高中生物选修3全套教案(6)

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根据上述材料，让学生进行分析、探讨并引出教学课题。 一．试管动物技术：概念（略） 教师引导学生回顾上节课内容：

（1）哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程？（参考：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？（参考：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。

引导学生阅读教材资料和图片，让学生自己制作“试管牛”的操作流程和拟 出关于操作流程的研究项目：

（1）卵母细胞的采集和培养； （2）精子的采集和获能； （3）受精；

（4）胚胎的早期培养；

（5）画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解（见下图）

具体教学板书： 二．体外受精： 1．概念：

2．原理：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和精子获能，

最终完成受精和胚胎保存。 3．主要操作步骤： （1）卵母细胞的采集： 方法一：对小型动物一般采用促性腺激素处理，排卵后直接从输卵管中冲取卵子直接与获能

的精子在体外受精。

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方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能

的精子在体外受精。 （2）精子的采集和获能：

采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等 获能方法：培养法和诱导法

（3）受精：获能精子和成熟卵子在共同培养一段时间后便可受精。 三．胚胎的早期培养：

1．培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。

2．培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 3．移植方式： （1） 冷冻保存；

（2） 移植到受体动物子宫内培养。

教学小结：让学生简述体外受精中精子、卵子的采集和精子的获能以及胚胎早期的培养方法。 教学后记：

通过上节知识的学习，学生对这节内容的掌握程度较好，能很快理解和应用 相关知识解答一些知识性问题。如有机会，应带学生参观光明农场的奶牛场。

第三节 胚胎的应用及前景

教学目标： 1．知识目标：

（1）举例说出胚胎移植和胚胎分割。

（2）认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。 （3）关注胚胎工程的研究进展和应用价值。 2．态度观念目标：

（1）引导学生了解胚胎工程的发展前景和现实生产实践中的应用，激发学生养成勇于探索

和不断创新的精神。

（2）通过向学生介绍胚胎工程的应用及前景，激起学生为社会建设而努力奋斗的决心，同

时激励学生树立远大的理想。 3．能力目标：

（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能

力、逻辑思维能力、综合分析问题和实际应用的能力。

（2）通过学习胚胎工程的基本操作方法，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，

思维能力和创新能力。 教学重难点： 1.教学重点

（1）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。 2.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。

教学方法：探究法、谈话法、讲授法及引导学生阅读材料、分析、讨论相结合

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教学课时：2课时 教学过程：

教师提供资料，让学生阅读、分析、讨论、归纳。

中国首例体细胞克隆牛胚胎移植后代今晨降生

（中新网2003年10月8日电）据胶东在线报道，今天凌晨3时18分，中国首例体细胞克隆牛的胚胎移植后代克隆牛“蓓蓓”在山东莱阳农学院动物胚胎工程中心实验场呱呱坠地。克隆牛“蓓蓓”是采用最新的玻璃化超快速冷冻技术和超数排卵技术繁殖的新型克隆牛。

今天凌晨，记者和科研人员一起，焦急地等待“蓓蓓”的降生。3时18分，在科研人员的努力下，克隆牛“蓓蓓”终于来到了这个世界。母亲黑白花奶牛“梨花”舐犊情深，忽然发起牛威，不许众人靠近，并用舌头舔干“蓓蓓”湿湿的黑色毛皮。“蓓蓓”开始睁开眼睛，怯生生地看着四周关心它的人们。凌晨4时左右，在母亲的帮助和周围人们的鼓励下，“蓓蓓”终于颤悠悠地站了起来，并在母亲的帮助下开始行走。科研人员费了好大的劲才遏制住了母亲的牛劲，开始对刚降生的“蓓蓓”进行科学测量。经测量，“蓓蓓”体长66 cm，身高78 cm，胸围81 cm，心律188次/min，体温39 ℃，体重33 kg，各项生理指标正常。

克隆牛“蓓蓓”是我国成功繁殖的首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代。2001年，我国研究人员对“康康”和“双双”进行了超数排卵处理，于2003年1月2日，从“双双”体内采集到13枚符合国际胚胎移植标准的可用胚胎（这是国际上首次对体细胞克隆牛进行超数排卵处理试验并获得可用胚胎）。研究人员将这些标准胚胎经过玻璃化超快速冷冻处理后，移植到中国黑白花奶牛“梨花”的子宫内，结果获得妊娠。

采用超数排卵技术和玻璃化超快速冷冻技术的“蓓蓓”的降生证明，体细胞克隆牛“康康”和“双双”与正常繁殖母牛一样对外来激素具有较好的应答能力；体细胞克隆牛经超数排卵获得的胚胎移植后，具有正常的发育成胎儿的能力；“蓓蓓”的降生，证明了我国体细胞克隆技术已达到世界前列。采用超数排卵技术会给畜牧业带来巨大的变革，会促使良种克隆牛快速繁育得到实现，这一切将大大地带动畜牧业产业化的发展。 附件：名词解释

