?(B)A.由精子细胞变态形成B.精子一旦形成,便具有了受精能力C.精子头侧面观呈梨形D.精子是处于最后发育阶段的生精细胞7.一个杂合体的雌豚鼠,基因型为FfEe,其排出的一粒卵细胞基因为Fe,则可推知其随之产生的极体基因为( C )A.a、b、b B.a、b、c C.c、d、d D.a、b、d8.排卵是指( A )A.卵子从卵泡中排出B.卵泡从卵巢中排出C.排出的卵子是成熟的卵细胞D.排出的卵子马上可以与精子结合9.精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是(B)①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠A.①②B.②③C.③④D.②④10.在受精过程中(B)精子必须发生顶体反应,释放顶体酶顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生A.①②⑤B.①⑤④C.②③④D.②④⑤。
教学准备1. 教学目标知识与技能:简述哺乳动物精子和卵子的发生比较精子和卵子发生的异同点过程与方法通过自主学习,培养学生分析问题解决问题的能力通过小组交流讨论,培养学生团队协作、表达交流的能力情感态度和价值观形成生物体结构与功能相适应的观点体验自主获取知识的快感,从而产生对生物学知识的求知欲2. 教学重点/难点重点:精子的变形,卵子的发生和成熟难点:卵子的发生和成熟3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】通过播放受精作用的视频导入新课,用倒叙的方式提出问题,发生受精作用的精子和卵子是如何形成的?学生回答:“减数分裂”,这是必修二减数分裂的内容,然后用幻灯片简单展示精子和卵子的发生的过程,唤起学生对减数分裂知识的记忆,然后过渡到本节内容的学习。
【讲授】精子的发生在幻灯片上展示精子发生的3个问题:(1)精子发生的场所、时间,(2)各种家畜的精子发生过程大体分为哪三个阶段?(3)第三阶段精子细胞如何变形为精子?成熟的精子包括几部分,形态如何?指导学生自主学习教材,培养学生自主探究独立思考解决问题的能力。
【活动】精子的发生学生自主学习教材61页—62页相关内容,在导学案上独立完成相关的问题。
在学生自主学习完后,由老师抽问和在展示平台展示学生导学案的方式学生来一一解答这3个问题,在解决问题的过程中,老师进行引导并作点评。
【讲授】精子的发生老师又提出两个思考题:(1)精子细胞变成精子的过程中,细胞核和线粒体都保留了下来,怎样理解这一现象?为什么精子中线粒体集中在尾的基部?(2)家畜每次射精排出的精子数以亿计,但是通常只有一个精子能够与卵子结合,这能说是一种浪费吗?怎样理解这一现象?【活动】精子的发生学生通过思考来解答,可以进一步激发学生的想象力和创造性思维,充分调动学生的积极性,让学生敢于表达乐于表达自己的思想。
【讲授】精子的发生在此过程中,结合教学内容,联系学生实际,适时地对学生进行思想教育和德育渗透,引导学生树立自信心和积极进取的人生态度。
3.1体内受精和早期胚胎发育1. 受精过程受精是指雌性生殖细胞(卵子)与雄性生殖细胞(精子)结合、融合成为一体的过程。
受精分为体外受精和体内受精。
1.1 体内受精人类属于体内受精,即精子在女性体内与卵子结合。
受精过程主要包括以下步骤:1.精子进入女性体内:精子的运动来源于尾部的鞭毛,进入女性体内主要依靠其自身能力,也可以通过性交等方式进入女性体内。
2.受精囊形成:精子在女性体内逐渐向着卵巢移动,当精子到达卵子周围时,它们会被聚集在一起,形成受精囊。
3.精子与卵子结合:受精囊与卵子膜结合,精子的头部渗透进卵子内部,最终与卵细胞核融合。
1.2 体外受精体外受精是指通过人工手段将精子和卵子结合。
在体外受精过程中,医生会取出女性卵巢中的成熟卵泡,将其与精子放在培养皿中进行人工授精。
2. 早期胚胎发育早期胚胎发育是指受精后的胚胎在女性体内的发育情况。
胚胎在不断分裂、发育的过程中,最终形成一个完整的胚胎。
受精后,卵子会进入输卵管,最初的几天胚胎会在这里停留,继续进行细胞分裂。
之后,胚胎会进入子宫,找到一个适合着床的位置,形成胚胎膜和胎盘,最终生长发育成为一个新生命。
整个早期胚胎发育过程中,胚胎经历了单细胞到多细胞的变化,同时也发生了细胞分化和神经系统建立。
3. 社会伦理问题随着现代生物科技的发展,人类已经可以通过人工授精、试管婴儿等方式进行不孕不育治疗,这些技术也引发了很多社会伦理问题。
例如,人工授精可能会导致基因传递的问题,婴儿的遗传疾病风险也会增加;试管婴儿技术可能会导致胚胎选择性别的问题。
因此,在使用现代生物科技技术时,我们需要进行有效的伦理审查和规范,以保护人类生命及尊严。
