体内受精和早期胚胎发育
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《体内受精和早期胚胎发育》的教学设计
学科 生物 教材名称：现代生物科技专题 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 体内受精和早期胚胎发育 年级：高二 学期：高二下期
教学目标 知识目标精子和卵子的发生受精过程早期胚胎发育 能力目标 以精子的运行途径为线索，构建受精网络情感、价值观目标： 体会新生命是如何形成的
重点与难点 重点： 受精过程难点： 精子和卵子的发生
教学思路 学案导学→学生讨论→教师点评→课堂练习→课堂总结→反馈
教学手段 PPT与教、学案结合
主要资源 教材 ； PPT ； 教、学案； 精子、卵细胞形成和受精过程动画; 胚胎发育的视频
教学过程预设（建议3课时）
环节 教师活动（教学内容的呈现） 学生活动（学习活动的设计） 设计意图
一、创设情景，激发兴趣1.实例引入新专题——胚胎工程2学习新课 —— 胚胎工程概述2.1胚胎工程概念2.2胚胎工程的建立及发展意义二．学案导学，自主学习3.学习新课 ——体内受精 3.1精子和卵子的发生三．教师点评复习上节课内容引入本节课内容3.2受精教师点评引入3.3胚胎发育课堂总结 第一课时：师：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？生：借腹怀胎、试管婴儿。师：“试管婴儿”是不是在试管中长出一胎儿呢？生：不是。师：其实“试管婴儿”涉及到的是“体外受精”和“胚胎移植”两项主要技术。我们来看一下关于“试管婴儿”的一个科学片。师：从上面的短片中我们可以发现“试管婴儿”就是模拟母体内的环境，让精子和卵子在体外完成受精作用，然后再将受精卵在体外发育到一定阶段的胚胎移植到母体子宫内自然发育形成胎儿的一项技术。师：事实上，我们前两个专题“基因工程”和“细胞工程”也要用到胚胎移植技术。比如基因工程方法获得的含有目的基因的动物受精卵，细胞工程方法获得的重组细胞都要通过胚胎移植转移到母体子宫内才能发育成动物个体。师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术－胚胎工程。请大家快速阅读P59至P60页，了解胚胎工程及其发展历程。阅读后我们来一个快速抢答。师：胚胎工程进行处理和操作的对象是什么（是在什么水平上进行处理和操作的）？生：动物早期胚胎或配子。师：胚胎工程包括哪些技术？生：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。师：胚胎工程中哪项技术历史最长？生：胚胎移植师：胚胎移植从1890年首次成功以来，经历了日趋成熟，较为完善的阶段，至今胚胎移植已经成为许多胚胎工程不可缺少的基础环节。师：胚胎移植技术的成功和应用必然会推动一些新技术的研究，是什么技术？两者之间为什么会有必然性？请大家讨论一下。生：体外受精技术。因自然受孕没有足够的胚胎供移植。即胚胎移植中胚胎的成本高、来源缺乏。师：在体外受精技术的理论研究中，华人科学家张明觉作出什么贡献？生：发现了精子获能现象。师：这一发现推动了体外受精技术的发展和应用，体外受精技术的应用对促进胚胎工程产业化有何意义？生：为胚胎工程技术提供了丰富的实验材料和必要的研究手段。师：由此可见，胚胎工程百年发展史中胚胎移植推动了体外受精技术的研究（精子获能现象的发现使该技术得以成功），体外受精技术的研究又促进了胚胎工程产业化的发展（解决了胚胎来源问题）。我们从中可以看出科学、技术、社会三者之间是相互影响、相互促进的。可以预测，胚胎工程产业化的发展也会给胚胎工程技术本身提出更多的问题，提出更多挑战，同时社会发展也面临更多机遇。师：基础理论研究在推动技术进步中具有核心作用。那么我们要了解胚胎工程要不要先了解一下受精和胚胎发育的基础知识呢？师：下面我们一起学习3.1体内受精和早期胚胎发育。我们现在都知道哺乳动物发育的起点都是受精卵。受精卵是由精子和卵子结合而成的。那么精子和卵子又是如何产生的呢？请大家先自读课文然后分组讨论。分A、B组，分别承担精子的发生（下设子课题a1以示意图形式表示精子的发生a2以示意图形式概括精子变形阶段的变化a3哺乳动物一生中哪些时间产生初级精母细胞）和卵子的发生（下设子课题b1以示意图形式表示卵子的发生b2初级卵母细胞在何时形成？减数第一次分裂在何时完成？进入输卵管的是什么细胞？减数第二次分裂在何时完成？）各组可以根据子课题分工。师：下面我们相互交流一下学习心得，每一个子课题小组选一位代表介绍。用多媒体展示答案第二课时教师提出问题：精子发生的时期、过程、结果；精子细胞变形成为精子发生的变化；卵子发生的时期、过程、结果；精子与卵子发生的比较；5、一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？6、排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？7、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？学生回答。师：上一课我们已经了解了精子和卵子的发生。下面要学习的就是精子与卵子结合形成合子，即受精的过程。在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。师：我们先了解一下雌性生殖系统的一般结构，请大家看多媒体，可以看出，精子从射精部位运行到受精部位，要经过一段跋涉。因此可以想象精子要有充足的能量储备。这也是被誉为“试管婴儿”之父的张明觉发现的一种现象，我们一起看一下当年对这一科学发现的电视报道。师：这一发现为改善体外受精的培养条件找到了理论依据，从而为体外受精的成功奠定了基础，张明觉被誉为“试管婴儿”之父也是当之无愧的。这一阶段也是精子的准备阶段，精子获能。卵子也要进行准备，卵子的准备主要是继续进行减数分裂过程，也就是进一步成熟，形成成熟卵子的过程。我们重点关注的是受精过程。师：请大家结合多媒体动画哺乳动物受精过程示意图，自读书本，读完以后请同学们为每一阶段配上一段解说词。教师归纳投影详解第三课时受精卵形成以后，一个新生命的旅程就开始了。在母体内新生命称为胚胎师：大家看一下胚胎发育的视频。师：我们一起小结一下胚胎早期发育的过程。注意每个时期的一些特殊结构。教师归纳投影详解师：如果有人想利用胚胎工程技术得到同卵双胞胎，你能帮他实现吗？生：胚胎分割移植。师：实践中是如何操作的，下面的时间大家一起去查阅一下并了解有关胚胎工程的最新进展。体内受精和早期胚胎发育：１.精子和卵子的发生精子的发生卵子的发生２.受精受精前的准备工作准备阶段１：精子的获能准备阶段２：卵子的准备受精阶段３.胚胎发育 学生回答观看“试管婴儿”的科学片学生分组讨论自主学习，小组讨论1.精子的发生阅读教材P61，观察图3－1，讨论回答有关问题：（1）哺乳动物精子的发生是在__ ___内完成的。雄性动物从________期开始，直到________ __。（2）发生过程：第一阶段：位于_________的____________先分裂为两个细胞，然后进行数次___________，产生多个________________。第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产生两个_____ ______，MⅡ共产生____个含___________的____ _______细胞。 第三阶段：__ _ _经过变形，______ __变为____ ____的主要部分，____ ___发育为头部的_ ___，_____演变为________，________聚集在___ _的基部形成__ __。同时，其它物质浓缩为球状，叫_______ _____，随精子的成熟过程向后移动，知道最后脱落。2、卵子的发生阅读教材P62－63，观察图3－5，回答有关问题：（1）卵子的发生场所：是在_________ ____内完成的。（2）卵子的发生的时期及过程：动物的胚胎在_____ ___以后，_____ ___的卵原细胞通过________ _____________，并演变为_____ _____，被______ ___包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物____ _____完成的，结果是产生_____ ____ _____和_____ ____；MⅡ是在_______________________完成的，产生_______ ______和________ _____。判断卵子是否受精的重要标志是__________ ________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。（3） 精子和卵子在发生上的重要区别是：哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在______________（即__________）完成的。3.精子和卵子发生主要比较：（1）相似之处：细胞分裂的最初阶段为______ ____。不断增加生殖原细胞的数量；经过两次____ __才能形成____________________。（2）不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个___ ______；一个卵原细胞最后只能生成____ ______。___ _____的形状为蝌蚪状；____ ___为球形。多数哺乳动物___ _____的形成和在______________的贮备是在胎儿出生前完成。自主学习，小组讨论仔细阅读P64－65，图3－6，思考讨论以下问题：（1）什么是受精？包括哪几个阶段？受精是________ _____（即_____ ___）的过程。它包括____ ________和__ ______。（2）受精的过程怎样？受精的场所如何？准备阶段1－ :刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在______ _____发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 准备阶段2― :动物排出的可能是______ ___也可能是_____ ____，都要在____ ____内进一步成熟，达到_____ _____时，才具备与精子受精的能力。 