玻璃化超快速冷冻技术：它是最简洁、最快速的胚胎冷冻保存技术，冷冻过程不超过1 min，不需要昂贵的程控冷冻仪器，是促进胚胎移植产业化的关键技术之一。该项目采用玻璃化冷冻体细胞克隆牛胚胎移植产犊，在世界上尚属首例。

超数排卵：也简称“超排”，是指将供体母牛经激素处理，使其发情，并能排出数量较多的发育成熟的卵子，经合理的人工授精方法，可以获得数量较多的可移植胚胎。

在学生阅读后，教师指导学生分组讨论：什么是胚胎工程技术？什么是胚胎移植？ 一．胚胎工程技术： 1．概念：

2．类型：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养、早期胚胎培养（即体外胚胎

生产）等技术。 二．胚胎移植：

1．概念：将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种

的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 也就是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。 2、胚胎移植的生理学基础（条件）： （1）供体和受体具有相同的生理环境；

（2）早期胚胎处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能； （3）受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥

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（4）供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且移入受体的胚胎的遗传物质不会改

变。 学习探究：

（1）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？供体胚胎

移入受体子宫的位置，应与供体内的位置相同或相似吗？ 提示：同种哺乳动物在发情排卵后的生理环境是一致的。

（2）胚胎移植实质上是早期胚胎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？

提示：胚胎移植的成功率的高低与供体、受体的生理环境条件的一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入的胚胎才能被接受，才能继续发育。（3）胚胎移植的基本操作程序是怎样的呢？ 引导学生分组讨论、总结得出课题。

良种供体母牛3．胚胎移植的基本程序：（见下图）

（1）供体与受体的选择和处理

……同期发情处理（2）配种或人工受精

（雌激素）（3）胚胎的收集、检查、培养或保存 超数排卵 （2）大量节省购买种畜的费用

（4）胚胎胚胎移植及移植后检查 同种良

4．胚胎移植的意义

种公牛

配种

（1）加速育种工作和品种改良 冲卵 （3）一胎多产

（4）保存品种资源和濒危物种

（5）充分发挥优良个体的繁殖潜能 质量检查、培养 分娩 （胚胎移植的犊牛）学习探究材料：

通过体外受精、早期胚胎的培养及胚胎移植技术，可以大幅度提高哺乳动物的繁殖能力，但对胚胎的利用率还是相对较低，那么，有什么办法可以进一步提高胚胎的利用率呢？引导学生阅读材料和教材内容，引出课题。 三．胚胎分割：

1．概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎

或多胎的技术。

2．理论基础：细胞的全能性

3．物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质 4．特点：每个后代具有相同的遗传特性。克隆

5．胚胎的选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 6．基本操作程序：

（1）将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中，在显微操作下用分割针或分割刀片将

胚胎分割，或采用胰蛋白酶处理等方式将卵裂中的细胞分散；（2）将分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚期再移植给受体，着床发

育产仔。 思考与讨论：

受体母牛

妊娠检查

……胚胎移植 30

（1）有人说：胚胎分割的份数越多，产生的后代数量就越多。这种说法正确吗？为什么胚

胎分割的份数越多，移植的成功率也越低？

提示：早期胚胎体积小，细胞数目少，显微操作难度大；分割份数越多，每份细胞数目少而不均，囊胚期胚胎内细胞团的影响大。因此，分割份数越多，技术难度越大，移植后的恢复和发育的难度会越大，移植成功率自然会降低。 （2）有什么办法可以克隆更多生物个体？

由引导学生思考讨论上述问题，引出胚胎干细胞技术。 四．胚胎干细胞

1．概念：是指来自人或动物的早期胚胎，具有自我复制、自我更新、高度增殖和多向分化

潜能的原始细胞。 2．特点：

（1）形态：体积小，细胞核大，核仁明显。

（2）功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。体外培养可增

殖不分化。

（3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可

以进行遗传改造。

3．理论基础：细胞的全能性 4．干细胞的类型：（见课件） 5、主要用途：

（1）治疗人类的某些顽症：如脑病（如帕金森症）、治疗脑瘤（癌）、血癌（白血病）等一

些顽症。

（2）培育出人造组织器官，用于器官移植：成功用干细胞分化出肝细胞、用鸡胚胎干细胞

制作心肌片、对自身免疫疾病的治疗（如类风湿病、红斑狼疮等） （3）是研究体外细胞分化的理想材料。

课堂小结：引导学生阅读P82“拓展视野”

课后记：本节内容着重在于拓宽学生视野，激发求知欲。教学中学生能积极参与讨论，了解

到胚胎工程在生产实际中应用及前景。课后也布置了相关的网页资料查找的范围。

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