以上是本篇文档所介绍的内容,包括受精过程中的体内受精和体外受精;早期胚胎发育的过程和胎儿的生长发育;同时也介绍了现代生物科技所面临的社会伦理问题。
高二生物人教版生物选修三3.1体内受精和早期胚胎发育【学习目标】简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
【学习重难点】哺乳动物的胚胎发育过程。
【网络构建】胚胎工程的建立场所:睾丸的曲细精管时间:从初情期开始,到生殖机能衰退精子的发生 1)精原细胞→多个初级精母细胞(通过数次分裂)过程 2)1个初级精母细胞→2个细胞→4个精子细胞(通过减数分裂,即MI 和MII)3)精子细胞→精子(通过变形)场所:卵巢时间:从时期开始(胎儿时期完成了的形成和在卵巢内的储备)卵子的发生 1)卵原细胞→初级卵母细胞过程 2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成))1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(过程中完成)受精场所:雌性的输卵管内1)受精前的准备阶段1:过程 2)受惊前的准备阶段2:卵子的准备精子穿越和:顶体反应,透明带反应3)受精阶段 b.进入卵黄膜:作用原核形成和配子结合早期胚胎发育桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都是细胞囊胚:有囊胚腔,出现了囊胚从透明带中伸展出来的过程:内细胞团细胞形成外胚层和内胚层,发育成胎膜和胎盘,内胚层包围着原肠腔【温故知新】精子和卵子发生主要有哪些相似点或不同点?相似之处:细胞分裂的最初阶段为__________。
不断增加生殖原细胞的数量;经过两次_______________才能形成____________________。
不同之处:由一个精原细胞分裂最后可产生多个_________;一个卵原细胞最后只能生成__________。
________的形状为蝌蚪状;_______为球形。
多数哺乳动物________的形成和在___________的贮备是在胎儿出生前完成。
探究:胚胎发育过程阅读P66-67,思考讨论:1、根据卵裂的特点分析,卵裂期每个细胞体积、有机物总量、有机物种类如何变化?2、胚胎发育过程中哪些细胞具有全能性?并分析各种细胞全能性的大小。
3.1体内受精和早期胚胎发育(第1课时)教学设计Ⅰ、教材分析“体内受精和早期胚胎发育”这部分内容是胚胎工程的理论基础。
它包括 3 部分的内容:精子和卵子的发生、受精、胚胎发育。
笔者安排为 2 个课时实施教学,“精子和卵子的发生”为第1 课时,“受精和胚胎发育”为第2课时。
关于哺乳动物精子和卵细胞的形成过程,学生在必修 2 的“减数分裂”一节中已经学习过,但它主要强调的是“减数分裂”过程,尤其是“减数分裂”中染色体行为和数量的变化;选修 3这部分的教学强调的则是精子的变形过程中细胞内的结构的变化、卵泡的形成、排卵、卵子发生和成熟这几个部分。
笔者在教学中有机地结合必修2内容,让学生在复习必修2知识的基础上,通过自主学习、小组合作学习,建立知识结构模型,一方面使学生对精卵形成有更全面真实的了解,另一方面为学习胚胎工程的相关技术打下基础。
Ⅱ、教学目标知识目标:1.简述胚胎工程的操作对象,技术手段和理论基础2.简述哺乳动物精子和卵子的发生,说出精子的变形;3.说出哺乳动物精子和卵子发生的相同点和不同点。
能力目标:1.在小组合作学习过程中,学会建构精子、卵子发生和成熟的知识结构模型;2.通过比较精子、卵子发生的过程,提高归纳总结和语言表达能力;情感目标:形成生物体的结构与功能相统一的观点;养成乐于学习生物科学的态度。
Ⅲ、教学重点和难点教学重点:精子发生、卵子发生成熟教学难点:建立精子发生、卵子发生和成熟的知识结构模型Ⅳ、教学策略:1.课前布置学生复习必修2减数分裂的知识,构建“精子形成过程”的知识结构模型,唤起学生对已学知识的记忆,为构建“精子的发生”知识结构模型作铺垫,符合学生由已知到未知、由简单到复杂的认知规律;2.在构建“精子的发生”知识结构模型时,利用学案思考题分步提示,采用学生自主学习和小组合作的方式,让学生利用原有的作业拓展构建,使学生既可以够到这样的高度,又可提高学生自学和合作能力、知识的再创造能力以及模型构建能力。
3.1 体内受精和早期胚胎发育学习目标:1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生。
(重点) 2.简述哺乳动物的受精过程。
(重点) 3.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
