2022年高中生物《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》教案3 新人教版選修3

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1、 2022年高中生物《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》教案3 新人教版選修3 一、 設(shè)計思路 本節(jié)是全專題的基礎(chǔ),理論性較強,學(xué)生會感到抽象和深奧,也不適宜探究。但本專題又是社會熱點,容易調(diào)動學(xué)習(xí)興趣。因此,我借助多媒體和網(wǎng)絡(luò),采用多種方法,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),營造積極的學(xué)習(xí)氛圍,達到知識、能力、情感的三維目標(biāo)。 二、教學(xué)目標(biāo) 1.簡述哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生及受精過程。 2.簡述哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點。 3.認同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。 三、教學(xué)重點和難點 1.教學(xué)重點 (1)哺乳動物精子和卵子的發(fā)生。 (2)哺乳動物的受精過程。 (3)哺乳動物的胚胎發(fā)

2、育。 2.教學(xué)難點 (1)哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵黃膜封閉作用的概念和生理功能。 (2)哺乳動物胚胎發(fā)育各階段的主要特點。 四、教學(xué)過程?。ńㄗh3課時) 第一課時 引言 師:有一對夫婦,妻子因病切除了子宮,但他們一直想有一個親生(攜帶他們遺傳信息)的孩子,你能從理論上想一辦法替他們完成這一愿望嗎? 生:借腹懷胎、試管嬰兒。 師:“試管嬰兒”是不是在試管中長出一胎兒呢? 生:不是。 師:其實“試管嬰兒”涉及到的是“體外受精”和“胚胎移植”兩項主要技術(shù)。我們來看一下關(guān)于“試管嬰兒”的一個科學(xué)片。 師:從上面的短片中我們可以發(fā)現(xiàn)“試管嬰兒”就是模

3、擬母體內(nèi)的環(huán)境,讓精子和卵子在體外完成受精作用,然后再將受精卵在體外發(fā)育到一定階段的胚胎移植到母體子宮內(nèi)自然發(fā)育形成胎兒的一項技術(shù)。 師:事實上,我們前兩個專題“基因工程”和“細胞工程”也要用到胚胎移植技術(shù)。比如基因工程方法獲得的含有目的基因的動物受精卵,細胞工程方法獲得的重組細胞都要通過胚胎移植轉(zhuǎn)移到母體子宮內(nèi)才能發(fā)育成動物個體。 師:近年來通過科學(xué)技術(shù)人員的不懈努力,這方面的成就已是碩果累累。書本59頁的照片展示的就是胚胎移植處理后同時期出生的高產(chǎn)羊的小羔羊。本專題介紹的就是這方面的技術(shù)-胚胎工程。請大家快速閱讀P59至P60頁,了解胚胎工程及其發(fā)展歷程。閱讀后我們來一個快速搶答。

4、師:胚胎工程進行處理和操作的對象是什么(是在什么水平上進行處理和操作的)? 生:動物早期胚胎或配子。 師:胚胎工程包括哪些技術(shù)? 生:胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。 師:胚胎工程中哪項技術(shù)歷史最長? 生:胚胎移植 師:胚胎移植從1890年首次成功以來,經(jīng)歷了日趨成熟,較為完善的階段,至今胚胎移植已經(jīng)成為許多胚胎工程不可缺少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。 師:胚胎移植技術(shù)的成功和應(yīng)用必然會推動一些新技術(shù)的研究,是什么技術(shù)?兩者之間為什么會有必然性?請大家討論一下。 生:體外受精技術(shù)。因自然受孕沒有足夠的胚胎供移植。即胚胎移植中胚胎的成本高、來源缺乏。 師:在體外受精技術(shù)的理論研

