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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 1.3《胚胎工程》教案 中圖版選修3 體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)等胚胎工程技術(shù)，不僅廣泛應(yīng)用在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，而且與醫(yī)學(xué)、制藥業(yè)等的發(fā)展，以及人們的生活有著越來越密切的關(guān)系。因此，讓學(xué)生了解一些有關(guān)胚胎工程的知識(shí)及社會(huì)應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于學(xué)生開闊視野，關(guān)注現(xiàn)代生物科技的發(fā)展，更深入地理解生物科學(xué)在社會(huì)中的應(yīng)用是十分必要的。 本專題教材分析 一、 教學(xué)目的要求 知識(shí)方面 1.簡述動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程。 2.簡述胚胎工程的理論基礎(chǔ)。 3.舉例說出胚胎工程的應(yīng)用及發(fā)展前景。 情感態(tài)度與價(jià)值觀方面 1.認(rèn)同胚胎工程在畜牧業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。 2.關(guān)注胚胎工程的研究進(jìn)展。 能力方面 搜集胚胎工程研究進(jìn)展的資料，撰寫專題綜述報(bào)告。 有關(guān)胚胎工程的內(nèi)容是首次編入高中選修教材，這部分知識(shí)對(duì)教師和學(xué)生來說比較陌生，在教學(xué)中應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題： 1.明確學(xué)習(xí)胚胎工程知識(shí)的目的。 由于現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的影響，因此，它越來越成為各國研究開發(fā)的重點(diǎn)和科技競爭的熱點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，各國政府十分重視生物技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)化，加大了培育和扶持的力度。我國政府也把生物科學(xué)技術(shù)作為優(yōu)先研究和發(fā)展的領(lǐng)域，并取得了令人矚目的成就。胚胎工程是生物技術(shù)的重要組成部分，它的研究和應(yīng)用不僅推動(dòng)了制藥、器官移植醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的變革，而且還加速了畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。目前我國在胚胎移植改良牛、羊品種，體細(xì)胞克隆牛、羊等家畜的技術(shù)方面已經(jīng)進(jìn)入國際先進(jìn)行列。因此，了解一些胚胎工程的知識(shí)，可以為學(xué)生將來繼續(xù)學(xué)習(xí)和走向社會(huì)打下基礎(chǔ)。教師在教學(xué)過程中要結(jié)合教材內(nèi)容，不斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)目的，加強(qiáng)學(xué)生的使命感和自覺性。 2.充分利用各種課程資源，深化課堂教學(xué)改革，提高教學(xué)效益。 課改的過程也是教師更新教育觀念，改變教學(xué)方式的過程。教師要結(jié)合教學(xué)的具體內(nèi)容和學(xué)生的具體情況，充分利用各種課程資源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生探究問題、自主學(xué)習(xí)。例如，關(guān)于胚胎工程的進(jìn)展常見于各種媒體的報(bào)道，學(xué)生對(duì)此有一定的了解，可讓學(xué)生從報(bào)紙、雜志、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等媒體上搜集關(guān)于胚胎工程進(jìn)展的信息，作為課堂教學(xué)和組織學(xué)生討論的素材，這樣不僅可以使學(xué)生關(guān)注胚胎工程，還可以培養(yǎng)學(xué)生的搜集和處理信息的能力。 教材中有關(guān)操作技術(shù)的內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)有一定的距離，教師可以因地制宜，應(yīng)盡可能發(fā)動(dòng)學(xué)生到附近社區(qū)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、家畜良種站、畜牧養(yǎng)殖場等單位參觀和調(diào)研，獲取感性資料，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行交流，并撰寫專題綜述報(bào)告。此外，還可以通過請(qǐng)專家講演、座談，制作教學(xué)課件，組織學(xué)生自學(xué)以及分組討論等多種教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，提高教學(xué)效果。 3.胚胎工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了畜牧業(yè)、醫(yī)學(xué)等的發(fā)展。 本專題中關(guān)于胚胎工程技術(shù)的操作是以家畜為例進(jìn)行講述的，為了讓學(xué)生能夠全面地了解胚胎工程技術(shù)的應(yīng)用情況，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該加入胚胎工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用實(shí)例，如運(yùn)用體外受精技術(shù)治療“不育癥”、胚胎移植等技術(shù)培育“試管嬰兒”等。 