(重、难点)一、精子和卵子的发生(一)胚胎工程1.操作对象:动物早期胚胎或配子。
2.技术种类:胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
3.实质:实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
(二)精子和卵子的发生1.精子的发生(1)场所:睾丸。
(2)时期:从初情期开始,直到生殖机能衰退。
(3)形成过程:(4)精子的变形(包括头、颈、尾): 精子细胞――→变形精子 细胞核 头的主要部分 高尔基体 头部的顶体 中心体 尾线粒体线粒体鞘其他物质原生质滴(最后脱落) 2.卵子的发生(1)场所:卵巢。
(2)时期:动物的胚胎在性别分化以后。
(3)形成过程:二、受精1.概念:精子与卵子结合形成合子的过程。
2.场所:输卵管。
3.受精标志:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。
4.过程(1)准备阶段:①精子获能:场所:雌性动物的生殖道。
②卵子的准备:分裂达到减数第二次分裂中期,才能受精。
(2)受精阶段:三、胚胎发育1.卵裂期特点(1)细胞分裂方式为有丝分裂。
(2)细胞的数量不断增加。
(3)胚胎的总体积并不增加或略有缩小。
2.早期胚胎发育的几个阶段及特点(1)桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右,这一阶段前的每个细胞都属于全能细胞↓(2)囊胚:细胞开始出现分化,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,出现囊胚腔↓(3)原肠胚:内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层,出现原肠腔1.判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管。
( )(2)精子在初情期后开始形成,两次分裂连续进行;卵子在胚胎性别分化以后形成,两次分裂不连续进行。
3.1体内受精和早期胚胎发育教学目标:1、简述哺乳动物卵子的发生及受精过程。
2、让学生更加了解自己,知道如何爱护自己。
教学重点:1、哺乳动物卵子的发生。
2、哺乳动物的受精过程教学难点:1、卵子的发生过程。
教学方法:由于这节课的知识点比较零散,所以重难点的教学困难较大。
基于这一点,本节课主要采用问题导学的教学模式。
教学过程及主要内容:(二)卵子的发生教师过渡:受精作用必须要有精子和卵子的结合,精子的发生我们已经了解了,那么卵子是怎么发生的呢?上节课学习到了卵子的发生场所和时间,大家还记得吗?问题1:(1)卵子发生的场所、时间和精子发生的场所、时间有什么不一样?精子的发生场所是唯一的:睾丸;而卵子不是唯一的:卵巢和输卵管精子的发生时间是:初情期——生殖机能衰退;而卵子的时间也不是唯一的:胎儿时期、初情期——生殖机能衰退。
中间间隔十几年。
看来,卵子的发生比精子要复杂一些。
我们要更加认真仔细了。
板书:问题1:卵原细胞经过有丝分裂能产生?多个卵原细胞。
问题2:要让卵原细胞产生卵子,要发生什么分裂?减数分裂。
问题3:减数分裂是复制一次,连续分裂两次。
经过染色体的复制,就叫?初级卵母细胞。
这个过程就是在卵巢中完成的。
我们看个放大的卵巢图。
卵巢中有卵泡,每个卵泡中有一个初级卵母细胞。
这是在胎儿期形成的。
也就是说,在胎儿期,性别分化后,就形成了卵泡,储备好了初级卵母细胞,供一生所用。
这和精子的产生就很不一样,精子是在初情期后,在曲细精管里,源源不断的产生精子。
在书上63页,第二自然段,画下来这句话:哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(即胎儿期)完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
讲述:那什么时候开始减数分裂呢?一直到等上十几年,到初情期,才开始减数分裂。
减数分裂第一次,细胞质是不均等分裂的,产生一个小细胞和一个大细胞。
大的叫?次级卵母细胞,小的叫第一极体。
这两个细胞再进行第二次分裂。
次级卵母细胞是不均等分裂的,又产生一大一小两个细胞。
选修三专题3 3.1 体内受精和早期胚胎发育一、学习目标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。
3.认同胚胎工程建立及发展的意义。
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)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。
