2.3.2胚胎工程技术及其应用教学设计-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章 细胞工程 第3节 胚胎工程 二 胚胎工程技术及其应用 教学分析 · 教学目标 1. 通过分析体外受精、胚胎移植和胚胎分割的操作步骤，理解胚胎工程相关技术的原理，并能结合实例进行说明，激发学生对生命科学的探索兴趣，培养学生的科学思维，理解生命科学技术对社会发展的影响。（生命观念、科学思维） 2. 通过北方白犀牛繁殖案例，运用胚胎工程技术分析人工繁殖的方法，使学生理解各胚胎工程技术之间的关联，引导学生运用胚胎工程相关技术解决实际问题，增强保护生物多样性的社会责任感。（生命观念、科学思维、社会责任） · 教学重难点 重点：1.体外受精的基本操作过程。 2.胚胎工程中胚胎移植的生理学基础和基本操作步骤。 3.胚胎分割的基本操作步骤。 难点：胚胎移植的生理学基础（受体处理、胚胎存活条件、免疫排斥等）和基本操作步骤。 · 教学方法 采用讲授法、案例分析法、启发式提问、小组讨论、实验演示等方法，结合PPT演示，提高学生对胚胎工程技术的理解。 · 课时安排 1课时 · 教学准备 多媒体，学案，PPT等。 导入新课教学设计 目前全球仅存两头雌性北方白犀牛，且因年龄、健康问题无法自然受孕。研究人员在此之前设法保存了北方白犀牛的精子。如何对北方白犀牛进行人工繁育？ 学生提出“试管北方白犀牛”的方法。课件展示试管动物的图片、概念，并给学生呈现试管动物的基本操作过程，并且分析试管动物操作过程中涉及到的胚胎工程技术，包括体外受精、胚胎移植等。 研究人员已保存了北方白犀牛的精子，在母体无法自然受孕的情况下，哪些生物技术可以用于人工繁殖？ (设计意图:导入图片，结合濒临灭绝的北方白犀牛材料，介绍试管动物的基本操作过程，激发学生探究胚胎工程技术的欲望与学习兴趣，同时激发学生对保护濒临灭绝生物的责任感和使命感，并通过问题引入本节课的学习内容，效果较好。) 任务一、体外受精 请阅读教材P60内容及“哺乳动物体外受精过程示意图”，完成学案中的问题。 教学任务：引领学生自主阅读教材，通过问题的思考，分析体外受精的基本过程，以及分析在体外受精过程中需要注意的问题，并通过【迁移应用】对所学知识进行应用迁移，培养应用所学知识解决问题的能力。通过学生答案展示，掌握体外受精的基本过程。 教学实施： 【师】通过阅读教材内容及“哺乳动物体外受精过程示意图”，自主完成学案中2个思考题。 【生】根据教材内容及示意图独立思考并回答学案中的2个思考题。学生进行互评。 【师】根据学生的回答，引导学生对体外受精过程进行学习，并完成学案中的【思考】。 【生】思考并回答。 【师】根据学生的回答进行评价，并进行归纳总结，展示答案。整理后完成学案中的【迁移应用】1. 体外受精得到的受精卵的培养条件有哪些？ 2.情境分析：某研究团队在实验室中进行牛的体外受精，但发现受精率较低，可能是什么原因导致的？ 【生】结合所学内容进行独立思考，并进行小组讨论。 评价设计： 根据学生回答问题的完整度检测学生对教材内容的初步掌握情况。依据学生【迁移应用】的回答情况检测对“体外受精”内容的掌握及应用情况，答案完整度达到80%即为达到标准。 (设计意图:通过分析教材中体外受精的概念、基本过程及“哺乳动物体外受精过程示意图”，逐步掌握体外受精的具体步骤，通过【迁移应用】对知识进行应用。) 任务二、胚胎移植 教学任务：通过“体外受精得到的北方白犀牛受精卵是在‘试管’中进行培养得到新个体吗？”问题进入“胚胎移植”的学习，引导学生自主阅读教材及示意图的内容，通过阅读教材，以及对学案中问题的思考与回答，初步掌握胚胎移植的基本操作步骤及操作目的。通过学生自主归纳总结胚胎移植的相关内容及问题的思考，进一步掌握胚胎移植的基本操作步骤。 教学实施： 【师】PPT展示“胚胎移植”的概念，并思考学案中的2个问题 【生】学生根据概念分析、回答学案中的问题。 【师】请阅读教材P61内容，利用手中材料对胚胎移植过程进行梳理。（小组合作） 【生】小组合作，利用手中的材料对胚胎移植的基本步骤进行梳理，并进行展示。 【师】依据小组梳理的内容，思考并完成学案中的3个思考题，完成后进行小组讨论，对问题的答案进行完善。 【生】独立思考学案中的问题，完成后进行小组讨论。小组展示学案中的3个思考题。 【师】依据学案中的问题对胚胎移植操作步骤进行讲解，并追问：用什么方法作同期发情处理呢？ 【生】回答：孕激素 【师】继续讲解操作步骤，并在第3题回答完成后追问：受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应? 【生】回答：受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。 【师】继续追问：如何检测胚胎是否成功移植？ 【生】回答：对受体进行妊娠检查 【师】PPT展示并讲解胚胎移植的意义及地位。 【师】根据胚胎移植基本操作步骤内容完成【归纳总结】。 【生】自主归纳，完成后进行展示。 【师】进行评价、总结并展示答案，留出时间给学生整理答案。让学生继续自主完成学案中的【思考讨论】，完成后，小组讨论并完善答案。 【生】自主完成后进行小组讨论，完善答案，进行展示，相互评价。 