2019-2020年高二生物《體內受精和早期胚胎發(fā)育》教案 新人教版.doc

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2019-2020年高二生物《體內受精和早期胚胎發(fā)育》教案 新人教版 一、 設計思路 本節(jié)是全專題的基礎，理論性較強，學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，容易調動學習興趣。因此，我借助多媒體和網(wǎng)絡，采用多種方法，讓學生自主學習、合作學習，營造積極的學習氛圍，達到知識、能力、情感的三維目標。 二、教學目標 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、教學重點和難點 1.教學重點 （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)育。 2.教學難點 （1）哺乳動物受精過程中精子的獲能、頂體反應、透明帶反應、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。我們來看一下關于“試管嬰兒”的一個科學片。 師：從上面的短片中我們可以發(fā)現(xiàn)“試管嬰兒”就是模擬母體內的環(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自然發(fā)育形成胎兒的一項技術。 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。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移到母體子宮內才能發(fā)育成動物個體。 師：近年來通過科學技術人員的不懈努力，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羊的小羔羊。本專題介紹的就是這方面的技術－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。 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？ 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環(huán)節(jié)。 師：胚胎移植技術的成功和應用必然會推動一些新技術的研究，是什么技術？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。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：在體外受精技術的理論研究中，華人科學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的發(fā)展和應用，體外受精技術的應用對促進胚胎工程產業(yè)化有何意義？ 生：為胚胎工程技術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的研究（精子獲能現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使該技術得以成功），體外受精技術的研究又促進了胚胎工程產業(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、技術、社會三者之間是相互影響、相互促進的。可以預測，胚胎工程產業(yè)化的發(fā)展也會給胚胎工程技術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：基礎理論研究在推動技術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)育的基礎知識呢？ 生：要 3.1體內受精和早期胚胎發(fā)育 精子和卵子的發(fā)生 師：下面我們一起學習3.1體內受精和早期胚胎發(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合而成的。那么精子和卵子又是如何產生的呢？請大家先自讀課文然后分組討論。分A、B組，分別承擔精子的發(fā)生（下設子課題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生初級精母細胞）和卵子的發(fā)生（下設子課題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習心得，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（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 　　　　　精子和卵子結合過程中完成的。 師：剛才兩組均展示了自己的學習成果，是否能通過我們的考核呢？我們先請A組同學向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形成應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習的成果，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。 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，需要在輸卵管內進一步成熟。排出的卵子是在輸卵管內與精子受精的。 生（B組，62頁討論1）：不是。能保證最優(yōu)秀的精子與卵子結合。其它的都在半途中死亡或最后的竟爭中失敗。 生（B組，62頁討論1）：精子數(shù)量多，總有精子能與卵子結合，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儲存和復制的場所，是參與精、卵結合和后代遺傳特性與細胞代謝活動的控制中心。線粒體則是精子進行有氧呼吸分解營養(yǎng)物質產生運動能量的場所。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。下面要學習的就是精子與卵子結合形成合子，即受精的過程。在自然條件下，受精是在雌性的輸卵管內完成的。 師：我們先了解一下雌性生殖系統(tǒng)的一般結構，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，我們一起看一下當年對這一科學發(fā)現(xiàn)的電視報道。 師：這一發(fā)現(xiàn)為改善體外受精的培養(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，張明覺被譽為“試管嬰兒”之父也是當之無愧的。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。我們重點關注的是受精過程。 師：請大家結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，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，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。第二道是卵黃膜封閉作用。 師：受精卵形成以后，一個新生命的旅程就開始了。在母體內新生命稱為胚胎。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：我們一起小結一下胚胎早期發(fā)育的過程。注意每個時期的一些特殊結構。 師：利用剛才的基礎知識，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構中發(fā)育的。 生：輸卵管　 師：下面請同學們分別回答討論。 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）：馬應選擇囊胚階段的胚胎。牛應選擇8－16細胞階段的胚胎。 師：不錯。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，是否應當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 一下并了解有關胚胎工程的最新進展。