3.教学策略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。
本节可用题图或其他有关的背景材料导入,通过背景材料引出胚胎工程的概念。
关于《科技探索之路──胚胎工程的建立》,建议用学生快速阅读和教师讲述有机结合的教学方式(快速阅读可使学生集中注意力,提高学生自学的能力,有助于理解课文)。
教师首先指导学生在规定时间读完一遍教材,然后,将每段的第一句和最后一句重新快速阅读一遍,再从读过的段落和句子中试着分析和理解下面的问题:(1)胚胎工程的建立可大致分为几个阶段?在每一个阶段中,胚胎工程技术有什么重大突破?这些重大突破对推动生产力的发展有什么作用?(2)为什么说胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究?(3)美籍华人科学家张明觉在动物生殖生理学上有什么重大发现?这个发现对促进胚胎工程实现产业化有何意义?(4)通过胚胎工程的建立过程,你如何认识科学、技术、社会三者之间的关系?为了帮助学生更好地分析和理解问题,教师可组织学生分小组讨论交流。
最后,由小组推选一人,或由教师随机地选择学生来讲解这些问题。
当发言的学生讲完后,其他学生可以补充。
教师的讲述着重于对学生的讨论发言进行总结和评价。
要明确指出,研究胚胎工程的百年发展史,能增加我们对胚胎工程研究过程的了解,从中领悟科学的发展就是不断“发现问题—提出问题—设计实验—进行实验—得出结论”的探究过程。
同时,也使我们看到,胚胎工程的研究每取得一项突破,都会给畜牧业、医学的发展带来一次飞跃;而畜牧业、医学的每一次飞跃发展,又都会给胚胎工程带来新的课题,促进胚胎工程的发展。
3.1 体内受精和早期胚胎发育一、教学目标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。
3.认同胚胎工程建立及发展的意义。
二、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的获能、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)哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
三、教学策略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。
本节可用题图或其他有关的背景材料导入,通过背景材料引出胚胎工程的概念。
关于《科技探索之路──胚胎工程的建立》,建议用学生快速阅读和教师讲述有机结合的教学方式(快速阅读可使学生集中注意力,提高学生自学的能力,有助于理解课文)。
教师首先指导学生在规定时间读完一遍教材,然后,将每段的第一句和最后一句重新快速阅读一遍,再从读过的段落和句子中试着分析和理解下面的问题:(1)胚胎工程的建立可大致分为几个阶段?在每一个阶段中,胚胎工程技术有什么重大突破?这些重大突破对推动生产力的发展有什么作用?(2)为什么说胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究?(3)美籍华人科学家张明觉在动物生殖生理学上有什么重大发现?这个发现对促进胚胎工程实现产业化有何意义?(4)通过胚胎工程的建立过程,你如何认识科学、技术、社会三者之间的关系?为了帮助学生更好地分析和理解问题,教师可组织学生分小组讨论交流。
最后,由小组推选一人,或由教师随机地选择学生来讲解这些问题。
当发言的学生讲完后,其他学生可以补充。
教师的讲述着重于对学生的讨论发言进行总结和评价。
要明确指出,研究胚胎工程的百年发展史,能增加我们对胚胎工程研究过程的了解,从中领悟科学的发展就是不断“发现问题—提出问题—设计实验—进行实验—得出结论”的探究过程。
同时,也使我们看到,胚胎工程的研究每取得一项突破,都会给畜牧业、医学的发展带来一次飞跃;而畜牧业、医学的每一次飞跃发展,又都会给胚胎工程带来新的课题,促进胚胎工程的发展。
【优化设计】-高中生物 3.1体内受精和早期胚胎发育教案新人教版选修3教学建议1.关于“体内受精过程”的教学,建议在学生已有的“减数分裂”和“受精作用”知识的基础上,运用多媒体、图解等进行讲述。
对学生没学习过的精子的变形、卵泡的形成、卵子成熟的减数第一次分裂和减数第二次分裂的场所及时间等有关内容进行重点介绍,以使学生对精子和卵子发生的过程有更全面的了解。
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。