5、究中,華人科學(xué)家張明覺作出什么貢獻? 生:發(fā)現(xiàn)了精子獲能現(xiàn)象。 師:這一發(fā)現(xiàn)推動了體外受精技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,體外受精技術(shù)的應(yīng)用對促進胚胎工程產(chǎn)業(yè)化有何意義? 生:為胚胎工程技術(shù)提供了豐富的實驗材料和必要的研究手段。 師:由此可見,胚胎工程百年發(fā)展史中胚胎移植推動了體外受精技術(shù)的研究(精子獲能現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使該技術(shù)得以成功),體外受精技術(shù)的研究又促進了胚胎工程產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展(解決了胚胎來源問題)。我們從中可以看出科學(xué)、技術(shù)、社會三者之間是相互影響、相互促進的??梢灶A(yù)測,胚胎工程產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展也會給胚胎工程技術(shù)本身提出更多的問題,提出更多挑戰(zhàn),同時社會發(fā)展也面臨更多機遇。 師:基礎(chǔ)理論研究在推動

6、技術(shù)進步中具有核心作用。那么我們要了解胚胎工程要不要先了解一下受精和胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)知識呢? 生:要 3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 精子和卵子的發(fā)生 師:下面我們一起學(xué)習(xí)3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育。我們現(xiàn)在都知道哺乳動物發(fā)育的起點都是受精卵。受精卵是由精子和卵子結(jié)合而成的。那么精子和卵子又是如何產(chǎn)生的呢?請大家先自讀課文然后分組討論。分A、B組,分別承擔(dān)精子的發(fā)生(下設(shè)子課題a1以示意圖形式表示精子的發(fā)生a2以示意圖形式概括精子變形階段的變化a3哺乳動物一生中哪些時間產(chǎn)生初級精母細胞)和卵子的發(fā)生(下設(shè)子課題b1以示意圖形式表示卵子的發(fā)生b2初級卵母細胞在何時形成?減數(shù)第一次分裂在何時

7、完成?進入輸卵管的是什么細胞?減數(shù)第二次分裂在何時完成?)各組可以根據(jù)子課題分工。 師:下面我們相互交流一下學(xué)習(xí)心得,每一個子課題小組選一位代表介紹。(我用多媒體展示配合) 生(a1組): 生(a2組) 生(a3組):初情期至生殖機能衰退。 生(b1組): 生(b2組):胎兒,性別分化以后      排卵前后      次級卵母細胞和第一極體      精子和卵子結(jié)合過程中完成的。 師:剛才兩組均展示了自己的學(xué)習(xí)成果,是否能通過我們的考核呢?我們先請A組同學(xué)向B組提問,然后B組提問。 生:(課堂生成) 師:通過剛才的相互提問,我們對精子和卵子和

8、形成應(yīng)該有了較全面的了解。我們能否看出兩者的形成過程中有何區(qū)別。 生:精子形成過程中,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂都 在受精前就完成了,而成熟卵子的形成中減數(shù)第二次分裂是在受精過程中完成的。 生:由一個精原細胞分裂最后可產(chǎn)生多個精子;一個卵原細胞最后只能生成一個卵子。 生:精子要經(jīng)過變形,成熟卵子不需要。 生:精原細胞在初情期后產(chǎn)生,形成初級精母細胞繼而最終形成精子。卵原細胞在胚胎時,性別分化以后就形成初級卵母細胞被卵泡包圍,形成卵泡在卵巢中貯備。 師:為了檢驗我們合作學(xué)習(xí)的成果,我們互換一下角色,課后請A組63頁的討論,B組62頁的討論。下一課交流。 師:我們繼續(xù)上一課的話題。

9、 生(A組,63頁討論1):正常情況下,一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。 生(A組,63頁討論2):排卵是指卵子從卵泡中排出。 生(A組,63頁討論3)::剛排出的卵子尚未完全成熟,僅完成第一次減數(shù)分裂,需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。 生(B組,62頁討論1):不是。能保證最優(yōu)秀的精子與卵子結(jié)合。其它的都在半途中死亡或最后的竟?fàn)幹惺 ? 生(B組,62頁討論1):精子數(shù)量多,總有精子能與卵子結(jié)合,從而保證了種族的延續(xù)。 生(B組,62頁討論2):細胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所,是參與精、卵結(jié)合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。線粒體則是精

