1、体外受精和早期胚胎培养教学设一、教学目标1、知识目标(1)简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。及动物胚胎的早期培养方法。(2)了解体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。(3)理解卵母细胞的采集和培养;精子的采集和获能。2、能力目标引导学生假设自己是胚胎工程专家,就以试管牛的培育过程为例。来培养学生对知识的应用能力培养学生分析问题、解决问题的能力。3、情感目标体现学生的主体地位;展示生物学的魅力,激发学生对生物学的兴趣;培养理论联系实际的科学态度以及创新意识。二、教学重、难点重点:哺乳动物体外受精技术的重要操作步骤难点:卵母细胞的采集和培养;精子的采集和获能三、计划学时:1课时四、教学方法:自
2、主学习、合作探究、学案教学五、教学过程:1、新课导入:假设你是胚胎工程专家,那么要培育试管牛你需要做哪些准备?由此导入新课。2、新课学习:试管动物概念:试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。(一)体外受精引导学生阅读教材,并思考以下几个问题:1 体外受精主要包括几个步骤?2体外受精时,精子与卵子在体外结合前,需要对精子进行什么处理?并将卵母细胞培养至什么阶段?学生回答,教师订正。基本步骤:(1)卵母细胞的采集和培养。(2)精子的获取和受精。教师讲述:一、卵母细胞采集的方法和操作的要领是什么?方法一:对实验动物小鼠、兔
3、和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时,可先用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后在适当的时间从输卵管冲取卵子,并使其直接与获能的精子在体外受精。方法二:从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞。方法三:直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞,叫活体采卵。需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜,直接从活的动物卵巢中吸取卵母细胞。(后两种方法适用于大家畜和大动物)注意:采集的卵母细胞需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精。总结:卵母细胞的采集和培养二、采集精子的方法有几种?各有什么具体要求?精子如何获能?主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。假阴道法是用特制的假阴道,满足雄性动物交配时对压力、温
4、度和润滑度的要求。同时要配备有与供精动物相适应的台畜,训练动物爬跨台畜,借假阴道收集精液。手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手,直接把握雄性动物阴茎,施以适当压力和刺激即可引起射精,并可收集富含精子部分的精液。电刺激法是将动物麻醉后,采用特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精,此方法只适用于野生或某些经济动物。总结:精子的采集和获能(2)精子体外获能的方法:获能方法概念适用动物培养法将精子放入人工配制的获能液中培养,使其获能啮齿动物、家兔、猪等化学法将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能uy牛、羊等家畜三、受精教师引导学生看书,根据图3
5、14理解受精过程,并画出简单的过程图示体外受精概念:获能的精子和培养成熟的卵子,一般都可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。体外受精过程:(二)胚胎的早期培养四、胚胎的早期培养:课前布置学生搜集有关“试管牛”的资料。在课堂活动中,首先引出试管动物技术的概念及体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义,提出本节主题。接着,请学生回忆第一节课的内容,并思考讨论以下各题:(1)哺乳动物体内胚胎的形成需要经过哪些过程?(精子和卵子的发生受精胚胎的发育)(2)哺乳动物体外胚胎的发育需要完成哪些环节?(获得精子和卵子体外受精体外胚胎培养)。在学生讨论出结果的基础上,告诉学生,胚胎工程专家就是根据这几个环节来
6、研究哺乳动物体外受精和胚胎早期培养方法的。今天请大家来扮演胚胎工程专家,共同模拟研究“试管牛”工厂化生产的技术流程。首先,请学生阅读教材;然后与学生一起制定研究“试管牛”工厂化生产的技术流程,并拟出以下关于技术流程的研究题目:(1)卵母细胞的采集和培养;(2)精子的采集和获能;(3)受精;(4)胚胎的早期培养;(5)画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图解让学生自由组合成课题小组,选定研究题目(全部课题都要被不同组选定)。各课题小组按选定的研究课题进行研讨,并得出研究结果。各课题小组的代表公布结果,与学生共同进行评价。教师引导学生总结:1哺乳动物胚胎的培养液成分无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基
7、酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。2胚胎早期培养的目的(1)精子和卵细胞在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)当胚胎发育到适宜的阶段时,进行受体移植或冷冻保存。3胚胎移植的时间(1)牛、羊一般在桑椹胚阶段或囊胚阶段进行移植。(2)人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在816个细胞阶段移植。4.试管牛工厂化生产技术流程图六、板书设计:1.试管动物技术概念2.体外受精1)卵母细胞的采集和培养:采集,培养:减中期 2)精子的采集和获能:采集,获能 3)受精:获能精子+成熟卵子 有丝分裂 移植3.胚胎的早期培养,受精卵 桑椹胚、囊胚 母体子宫 培养液两盐、两素、两酸、一血清七、作业八、课后反思: