资源简介

胚胎工程
【教学目标】
知识与能力方面：
1.描述体外受精和胚胎体外培养。
2.简述胚胎移植和胚胎分割。
3.说出胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植
4.举例说出胚胎工程的应用。
5.尝试搜集胚胎干细胞研究进展的资料
过程与方法方面：
学会总结技术流程图，比较分析不同技术的异同。
情感态度、价值观方面：
通过胚胎工程技术的学习，体会技术对改善生活的关键作用。
【教学重点】
胚胎干细胞培养。
【教学难点】
体外受精，胚胎干细胞培养。
【教学方法】
讲授法
【教学课时】
1课时。
【教学过程】
（导入新课）复习回顾
哺乳动物胚胎发育的过程。
受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体
与卵生动物的体外发育不同，
( http: / / www.21cnjy.com )哺乳动物胚胎发育全过程都是在母体内完成的，但是由于子宫条件的难以模拟以及胎盘构成的复杂性，到目前为止，没有任何一个科学家能够在实验室内完全在实验设备中完成胚胎发育的过程。所以，能够进行人工干预的过程只能是受精卵、卵裂以及囊胚期，故胚胎工程的操作对象往往是受精卵或者是早期胚胎，因为早期胚胎发育可以在人工模拟的条件下进行。
一、体外受精和胚胎体外培养
（学生活动）阅读课文，P47-48，总结体外受精的技术流程。
（总结归纳）
体外受精:采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子，使其在试管中受精。
包括（1）取精子，并培养使之获能
（2）取卵母细胞，培养
（3）精卵共同培养，受精
胚胎体外培养：应用人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。
需要注意的是，在取卵母细
( http: / / www.21cnjy.com )胞之前，往往要对雌性动物进行超数排卵处理，一般静脉注射促性腺激素（例如促黄体生成素和促卵泡激素），不用性激素的原因是避免引起雌性生殖器官的退化萎缩。
胚胎体外培养是一种动物细胞培养的过程，要求的培养液和动物细胞培养液是一样的。
一定要注意，“试管婴儿”并不是
( http: / / www.21cnjy.com )从试管中呱呱坠地的，由于没有任何一个科学家可以在实验室中模拟哺乳动物的子宫条件，所以，哺乳动物培育到早期胚胎（一般是囊胚期），必须移植到代孕母体的子宫中去。
二、胚胎移植
（学生活动）阅读课文P48，总结体外受精的技术流程。
（总结归纳）
将良种家畜的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫里，通过代孕母妊娠产仔的技术。
在移植之前，要对代孕母亲进行同期发情处理，处理所用的也是促性腺激素。
三、胚胎分割移植
借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕母的子宫中发育，产生同卵多仔后代。
同样在移植之前，要对代孕母亲进行同期发情处理，处理所用的也是促性腺激素。
操作对象往往是卵裂球，如果选择囊胚期的胚胎，由于考虑到可能发生了分化，所以要求分割均匀。
操作工具：切割针或切割刀，或者是酶。
四、胚胎干细胞培养技术
（1）胚胎干细胞
(简称ES细胞)，是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。
（2）干细胞的种类
全能干细胞
桑椹胚及以前（也有理论认为囊胚之前）
能发育成完整个体
多能干细胞(胚胎干细胞)
内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来
能分化出动物体内的任何组织
专能干细胞(成体干细胞)
如骨髓干细胞、皮肤生发层细胞等
能分化出特定的组织
（3）胚胎干细胞培养的过程
若要传代，需要在培养皿底部制备一层饲养层细胞，抑制细胞分化，若不用传代，而是获得相关组织，则不用饲养层细胞。
（4）胚胎干细胞培养的实例
胚胎干细胞核移植：
将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。
（5）胚胎干细胞的主要用途：
-
基因敲除，获得移植器官。
-
培育出人造组织器官，用于器官移植。
-
改良创造动物新品种。
可以看出胚胎干细胞培养技术的应用是最广
( http: / / www.21cnjy.com )泛的，前边的几项技术都可以看作是辅助生殖技术，目的往往是育种。而胚胎干细胞培养技术可以用于基础学科的研究，也可以用在临床医学上，也可以用在育种工作中，所以，这项技术的发展前景是最广阔的。
【板书设计】
【随堂练习】
1.判断题
（1）体外受精是一种克隆技术，属于无性繁殖过程。
（×）
（2）同卵双生胎儿是经过胚胎分割技术获得的。
（×）
2.选择题
（1）有关试管动物的说法，不正确的是（
）
A．需要进行胚胎移植
B．在试管中进行体外受精和体外胚胎培养
C．胚胎发育的后期是在母体子宫内完成的
D．在试管中发育起来的动物
（2）胚胎分割技术的理论依据是（
）
A.细胞分化
B.细胞全能性
C.细胞增殖
D.细胞再生
【布置作业】
完成同步测试
【教学反思】
胚胎工程四种技术要根据重
( http: / / www.21cnjy.com )要程度和难易程度分出讲解的详略，像体外受精和胚胎干细胞培养技术比较重要，而且难懂，就要详细讲解，二其他两项技术比较简单，就由学生自学，总结出流程，可以锻炼学生自学和总结的能力。