10、子進行有氧呼吸分解營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生運動能量的場所。精子的線粒體在精子形成過程中,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”。 第二課時 受精 師:上一課我們已經(jīng)了解了精子和卵子的發(fā)生。下面要學(xué)習(xí)的就是精子與卵子結(jié)合形成合子,即受精的過程。在自然條件下,受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的。 師:我們先了解一下雌性生殖系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),請大家看多媒體,可以看出,精子從射精部位運行到受精部位,要經(jīng)過一段跋涉。因此可以想象精子要有充足的能量儲備。這也是被譽為“試管嬰兒”之父的張明覺發(fā)現(xiàn)的一種現(xiàn)象,我們一起看一下當(dāng)年對這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)的電視報道。 師:這一發(fā)現(xiàn)為改

11、善體外受精的培養(yǎng)條件找到了理論依據(jù),從而為體外受精的成功奠定了基礎(chǔ),張明覺被譽為“試管嬰兒”之父也是當(dāng)之無愧的。這一階段也是精子的準備階段,精子獲能。卵子也要進行準備,卵子的準備主要是繼續(xù)進行減數(shù)分裂過程,也就是進一步成熟,形成成熟卵子的過程。我們重點關(guān)注的是受精過程。 師:請大家結(jié)合多媒體動畫哺乳動物受精過程示意圖,自讀書本,讀完以后請同學(xué)們?yōu)槊恳浑A段配上一段解說詞。 生:這是精子穿越放射冠的過程(放射冠是卵子外圍的卵丘細胞群)。精子的頂體會釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質(zhì),形成穿越放射冠的通路。 生:我們現(xiàn)在可以看到精子開始與透明帶接觸,頂體又將透明帶溶出一條通道,精子正在穿越透明帶

12、,逐漸接觸卵黃膜。 生:現(xiàn)在大家看到的畫面是精子入卵以后,精子頭膨脹形成雄原核,同時被精子激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,釋放出第二極體并形成雌原核的過程。 生:雌、雄原核正在融合,形成受精卵。 生:受精卵開始進行卵裂。 師:通過大家的解說,我對受精過程已有了一個大致的了解,但還有一些疑問,比如哪一過程實現(xiàn)了就表明受精完成了呢?或者說受精完成的標(biāo)志是什么? 生:卵子釋放出第二極體(可以在卵黃膜和透明帶之間看到兩個極體時)。 師:會不會有幾個都很有活力的精子同時與一個卵子結(jié)合呢? 生:不會。受精過程中有防止多精入卵的兩道屏障。第一道是透明帶反應(yīng)。第二道是卵黃膜封閉作用。 師:受精卵

13、形成以后,一個新生命的旅程就開始了。在母體內(nèi)新生命稱為胚胎。課后大家查閱資料,了解胚胎發(fā)育的過程。 第三課時 胚胎發(fā)育 師:大家看一下胚胎發(fā)育的錄像。 師:我們一起小結(jié)一下胚胎早期發(fā)育的過程。注意每個時期的一些特殊結(jié)構(gòu)。 師:利用剛才的基礎(chǔ)知識,我們完成67頁的資料分析。同桌討論。 師:我首先提一問題,早期胚胎進入子宮前已經(jīng)發(fā)育了一段時間,這段時間是在什么結(jié)構(gòu)中發(fā)育的。 生:輸卵管  師:下面請同學(xué)們分別回答討論。 生(討論1):馬的胚胎進入子宮時發(fā)育程度最高,其次為小鼠。 生(討論2):馬應(yīng)選擇囊胚階段的胚胎。牛應(yīng)選擇8-16細胞階段的胚胎。 師:不

14、錯。牛為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率,在實踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進行移植。 生(討論3):認識了自然條件下受精和早期胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)上,在體外才能進行有效的模擬,從而為胚胎工程鋪平道路。 師:旁欄思考題:進行體外受精時,將卵母細胞取出后,是否應(yīng)當(dāng)將它置于與輸卵管中相似的環(huán)境,讓它進一步成熟? 生:是的。從卵巢上取出的卵母細胞還沒有成熟,尚未完成第一次減數(shù)分裂。應(yīng)在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進行培養(yǎng),才能使其成熟,即達到受精前的成熟階段。 師:如果有人想利用胚胎工程技術(shù)得到同卵雙胞胎,你能幫他實現(xiàn)嗎? 生:胚胎分割移植。 師:實踐中是如何操作的,下面的時間大家一起去上網(wǎng)查閱 一下并了解有關(guān)胚胎工程的最新進展。

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