2019-2020年高中生物《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》教案5 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》教案5 新人教版選修3 一、 設(shè)計(jì)思路 本節(jié)是全專題的基礎(chǔ)，理論性較強(qiáng)，學(xué)生會(huì)感到抽象和深?yuàn)W，也不適宜探究。但本專題又是社會(huì)熱點(diǎn)，容易調(diào)動(dòng)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(dá)到知識(shí)、能力、情感的三維目標(biāo)。 二、教學(xué)目標(biāo) 1.簡述哺乳動(dòng)物的精子和卵子的發(fā)生及受精過程。 2.簡述哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點(diǎn)。 3.認(rèn)同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。 三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) （1）哺乳動(dòng)物精子和卵子的發(fā)生。 （2）哺乳動(dòng)物的受精過程。 （3）哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育。 2.教學(xué)難點(diǎn) （1）哺乳動(dòng)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(dòng)物胚胎發(fā)育各階段的主要特點(diǎn)。 四、教學(xué)過程　（建議3課時(shí)） 第一課時(shí) 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(gè)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(shí)“試管嬰兒”涉及到的是“體外受精”和“胚胎移植”兩項(xiàng)主要技術(shù)。我們來看一下關(guān)于“試管嬰兒”的一個(gè)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(xiàng)技術(shù)。 師：事實(shí)上，我們前兩個(gè)專題“基因工程”和“細(xì)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(dòng)物受精卵，細(xì)胞工程方法獲得的重組細(xì)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(dòng)物個(gè)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(shí)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(gè)快速搶答。 師：胚胎工程進(jìn)行處理和操作的對象是什么（是在什么水平上進(jìn)行處理和操作的）？ 生：動(dòng)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(xì)胞培養(yǎng)等。 師：胚胎工程中哪項(xiàng)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(huì)推動(dòng)一些新技術(shù)的研究，是什么技術(shù)？兩者之間為什么會(huì)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)的理論研究中，華人科學(xué)家張明覺作出什么貢獻(xiàn)？ 生：發(fā)現(xiàn)了精子獲能現(xiàn)象。 師：這一發(fā)現(xiàn)推動(dòng)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(jìn)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(huì)三者之間是相互影響、相互促進(jìn)的?？梢灶A(yù)測，胚胎工程產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展也會(huì)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(shí)社會(huì)發(fā)展也面臨更多機(jī)遇。 師：基礎(chǔ)理論研究在推動(dòng)技術(shù)進(jìn)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(shí)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(dòng)物發(fā)育的起點(diǎn)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(dòng)物一生中哪些時(shí)間產(chǎn)生初級(jí)精母細(xì)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(jí)卵母細(xì)胞在何時(shí)形成？減數(shù)第一次分裂在何時(shí)完成？進(jìn)入輸卵管的是什么細(xì)胞？減數(shù)第二次分裂在何時(shí)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(gè)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(jī)能衰退。 生（b1組）： 生（b2組）：胎兒，性別分化以后 　　　　　排卵前后 　　　　　次級(jí)卵母細(xì)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(gè)精原細(xì)胞分裂最后可產(chǎn)生多個(gè)精子；一個(gè)卵原細(xì)胞最后只能生成一個(gè)卵子。 生：精子要經(jīng)過變形，成熟卵子不需要。 生：精原細(xì)胞在初情期后產(chǎn)生，形成初級(jí)精母細(xì)胞繼而最終形成精子。卵原細(xì)胞在胚胎時(shí)，性別分化以后就形成初級(jí)卵母細(xì)胞被卵泡包圍，形成卵泡在卵巢中貯備。 師：為了檢驗(yàn)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。 生（A組，63頁討論1）：正常情況下，一個(gè)卵泡只能形成一個(gè)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(jìn)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(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)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(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸分解營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”或“發(fā)動(dòng)機(jī)”。 第二課時(shí) 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(yùn)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(chǔ)備。這也是被譽(yù)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(bào)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(chǔ)，張明覺被譽(yù)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(zhǔn)備階段，精子獲能。卵子也要進(jìn)行準(zhǔn)備，卵子的準(zhǔn)備主要是繼續(xù)進(jìn)行減數(shù)分裂過程，也就是進(jìn)一步成熟，形成成熟卵子的過程。我們重點(diǎn)關(guān)注的是受精過程。 師：請大家結(jié)合多媒體動(dòng)畫哺乳動(dòng)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(xì)胞群）。精子的頂體會(huì)釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)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，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(shí)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(jìn)行卵裂。 師：通過大家的解說，我對受精過程已有了一個(gè)大致的了解，但還有一些疑問，比如哪一過程實(shí)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(gè)極體時(shí)）。 師：會(huì)不會(huì)有幾個(gè)都很有活力的精子同時(shí)與一個(gè)卵子結(jié)合呢？ 生：不會(huì)。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：受精卵形成以后，一個(gè)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(shí) 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(gè)時(shí)期的一些特殊結(jié)構(gòu)。 師：利用剛才的基礎(chǔ)知識(shí)，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(jìn)入子宮前已經(jīng)發(fā)育了一段時(shí)間，這段時(shí)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(jìn)入子宮時(shí)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(xì)胞階段的胚胎。 師：不錯(cuò)。牛為了提高移植后胚胎的發(fā)育率和妊娠率，在實(shí)踐中通常用發(fā)育到囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植。 生（討論3）：認(rèn)識(shí)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(jìn)行有效的模擬，從而為胚胎工程鋪平道路。 師：旁欄思考題：進(jìn)行體外受精時(shí)，將卵母細(xì)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(jìn)一步成熟？ 生：是的。從卵巢上取出的卵母細(xì)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(jìn)行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達(dá)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(shí)現(xiàn)嗎？ 生：胚胎分割移植。 師：實(shí)踐中是如何操作的，下面的時(shí)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(jìn)展。