体外受精：采集精子，获能→采集卵母细胞，培养
→共同培养，受精
胚胎体外培养
体外受精和
胚胎体外培养
　　
胚胎移植
　
胚胎干细胞:囊胚的内细胞团
胚胎干细胞培养：饲养层细胞
胚胎干细胞核移植
应用：如基因敲除
胚胎分割移植
胚胎干细胞培养第一节
从受精卵谈起
【教学目标】
知识与能力方面：
1.说出受精、卵裂、囊胚、原肠胚、三胚层等概念。
2.简述动物胚胎发育的基本过程
过程与方法方面：
通过两栖动物和哺乳动物胚胎发育过程的分别归纳，体会综合、比较、分析等方法。
情感态度、价值观方面：
通过人体胚胎发育的过程，体验生命的神奇。
【教学重点】
受精作用，哺乳动物的胚胎发育过程。
【教学难点】
哺乳动物胚胎发育各阶段的特征。
【教学方法】
讲授法
【教学课时】
1课时。
【教学过程】
（导入新课）复习回顾
回忆减数分裂：
1、精子的生成过程
精原细胞————→初级精母细胞——→次级精母细胞——→精子细胞——→精子
2、卵细胞的生成过程
卵原细胞————→初级卵母细胞——→次级卵母细胞——→卵细胞
讨论：
（1）精子和卵子在发生上的重要区别是什么？
是否变形和细胞质是否均等分配。
（2）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？
不是，排出的是次级卵母细胞，在输卵管中受精。
（提出问题）
受精过程是如何发生的？
（学生活动）
看动画视频，阅读课本P41，总结受精作用的过程。
（总结归纳）
受精作用可以总结归纳为三个过程：
（1）精卵识别
（2）精子附着于卵膜
（3）精卵质膜融合
（提出问题）
受精卵形成后，如何进行胚胎发育？
（学生活动）
阅读课本P42-43，总结两栖动物的胚胎发育过程。
（总结归纳）
两栖动物的胚胎发育过程
受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体
讲解
（1）受精卵
蛙卵上边为动物极，含卵黄少，下边为植物极，富含卵黄。
（2）卵裂期
卵裂：是胚胎细胞分裂增殖而胚胎体积无明显变化的时期。
特点：
①为有丝分裂，DNA复制迅速；
②卵裂球的数量增加，原生质总量不增加，甚至还有减少趋势；
③胚胎体积与受精卵相比不仅没有增大，反而还略有减小。
（3）一般认为，早期胚胎直到囊胚时期，细胞一直都具有全能性。
（4）原肠胚的特点：
①三个胚层：外胚层、中胚层、内胚层。
②两个腔：原肠腔和缩小的囊胚腔。
③一个孔：胚孔。
（4）胚胎发育是指从受精卵到幼体的发育过程，从幼体到成体的发育称为胚后发育，胚胎发育和胚后发育构成个体发育的全过程。
（提出问题）
哺乳动物如何进行胚胎发育，与两栖动物有何异同？
（学生活动）
阅读课本P43-46，总结哺乳动物的胚胎发育过程。
（总结归纳）
哺乳动物的胚胎发育过程
受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体
讲解
（1）
哺乳动物的胚胎发育早期是在输卵管中开始的，一般到桑椹胚期进入子宫，囊胚期着床。
（2）哺乳动物真兽亚纲的囊胚出现滋养层，滋养层是指囊胚表面的一层扁平细胞，发育为胚盘。囊胚内部的称为内细胞团，将发育为完整的胚胎。
（3）与卵生动物的体外发育不同，哺乳动物
( http: / / www.21cnjy.com )胚胎发育全过程都是在母体内完成的，但是由于子宫条件的难以模拟以及胎盘构成的复杂性，到目前为止，没有任何一个科学家能够在实验室内完全在实验设备中完成胚胎发育的过程。所以，能够进行人工干预的过程只能是受精卵、卵裂以及囊胚期，故胚胎工程的操作对象往往是受精卵或者是早期胚胎，因为早期胚胎发育可以在人工模拟的条件下进行。
【板书设计】
受精作用：
过程（1）精卵识别
（2）精子附着于卵膜
（3）精卵质膜融合
胚胎发育：
两栖动物：受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体
哺乳动物：过程同上（大同小异）
【随堂练习】
1.判断题：
（1）在精子和卵细胞识别过程中，依赖的是细胞膜外表面的的糖蛋白。（√）
（2）囊胚外表的一层扁平细胞不断增殖分化，发育成完整的胚胎。（×）
2.选择题
（1）下列过程中没有发生膜融合的是（
）
A.原生质体融合
B.受精
C.氧气进入细胞中的线粒体
D.浆细胞分泌抗体
（2）下列细胞最容易表现全能性的是（
）
A.内胚层细胞
B.囊胚期细胞
C.外胚层细胞
D.卵裂球细胞
【布置作业】
完成同步测试。
【教学反思】
由于浙科版教材是第一年使用，教材中有很多谬误之处，在教学中处理起来很麻烦。下列问题一定要注意：
（1）教材中很多内容都是点到即止，我们也没必要过度扩展，例如，受精过程中关于顶体反应、透明带、卵黄膜的知识可简单带过，不用学生记忆。
（2）教材中讲到两栖动物蛙的发育过程时，提
( http: / / www.21cnjy.com )到了囊胚期出现滋养层和内细胞团，而实质上只有哺乳动物的真兽亚纲的动物才会出现这两个结构。在授课过程我把这两个过程分别讲解，先总结两栖动物的胚胎发育过程，再总结哺乳动物的胚胎发育过程，适当对比，突出哺乳动物的进化优势。
（3）讲完胚胎发育过程，适当点出能够进行人
( http: / / www.21cnjy.com )工干预的是早期胚胎的发育，所以哺乳动物的胚胎工程操作对象一般是受精卵或者早期胚胎，为下节课打下基础。
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