二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) （一）教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn) 本專題包括《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》《體外受精和早期胚胎培養(yǎng)》《胚胎工程的應(yīng)用及前景》三節(jié)。本專題教學(xué)的參考課時(shí)為7課時(shí)，《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》可用3課時(shí)教學(xué)，《體外受精和早期胚胎培養(yǎng)》可用1課時(shí)教學(xué)，《胚胎工程的應(yīng)用及前景》用3課時(shí)教學(xué)。 本專題題圖中展示的是高產(chǎn)羊生下的幾只羔羊，它們是科技工作者采用胚胎移植技術(shù)處理后同時(shí)期出生的，作為胚胎工程的成果編者將其放在題圖中主圖的位置。周圍配有幾幅小圖，體現(xiàn)了胚胎工程的主要操作技術(shù)：右上圖是科學(xué)工作者正在實(shí)體顯微鏡下進(jìn)行觀察；左上圖是我國科技工作者正在手術(shù)臺(tái)上對(duì)動(dòng)物進(jìn)行胚胎移植手術(shù)；左下圖展示的是正在發(fā)育的胚胎，畫龍點(diǎn)睛地突出了本專題的主題──胚胎工程。與其他專題一樣，在題圖中引出了胚胎工程的概念。這種圖文并茂呈現(xiàn)概念的方式，有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)胚胎工程的興趣和對(duì)概念的理解。 《科技探索之路──胚胎工程的建立》，簡述了胚胎工程100多年來建立和發(fā)展的歷史。胚胎工程是在研究胚胎移植的理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的，科學(xué)家在此基礎(chǔ)上又解決了哺乳動(dòng)物體外受精的技術(shù)，繼而推動(dòng)了胚胎分割、性別鑒定、體細(xì)胞克隆、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等現(xiàn)代胚胎工程技術(shù)的建立和發(fā)展。 本專題在總體內(nèi)容安排上也體現(xiàn)了胚胎工程的發(fā)展脈絡(luò)。首先對(duì)胚胎工程的理論基礎(chǔ)──哺乳動(dòng)物的受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，進(jìn)行了較深入地講述，在此基礎(chǔ)上介紹了胚胎工程技術(shù)。目前，胚胎工程技術(shù)中應(yīng)用較多的是體外受精和胚胎移植技術(shù)，因此，可以說它們是胚胎工程技術(shù)的基礎(chǔ)；胚胎分割技術(shù)是繼胚胎移植技術(shù)后迅速發(fā)展起來的技術(shù)，方法簡單，效率更高；胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)不僅是胚胎工程的重要成就之一，它在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)、醫(yī)學(xué)上都有重要的應(yīng)用價(jià)值，是當(dāng)前研究的熱門課題之一。教材基本是按照胚胎工程技術(shù)發(fā)展的時(shí)間順序?qū)ζ溥M(jìn)行介紹的。 《體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育》部分是學(xué)習(xí)本專題的基礎(chǔ)。由于義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)和普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的必修部分，都沒有明確的要求，這就使這部分內(nèi)容，顯得尤為重要，教學(xué)中應(yīng)予重視。本部分教材主要講述了哺乳動(dòng)物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律這兩部分內(nèi)容。引言中短短幾句話,很清楚地點(diǎn)明了胚胎工程與本節(jié)內(nèi)容的關(guān)系:“胚胎工程的許多技術(shù)，實(shí)際是在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。因此，了解哺乳動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律，就顯得十分重要了。” 關(guān)于哺乳動(dòng)物的受精過程，有關(guān)精子和卵子的減數(shù)分裂過程在必修模塊中已經(jīng)學(xué)習(xí)過，教材對(duì)這部分內(nèi)容只做了簡要的介紹，而對(duì)學(xué)生沒學(xué)習(xí)過的精子的變形、卵泡的形成、卵子成熟的兩次減數(shù)分裂場所及時(shí)間等有關(guān)內(nèi)容則進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，以使學(xué)生對(duì)精子和卵子發(fā)生的過程有更全面的了解。關(guān)于哺乳動(dòng)物的受精過程，教材在初中和高中必修內(nèi)容的基礎(chǔ)上，突出了受精前精子的獲能準(zhǔn)備，受精過程中精子的頂體反應(yīng)，卵子的透明帶反應(yīng)、卵黃膜的封閉作用及雄、雌原核的形成等生理活動(dòng)的講述，目的是為下一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。 關(guān)于哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育，教材刪繁就簡地講述了受精卵—卵裂—桑椹胚—囊胚—原腸胚及胚層分化—胎兒雛形形成的過程，以及各時(shí)期的重要特點(diǎn)。