受精阶段：受精过程主要包括_____________ _____、______ ____、_______ ______。精子与卵子相遇，首先发生___ _____，精子穿入____ _ ___，接触_____ _____，穿过______ ____，接触____ ______。多精入卵受精的第一道屏障是________ __，第二道屏障是_____ _____。精子入卵后另一变化：_________ ______，两组_ ___ __合为一组，形成_____ ___。阅读P66－67，思考讨论：合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。早期胚胎发育包括：卵裂、囊胚和原肠胚三个阶段。 1.卵裂： ①场所：是________________。②特点：________________。2.桑椹胚：细胞数目32个左右。 每个细胞都有发育城完整胚胎的潜能，属于________3.囊胚：①桑椹胚进一步发育形成。②细胞开始分化。出现________和________________。 ③________：聚集在胚胎一端个体较大的一团细胞。将发育成各种组织。 ④________：沿透明带内层扩展排列的一层个体较小的细胞。将发育_______ ⑤出现________ ⑥孵化：指________进一步扩大，导致________破裂，________从其中伸展出来的过程。 4.原肠胚： ①包括外胚层、内胚层；囊胚腔、原肠腔。 激发学生学习兴趣了解胚胎工程概念了解胚胎工程的建立及发展意义培养学生阅读能力及自主解决问题的能力培养思维的广阔性引领学生认识科学、技术、社会三者之间的关系点出本节难点了解哺乳动物的受精过程点出本节重点知道哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念通过讲解创设情景使学生了解科学研究的思路和解决问题的方法指导学生阅读时善于思考知道哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点点出本节的核心内容
自我反思
主要特色与创新 学生高度参与，体现了新课程理念：以学生位主体，小组合作学习。全体体学生参与，体现了教育面向全体学生。
存在的问题与不足 选修教材的减数分裂和必修教材的减数分裂描述差异较大知识微观抽象很难形象化，只能借助动画
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《体内受精和早期胚胎发育》的教学设计
学科 生物 教材名称：现代生物科技专题 教材出版社：人民教育出版社
课题名称 体内受精和早期胚胎发育 年级：高二 学期：高二下期
教学目标 知识目标精子和卵子的发生受精过程早期胚胎发育 能力目标 以精子的运行途径为线索，构建受精网络情感、价值观目标： 体会新生命是如何形成的
重点与难点 重点： 受精过程难点： 精子和卵子的发生
教学思路 学案导学→学生讨论→教师点评→课堂练习→课堂总结→反馈
教学手段 PPT与教、学案结合
主要资源 教材 ； PPT ； 教、学案； 精子、卵细胞形成和受精过程动画; 胚胎发育的视频
教学过程预设（建议3课时）
环节 教师活动（教学内容的呈现） 学生活动（学习活动的设计） 设计意图
一、创设情景，激发兴趣1.实例引入新专题——胚胎工程2学习新课 —— 胚胎工程概述2.1胚胎工程概念2.2胚胎工程的建立及发展意义二．学案导学，自主学习3.学习新课 ——体内受精 3.1精子和卵子的发生三．教师点评复习上节课内容引入本节课内容3.2受精教师点评引入3.3胚胎发育课堂总结 第一课时：师：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？生：借腹怀胎、试管婴儿。师：“试管婴儿”是不是在试管中长出一胎儿呢？生：不是。师：其实“试管婴儿”涉及到的是“体外受精”和“胚胎移植”两项主要技术。我们来看一下关于“试管婴儿”的一个科学片。师：从上面的短片中我们可以发现“试管婴儿”就是模拟母体内的环境，让精子和卵子在体外完成受精作用，然后再将受精卵在体外发育到一定阶段的胚胎移植到母体子宫内自然发育形成胎儿的一项技术。师：事实上，我们前两个专题“基因工程”和“细胞工程”也要用到胚胎移植技术。比如基因工程方法获得的含有目的基因的动物受精卵，细胞工程方法获得的重组细胞都要通过胚胎移植转移到母体子宫内才能发育成动物个体。师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术－胚胎工程。请大家快速阅读P59至P60页，了解胚胎工程及其发展历程。阅读后我们来一个快速抢答。师：胚胎工程进行处理和操作的对象是什么（是在什么水平上进行处理和操作的）？生：动物早期胚胎或配子。师：胚胎工程包括哪些技术？生：胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。师：胚胎工程中哪项技术历史最长？