2.关于受精作用的过程的讲解,建议结合下图进行结合此图讲解受精作用的过程时,可以据图设置问题串,帮助学生理解这一抽象过程,因为这一过程概念太多,借助模式图,“透明带反应”“卵细胞膜反应”就能在理解的基础上掌握。
3.关于哺乳动物的早期胚胎发育,教材删繁就简地讲述了受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚及胚层分化→胎儿雏形形成的过程,以及各时期的重要特点。
其中重点讲述了与胚胎移植、胚胎分割密切相关的桑椹胚细胞的全能性、囊胚中具有分化能力的内细胞团。
这些内容为本专题后续知识的学习奠定了必要的基础。
教师要充分利用录像、动画或图片等进行讲述,以增强直观性。
参考资料哺乳动物卵巢的结构和功能卵巢位于雌性动物的腹腔,左、右各有一个,多为椭圆状或圆球状。
其形状、大小和结构因种类、年龄和生理状态而异。
卵巢由实质部和被膜构成。
实质部又分为皮质部和髓质部。
皮质部靠近被膜,其中储存大量的原始卵泡和处于不同发育阶段的卵泡和卵泡的续产物,主要包括:黄体、白体和闭锁卵泡等。
卵巢的髓质部位于卵巢的中间部位,含有纤维结缔组织、血管和神经。
卵巢中有卵泡,每个卵泡中有一个卵母细胞。
卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于减数第一次分裂的前期。
哺乳动物卵巢结构模式图卵巢的主要功能有两个,其一是储备卵泡,排出卵子;其二是产生与生殖有关的激素,如雌激素和孕激素。
体内受精和早期胚胎发育
是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制;其二,在自然条件下,精子从射精部位运行到受精部位,将对精子进行筛选,并致使大量的精子途中死亡,被分解或排除,造成精子大量损耗。
最后到达受精部位(输卵管)的精子只剩百余个,与卵子完成受精的只有一个。
(2)细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。
而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的场所。
精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘膜,是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。
(二)卵子的发生:
1.场所:雌性生殖器官(卵巢)
2.时期与过程:
(1)初级卵泡的形成:初级卵泡是指在卵巢内被一层扁平的细胞所包围的初级卵母细胞。
该过程发生在胎儿期。
(2)次级卵泡的形成:初级卵母细胞分裂产生一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精。
该过程发生在性成熟以后。
人类的次级卵母细胞停留在减数第二次分裂中期时期,并从卵泡中排出。
这个过程称为排卵。
(3)卵子的形成:如果排出的次级卵母细胞没有受精,它就会退化;如果完成受精作用,它就会完成减数分裂,形成一个卵子和第二极体。
因此,该过程发生在受精时期。
【分析】(1)在卵黄膜和透明带间隙有两个极体是卵子是否受精的重要标志。
提高学习效率
学生在课前通过阅读课本,查找资料一一解决预习提纲提供的问题。
3.1体内受精和早期胚胎发育一、知识与技能目标1•简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
2•了解哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作j用的概念和生理功能。
3•简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
二、过程与方法目标本节可用题图或其他有关的背景材料导入,通过背景材料引出胚胎工程的概念关于“科技探索之路一一胚胎工程的建立”,建议自己快速阅读(快速阅读可使己集中注意力,提高自学的能力,有助于理解课文)。
关于体内受精的有关内容,建议在已有的“减数分裂”和“受精作用’’知识基础上,运用多媒体、图解讲述。
关于胚胎发育的有关内容,可结合课外活动“观察蛙受精卵的分裂”进行讲述胚胎发育的各个阶段及其特点,还可进行小组讨论、总结。
三、情感与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。
四、教学过程精子和卵子的发生1 •精子的发生(1 )场所:精子的发生是在内完成的。
(2 )时期:从开始直到。
(3)过程:发生的过程大体可分个阶段。
第一阶段:细胞的形成:精原细胞经过分裂产生多个细胞第二阶段:细胞的形成:初级精母细胞经分裂形成含有染色体的细胞第三阶段:变形:变为精子头部的主要部分,发育为头部来源的顶体,演变为精子的尾,形成线粒体鞘膜,他物质浓缩成。