其中特別突出講述了與胚胎移植、胚胎分割密切相關(guān)的桑椹胚細(xì)胞的全能性，囊胚具有分化能力的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。這些內(nèi)容為本專題后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了必要的基礎(chǔ)。 關(guān)于《體外受精和早期胚胎培養(yǎng)》一節(jié)，教材首先以設(shè)問“你聽說過試管牛、試管羊嗎？你知道什么是試管動(dòng)物技術(shù)嗎？”這一方式引出試管動(dòng)物技術(shù)的概念，親切、自然；然后在“從試管牛說起”的標(biāo)題下創(chuàng)設(shè)情景，提出如何解決良種牛的快繁問題，并很自然地提出“借腹懷胎”問題。這樣學(xué)生很容易理解體外受精在生產(chǎn)實(shí)際中的意義，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)抽象內(nèi)容的興趣。 關(guān)于體外受精的內(nèi)容，教材重點(diǎn)闡述了卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)方法，精子的采集和受精前的獲能處理方法等基礎(chǔ)知識(shí)，而體外受精的方法則主要是通過“哺乳動(dòng)物體外受精示意圖”進(jìn)行講述的。 關(guān)于早期胚胎培養(yǎng)的內(nèi)容，在簡單介紹了早期胚胎培養(yǎng)方法的基礎(chǔ)上，也主要通過“牛體外受精胚胎生產(chǎn)流程圖”來展示了胚胎工廠化生產(chǎn)的過程。這種圖文并茂的編寫方式，可以幫助學(xué)生更直觀地理解體外受精技術(shù)及其生產(chǎn)過程。“牛體外受精胚胎生產(chǎn)流程圖”是對(duì)本節(jié)課主要內(nèi)容的概括性總結(jié)。 正文旁欄“奇思妙想”中所創(chuàng)設(shè)的“將屠宰場和胚胎工廠合建”的想法，是幫助教師引導(dǎo)學(xué)生在符合科學(xué)的前提下進(jìn)行創(chuàng)新的資料。 關(guān)于《胚胎工程的應(yīng)用及前景》一節(jié)，教材集中講述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)這三種胚胎工程技術(shù)。關(guān)于胚胎移植，教材首先從胚胎移植的概念導(dǎo)入，通過概念的學(xué)習(xí)使學(xué)生知道胚胎移植的含義及在胚胎工程中的地位， 即體外受精、 胚胎分割等任何一項(xiàng)胚胎工程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎， 都必須經(jīng)過胚胎移植技術(shù)才能獲得后代， 胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”。 關(guān)于胚胎移植的現(xiàn)狀和意義，教材先用數(shù)字簡述了胚胎移植的現(xiàn)狀，以引起學(xué)生的重視，再用圖解的方式，從加速育種工作和品種改良、大量節(jié)省購買種畜費(fèi)用、一胎多產(chǎn)、保存品種資源和保護(hù)瀕危物種等幾方面，闡述了胚胎移植在充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體繁殖潛力方面的意義。 關(guān)于胚胎移植的基本程序，教材是在講述胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)之上，以圖代文的方式進(jìn)行講述的。用形象的流程圖來講解生物技術(shù)的基本程序，可使學(xué)生更深入，更直觀地理解所學(xué)的內(nèi)容。 關(guān)于胚胎分割的內(nèi)容，教材是從概念、基本操作方法及存在的問題幾方面進(jìn)行講述的。 胚胎干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)是胚胎工程的研究前沿，教材配以直觀的彩圖來幫助學(xué)生理解，教材主要介紹了胚胎干細(xì)胞的來源、功能及特點(diǎn)，重點(diǎn)講述了胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用。 （二）教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu) 三、與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系 關(guān)于哺乳動(dòng)物的受精和早期胚胎發(fā)育規(guī)律的知識(shí)是胚胎工程的理論基礎(chǔ)，哺乳動(dòng)物的受精、精子和卵子發(fā)生的過程中的有關(guān)減數(shù)分裂的內(nèi)容，學(xué)生已在高中生物必修模塊中學(xué)習(xí)過，在此基礎(chǔ)上學(xué)生能比較容易理解精子和卵子的發(fā)生過程。除此之外，學(xué)生通過報(bào)刊、電視等媒體對(duì)“試管動(dòng)物”、“借腹懷胎”、體外受精、胚胎移植、胚胎干細(xì)胞等有關(guān)知識(shí)也有一定的了解。這些都是學(xué)生學(xué)習(xí)本專題的基礎(chǔ)。 四、與其他專題的聯(lián)系 胚胎工程中的卵母細(xì)胞及受精卵的培養(yǎng)、胚胎分割及胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)與“基因工程”、“細(xì)胞工程”等現(xiàn)代生物科技專題有著密切聯(lián)系，可以說“動(dòng)物基因工程”、“動(dòng)物細(xì)胞工程”等是胚胎工程的上游技術(shù)，而胚胎工程則屬于下游技術(shù)。 教材中講述的胚胎工程技術(shù)雖然多以家畜為例，但是一旦應(yīng)用于人類，則會(huì)因“借腹懷胎”，“試管嬰兒”等問題發(fā)生倫理方面的爭議，從這個(gè)角度來看，本專題與《生物技術(shù)的安全性和倫理問題》專題也有著密切的聯(lián)系。