生：胚胎移植师：胚胎移植从1890年首次成功以来，经历了日趋成熟，较为完善的阶段，至今胚胎移植已经成为许多胚胎工程不可缺少的基础环节。师：胚胎移植技术的成功和应用必然会推动一些新技术的研究，是什么技术？两者之间为什么会有必然性？请大家讨论一下。生：体外受精技术。因自然受孕没有足够的胚胎供移植。即胚胎移植中胚胎的成本高、来源缺乏。师：在体外受精技术的理论研究中，华人科学家张明觉作出什么贡献？生：发现了精子获能现象。师：这一发现推动了体外受精技术的发展和应用，体外受精技术的应用对促进胚胎工程产业化有何意义？生：为胚胎工程技术提供了丰富的实验材料和必要的研究手段。师：由此可见，胚胎工程百年发展史中胚胎移植推动了体外受精技术的研究（精子获能现象的发现使该技术得以成功），体外受精技术的研究又促进了胚胎工程产业化的发展（解决了胚胎来源问题）。我们从中可以看出科学、技术、社会三者之间是相互影响、相互促进的。可以预测，胚胎工程产业化的发展也会给胚胎工程技术本身提出更多的问题，提出更多挑战，同时社会发展也面临更多机遇。师：基础理论研究在推动技术进步中具有核心作用。那么我们要了解胚胎工程要不要先了解一下受精和胚胎发育的基础知识呢？师：下面我们一起学习3.1体内受精和早期胚胎发育。我们现在都知道哺乳动物发育的起点都是受精卵。受精卵是由精子和卵子结合而成的。那么精子和卵子又是如何产生的呢？请大家先自读课文然后分组讨论。分A、B组，分别承担精子的发生（下设子课题a1以示意图形式表示精子的发生a2以示意图形式概括精子变形阶段的变化a3哺乳动物一生中哪些时间产生初级精母细胞）和卵子的发生（下设子课题b1以示意图形式表示卵子的发生b2初级卵母细胞在何时形成？减数第一次分裂在何时完成？进入输卵管的是什么细胞？减数第二次分裂在何时完成？）各组可以根据子课题分工。师：下面我们相互交流一下学习心得，每一个子课题小组选一位代表介绍。用多媒体展示答案第二课时教师提出问题：精子发生的时期、过程、结果；精子细胞变形成为精子发生的变化；卵子发生的时期、过程、结果；精子与卵子发生的比较；5、一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？6、排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？7、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？学生回答。师：上一课我们已经了解了精子和卵子的发生。下面要学习的就是精子与卵子结合形成合子，即受精的过程。在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。师：我们先了解一下雌性生殖系统的一般结构，请大家看多媒体，可以看出，精子从射精部位运行到受精部位，要经过一段跋涉。因此可以想象精子要有充足的能量储备。这也是被誉为“试管婴儿”之父的张明觉发现的一种现象，我们一起看一下当年对这一科学发现的电视报道。师：这一发现为改善体外受精的培养条件找到了理论依据，从而为体外受精的成功奠定了基础，张明觉被誉为“试管婴儿”之父也是当之无愧的。这一阶段也是精子的准备阶段，精子获能。卵子也要进行准备，卵子的准备主要是继续进行减数分裂过程，也就是进一步成熟，形成成熟卵子的过程。我们重点关注的是受精过程。师：请大家结合多媒体动画哺乳动物受精过程示意图，自读书本，读完以后请同学们为每一阶段配上一段解说词。教师归纳投影详解第三课时受精卵形成以后，一个新生命的旅程就开始了。在母体内新生命称为胚胎师：大家看一下胚胎发育的视频。师：我们一起小结一下胚胎早期发育的过程。注意每个时期的一些特殊结构。教师归纳投影详解师：如果有人想利用胚胎工程技术得到同卵双胞胎，你能帮他实现吗？生：胚胎分割移植。师：实践中是如何操作的，下面的时间大家一起去查阅一下并了解有关胚胎工程的最新进展。体内受精和早期胚胎发育：１.精子和卵子的发生精子的发生卵子的发生２.受精受精前的准备工作准备阶段１：精子的获能准备阶段２：卵子的准备受精阶段３.胚胎发育 学生回答观看“试管婴儿”的科学片学生分组讨论自主学习，小组讨论1.精子的发生阅读教材P61，观察图3－1，讨论回答有关问题：（1）哺乳动物精子的发生是在__ ___内完成的。雄性动物从________期开始，直到________ __。（2）发生过程：第一阶段：位于_________的____________先分裂为两个细胞，然后进行数次___________，产生多个________________。第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产生两个_____ ______，MⅡ共产生____个含___________的____ _______细胞。 第三阶段：__ _ _经过变形，______ __变为____ ____的主要部分，____ ___发育为头部的_ ___，_____演变为________，________聚集在___ _的基部形成__ __。同时，其它物质浓缩为球状，叫_______ _____，随精子的成熟过程向后移动，知道最后脱落。2、卵子的发生阅读教材P62－63，观察图3－5，回答有关问题：（1）卵子的发生场所：是在_________ ____内完成的。（2）卵子的发生的时期及过程：动物的胚胎在_____ ___以后，_____ ___的卵原细胞通过________ _____________，并演变为_____ _____，被______ ___包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物____ _____完成的，结果是产生_____ ____ _____和_____ ____；MⅡ是在_______________________完成的，产生_______ ______和________ _____。判断卵子是否受精的重要标志是__________ ________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。（3） 精子和卵子在发生上的重要区别是：哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在______________（即__________）完成的。3.精子和卵子发生主要比较：（1）相似之处：细胞分裂的最初阶段为______ ____。不断增加生殖原细胞的数量；经过两次____ __才能形成____________________。（2）不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个___ ______；一个卵原细胞最后只能生成____ ______。___ _____的形状为蝌蚪状；____ ___为球形。多数哺乳动物___ _____的形成和在______________的贮备是在胎儿出生前完成。自主学习，小组讨论仔细阅读P64－65，图3－6，思考讨论以下问题：（1）什么是受精？包括哪几个阶段？受精是________ _____（即_____ ___）的过程。它包括____ ________和__ ______。（2）受精的过程怎样？受精的场所如何？准备阶段1－ :刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在______ _____发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 准备阶段2― :动物排出的可能是______ ___也可能是_____ ____，都要在____ ____内进一步成熟，达到_____ _____时，才具备与精子受精的能力。 受精阶段：受精过程主要包括_____________ _____、______ ____、_______ ______。精子与卵子相遇，首先发生___ _____，精子穿入____ _ ___，接触_____ _____，穿过______ ____，接触____ ______。多精入卵受精的第一道屏障是________ __，第二道屏障是_____ _____。精子入卵后另一变化：_________ ______，两组_ ___ __合为一组，形成_____ ___。阅读P66－67，思考讨论：合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。早期胚胎发育包括：卵裂、囊胚和原肠胚三个阶段。 1.卵裂： ①场所：是________________。②特点：________________。2.桑椹胚：细胞数目32个左右。 每个细胞都有发育城完整胚胎的潜能，属于________3.囊胚：①桑椹胚进一步发育形成。②细胞开始分化。出现________和________________。 ③________：聚集在胚胎一端个体较大的一团细胞。将发育成各种组织。 ④________：沿透明带内层扩展排列的一层个体较小的细胞。将发育_______ ⑤出现________ ⑥孵化：指________进一步扩大，导致________破裂，________从其中伸展出来的过程。 4.原肠胚： ①包括外胚层、内胚层；囊胚腔、原肠腔。 激发学生学习兴趣了解胚胎工程概念了解胚胎工程的建立及发展意义培养学生阅读能力及自主解决问题的能力培养思维的广阔性引领学生认识科学、技术、社会三者之间的关系点出本节难点了解哺乳动物的受精过程点出本节重点知道哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念通过讲解创设情景使学生了解科学研究的思路和解决问题的方法指导学生阅读时善于思考知道哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点点出本节的核心内容
自我反思
主要特色与创新 学生高度参与，体现了新课程理念：以学生位主体，小组合作学习。全体体学生参与，体现了教育面向全体学生。
存在的问题与不足 选修教材的减数分裂和必修教材的减数分裂描述差异较大知识微观抽象很难形象化，只能借助动画
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