(4)精子的形态. 外形似,分、、三大部分。
2 •卵子的发生(1)场所:卵子的发生是在____________ 内完成的。
(2)过程:雌性胎儿卵巢内的,通过 ____________ 增加其数量,演变为 _________,被包围形成卵泡。
初级卵母细胞经过 ________________ 分裂变为成熟的卵子。
减数第一次分裂时间是在_______________ 完成的,结果是产生___________________________ 。
减数第二次分裂时间是在__________________________ 的过程中,结果是产生_________________________________________ 0受精1•卵子受精的标志:在_____________________________ 的间隙可以观察到_______________ 时。
3.1 体内受精和早期胚胎发育一、教学目标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。
3.认同胚胎工程建立及发展的意义。
二、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的获能、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)哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
三、教学策略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。
本节可用题图或其他有关的背景材料导入,通过背景材料引出胚胎工程的概念。
关于《科技探索之路──胚胎工程的建立》,建议用学生快速阅读和教师讲述有机结合的教学方式(快速阅读可使学生集中注意力,提高学生自学的能力,有助于理解课文)。
教师首先指导学生在规定时间读完一遍教材,然后,将每段的第一句和最后一句重新快速阅读一遍,再从读过的段落和句子中试着分析和理解下面的问题:(1)胚胎工程的建立可大致分为几个阶段?在每一个阶段中,胚胎工程技术有什么重大突破?这些重大突破对推动生产力的发展有什么作用?(2)为什么说胚胎移植技术的成功和应用带动和加速了体外受精技术的研究?(3)美籍华人科学家张明觉在动物生殖生理学上有什么重大发现?这个发现对促进胚胎工程实现产业化有何意义?(4)通过胚胎工程的建立过程,你如何认识科学、技术、社会三者之间的关系?为了帮助学生更好地分析和理解问题,教师可组织学生分小组讨论交流。
最后,由小组推选一人,或由教师随机地选择学生来讲解这些问题。
当发言的学生讲完后,其他学生可以补充。
教师的讲述着重于对学生的讨论发言进行总结和评价。
要明确指出,研究胚胎工程的百年发展史,能增加我们对胚胎工程研究过程的了解,从中领悟科学的发展就是不断“发现问题—提出问题—设计实验—进行实验—得出结论”的探究过程。
同时,也使我们看到,胚胎工程的研究每取得一项突破,都会给畜牧业、医学的发展带来一次飞跃;而畜牧业、医学的每一次飞跃发展,又都会给胚胎工程带来新的课题,促进胚胎工程的发展。
科学、技术与社会就是在这种相互影响中得到发展的,但是,应该知道,科学基础理论的研究在推动技术进步中具有核心作用。
为了使学生对胚胎工程的技术有一个全面的了解,建议教师简单介绍一下体细胞克隆、转基因等技术与胚胎工程的内在联系,或者请学生自己查找资料去了解。
关于胚胎工程技术在畜牧业生产、医学及保护濒危动物等实践中具有的重要作用,要以生动的实例进行表述,以引起学生的求知欲。
关于《体内受精》的教学过程,建议在学生已有的“减数分裂”和“受精作用”知识基础上,根据学生和学校的具体情况采用不同的教学方法。
方法一: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。
方法二: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。
教师在运用合作探究学习方法时要注意以下几点:(1)尽量使每一个学生都有任务,以使他们都能投入到教学活动中去;(2)运用这种方法进行教学时,教师要敢于打破传统讲述法详尽讲解内容的习惯,要精心、大胆地取舍教材内容,只须让学生充分透彻地掌握基本概念和核心内容;(3)学习的全过程必须在教师组织和指导下进行,使学生集中注意力,这样才能取得预期效果;(4)在对学生进行评价时要坚持评价的结果是能激发和鼓励他们的学习。
尽量帮助学生在评价过程中发现自己、肯定自己,让他们感受成功的喜悦。