【师】进行评价、总结并展示答案。 评价设计： 根据学生学案问题、追问问题的回答情况，通过学生互评、教师点评检测学生胚胎移植基本操作步骤的掌握情况。依据【归纳总结】中学生归纳的正确与否及对【思考讨论】回答的完整度对学生的掌握情况进行检测。学生“归纳”部分基本正确，对“思考题”的概括达到75%即达到要求。 (设计意图:学生通过学案问题的引导，及课件中追问问题的思考，基本掌握胚胎移植的基本操作步骤。对所学知识进行归纳、思考，有利于培养学生对知识进行归纳、整合的能力) 任务三、胚胎分割 教学任务：通过“要增加北方白犀牛的繁殖率，可否采用胚胎分割的方法进行？”引入胚胎分割的内容。通过观看胚胎分割操作视频及阅读教材知识，对胚胎分割的基本操作步骤进行分析，并回答学案中的相关问题，掌握胚胎分割的基本操作步骤及操作的注意事项。通过资料阅读，分析胚胎分割在进行移植前的性别鉴定、遗传病的筛查等方面的意义。通过【迁移应用】，分析此技术在实践中存在的问题。 教学实施： 【师】观看“胚胎分割动态演示”及阅读教材胚胎分割的相关内容，自主完成学案中的2个思考题 【生】独立思考并完成学案中的问题，完成后进行答案展示、学生互评。 【师】对胚胎分割的概念进行展示、分析，并展示学案中问题的答案，让学生根据学案中的材料及教材知识完成学案中的2个问题。 【生】阅读学案中材料，自主完成学案中的问题，完成后进行答案展示。 【师】对学生所展示的答案进行评价，PPT展示材料并讲解，结合材料让学生讨论胚胎分割的优点及局限性。 【生】讨论并完成“胚胎分割的优点及局限性”，完成后发表观点。 【师】教师进行评价、总结并展示。 【师】独立完成【迁移应用】中的思考题： 1. 某实验室在进行牛的胚胎分割时，发现4细胞期分割的胚胎移植成功率较高，而囊胚期分割的移植成功率较低，为什么会出现这种情况？ 2. 通过胚胎分割、胚胎移植等技术人工繁育的北方白犀牛种群与野生种群相比，有什么区别？ 【生】独立完成思考题，并展示答案。 【师】对学生的答案进行点评，并进行PPT展示、讲解。 评价设计： 根据学生对学案思考题回答的准确度，通过小组互评、教师点评检测学生对胚胎分割基本操作步骤的掌握情况，以及学生对知识的综合应用情况。【迁移应用】思考题回答第1题时能联系到“细胞全能性”，第2题可联系到“遗传多样性”即达到要求。 (设计意图:通过对学案问题的回答，对胚胎分割基本操作步骤的内容进行分析、理解，使学生掌握胚胎分割基本操作步骤的相关内容。通过实际问题的解决，培养学生综合运用所学知识解决问题的能力。) 评价反馈 完成学案中的当堂训练。 课堂小结 结合本节课所学内容，写出对北方白犀牛进行人工繁育产生“试管犀牛”的具体操作流程。 布置作业 完成课后作业（30分钟）。 教学反思 本节课采用了问题引导的方式开展教学。在整个教学过程中，充分发挥了学生学习的主动性，鼓励他们大胆去发表自己的想法、主动地获取知识，打造高效课堂，并通过“如何对北方白犀牛进行人工繁育？”等问题，引发学生保护濒临灭绝生物的责任感，以及对胚胎工程相关技术的求知欲。反思整堂课，主要在以下几方面做得较好：（1）通过问题引导、问题的追问、小组讨论、归纳总结、迁移应用等方式进行教学，提高了学生学习的积极性；（2）大部分学生能够掌握胚胎工程技术及其应用的内容。 本节课也有不足之处：课堂上的时间分配不够合理，在教学过程中，讲解“胚胎移植”部分的【归纳思考】部分浪费了较多时间，使学生在其他练习中遇到问题没有充分的思考和交流时间，影响了教学效果。 板书设计 胚胎工程技术及其应用 一、体外受精 精子的获取、卵母细胞的采集、受精 二、胚胎移植 1.概念 2.具体操作步骤：供体、受体的选择和处理→配种或人工授精→胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→妊娠检查。 3.意义及地位 4.实质 三、胚胎分割 1.概念及主要仪器 2.基本操作步骤 3.意义 4.优点及局限性 备课资源 1.胚胎收集的方法 在供体母畜配种后，经过一段时间就要收集它的胚胎。具体操作方法是用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，把位于子宫或输卵管的胚胎冲洗出来（也称冲卵）。之后，再进行胚胎质量检查。冲胚胎的时间一般在配种后3～8d，这时的胚胎已至少发育到4细胞阶段（冲卵时间与胚胎阶段需因种而异，大型家畜如牛、马，冲卵时胚胎多为囊胚，而非 4 细胞阶段）。 冲卵的方法分为手术法和非手术法两种，胚胎移植技术应用的早期多采用手术法冲卵，目前对于牛、马等大型家畜多采用非手术法，而小型家畜或实验动物仍然使用手术法。对牛、马等大型家畜可采用非手术法冲卵，一般在配种后的第7天用特制的冲卵管进行操作。 2.为什么胚胎分割份数越多，移植成功率越低？ 早期胚胎的体积很小，只有在显微镜下才能看到，其细胞数量也是有限的。胚胎分割的份数越多，每一份的细胞数就会越少，不但难以做到均等分割，而且囊胚期胚胎的内细胞团细胞受分割的影响会越大。因此，分割的份数越多，技术难度就会越大，移植后恢复和发育的难度也会越大，移植成功率自然会降低。 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$