教师应在上课前几天,将需要探究的内容分成课题,每个课题下还有子课题(可参考前面“教学内容的结构”中的“体内受精和早期胚胎发育”制定子课题);然后,把课题和子课题随机分发给已指定好的各小组组长,由每个小组长分配给小组成员,要求学生回家阅读教材后,查阅资料,认真准备(教师要建议学生运用多种方式,如图解、挂图、多媒体等方式表述课题内容,并给予协助)。
上课时,教师先请学生将教材中新出现的知识结构提出来,进行解释;然后分小组按下列程序活动:每个学生汇报子课题准备的情况,并提出疑点→小组讨论、解疑→综合课题内容→选出代表→代表上讲台介绍,先介绍课题内容,然后简述资料收集的方法和小组讨论情况→小组成员补充→其他小组同学提问→答疑或争论→小组内部和各小组之间进行评价→教师总结。
关于《胚胎发育》的教学过程,建议教师按教材最后的内容“课外活动:观察蛙受精卵的分裂”,组织课外小组的学生进行观察,并写下观察记录。
有条件的学校最好将蛙受精卵的分裂过程拍摄下来。
上课时,卵裂期的特点请课外小组的学生讲述,并展示拍摄的照片或录像;胚胎发育的其他时期由教师讲述,讲述时最好运用课件、挂图、模型、多媒体等,以增强直观性。
四、答案和提示(一)思考与探究1.以精子的运行途径为线索,设计一幅简图,来说明哺乳动物的受精过程。
提示:哺乳动物的受精过程主要包括精子穿越放射冠、透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子融合等步骤(详见教材中的受精过程)。
2.哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点?答:相似之处:细胞分裂的最初阶段为有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经过两次减数分裂(M I和M II)才能形成精子或卵子。
不同之处:由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子;一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。
精子的形状为蝌蚪状;卵子为球形。
多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。
3.当你了解到精子需要获能,受精过程中有防止多精入卵的现象时,你是否提出过这样的问题:精子在雌性生殖道内是如何获能的?防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么?答:精液由精子和精清(精浆)两部分组成。
精清中含有一种能抑制精子获能的物质,因此,在一般情况下,精液中的精子无法获能。
只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时,由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制,才能引起精子获能。
精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异,但主要是子宫和输卵管。
防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。
在受精过程中,当精子穿越透明带触及卵黄膜时,透明带会立即封闭,阻止后来的精子进入透明带,可看作是防止多精受精的第一道屏障。
而精子入卵后,卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内,可看作是防止多精受精的第二道屏障。
其生理、生化机制,请参阅有关专著。
(二)正文中讨论题【精子的发生】1.家畜每次射精排出的精子数以亿计,但是通常只有一个精子能够与卵子结合,这能说是一种浪费吗?怎样理解这一现象?提示:不是。
可以从两方面说明这一问题:其一,在自然繁殖的条件下,为了使母畜排出的1个或几个卵子完成受精,公畜一次射出几亿到几十亿的精子到发情母畜的生殖道内,可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制;其二,在自然条件下,精子从射精部位运行到受精部位,在通过母畜生殖道的过程中,复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选,并致使大量的精子途中死亡,被分解或排除,造成精子大量损耗。
最后到达受精部位(输卵管)的精子只剩百余个,与卵子完成受精的只有一个。
2.精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,对这一现象怎样理解?为什么精子中的线粒体集中在尾的基部?提示:细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。
其中,细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。
而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生运动能量的场所。
精子的线粒体在精子形成过程中,集中于尾的基部形成线粒体鞘膜,是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。
【卵子的发生】1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子?答:正常情况下,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
2.排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?答:是指卵子从卵泡中排出。
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?答: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,直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。
排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。
【资料分析】1.表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高?答:比较而言,马的胚胎进入子宫时发育程度最高,其次为小鼠。
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?答:马应选择囊胚阶段的胚胎。
牛在自然情况下,胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫,但为了提高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。
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。
提示:胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。
本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律,人们正是在认识了这些自然规律的基础上,在体外进行有效的模拟,才使卵母细胞能在体外成熟;精子能在体外完成获能;获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精;体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等,这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。
(三)旁栏思考题进行体外受精时,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?答:是的。
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。
五、知识拓展1.“精子获能” 现象是如何发现的?有什么意义?美籍华人生殖生物学家张明觉在做兔的体外受精试验时,发现只有从母兔生殖道内取出的精子才能在体外与卵子受精,而取自附睾的精子不能在体外完成受精,说明精子在受精前需先在母兔生殖道内发生相应的生理变化,称为精子获能现象。
这一现象使人们很快弄清了精子获能的机理,并找到了精子在体外获能的物质,实现了体外受精。
2.哺乳动物卵巢的结构和功能是怎样的?卵巢位于雌性动物的腹腔,左、右各有一个,多为椭圆或圆球状。
其形状,大小和结构因种类、年龄和生理状态各异。
卵巢由实质部和被膜构成。
实质部又分为皮质部和髓质部。
皮质部靠近被膜,其中储存大量的原始卵泡和处于不同发育阶段的卵泡和卵泡的续产物,主要包括:黄体、白体和闭锁卵泡等。
卵巢的髓质部位于卵巢的中间部位,含有纤维结缔组织、血管和神经。
需要弄清楚这几个结构关系:卵巢中有卵泡,每个卵泡中有一个卵母细胞。
卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于第一次减数分裂的前期。
卵巢的主要功能有两个,其一是储备卵泡,排出卵子;其二是产生与生殖有关的激素,如雌激素和孕激素。