受精——孕育新的生命教学设计

选修3专题三 胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育教案设计

一、教学背景：

1、面向学生：高三 2、学科：生物

3、内容：选修3专题三

胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育

4、课时安排：2课时

二、教材分析：

本节是全专题的基础，理论性较强，学生会感到抽象和深奥，也不适宜过分探究。但本专题又是社会热点，容易调动学习兴趣。因此，宜借助多媒体和网络，采用多种方法，让学生自主学习、合作学习，营造积极的学习氛围，达到知识、能力、情感的三维目标。

三、教学目标

1．知识目标

（1）简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

（2）简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

2．能力目标：

能够提出并试着深入探讨精卵发生、受精过程和胚胎发育中的课本未涉及的问题。

3．情感、态度和价值观目标：

认同胚胎工程建立及发展的意义。体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。

四、教学重点和难点

1．教学重点

（1）哺乳动物精子和卵子的发生

（2）哺乳动物的受精过程

（3）哺乳动物的胚胎发育

2．教学难点

（1）哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵细胞膜封闭作用的概念和生理功能。

（2）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。

五、教学方法

预习检查、总结疑惑

→

情境导入、展示目标

→

小组合作探究、精讲点拨

→

反思总结、当堂检测→

发导学案（下一课时）、布置预习

六、课前准备

1．学生的学习准备：完成学案预习部分。

1

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、教学过程： 第1课时

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情景导入、展示目标。

提问：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，你能从理论上想一个办法替他们完成这一愿望吗？

多媒体播放：

“试管婴儿”的科教片。（http://v.youku.com/v_show/id_XMzY3MDI3MjAw.html）

导入：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。

多媒体展示：学习目标，强调学生学习的重难点。

设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：各种家畜精子发生的过程如何？

让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。

多媒体播放：精子发生的过程视频。（http://v.ku6.com/show/eunye58cQXPjhr9_3_hmgw...html）

小组合作探究以下问题：

1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。

2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？

3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？

4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？

5．为何精子中的线粒体集中在尾的基部？

学生展示学习成果：学习小组选一位代表回答相关问题，其它同学补充答案或纠正答案。

多媒体展示：精子的形成过程。（右图）

师生共同总结：精子的形成过程。

精子细胞变形时的主要变化：

2

细

胞

核→ 高尔基体→ 中

心

体→ 线

粒

体→ 其他物质→ 探究二：哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系？

学生阅读：课本P62页相关内容，并观察图3-4。

小组合作探究以下问题：

1．观察图3－4，一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？

2．排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？

3．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？

学生展示学习成果：学习小组选一位代表回答，其它同学补充答案或纠正答案。

教师精讲：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成第一次减数分裂，需要在输卵管内进一步成熟。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。

探究三：卵子的发生过程如何？

多媒体播放：卵子发生的过程视频。（http://video.sina.com.cn/v/b/71420865-1022310027.html）

学生阅读：课文P62-63相关内容。

小组合作探究以下问题：

1．观察图3－5，哺乳动物卵子的发生过程分哪些阶段？

2．哺乳动物精子和卵子在发生上的重要区别是什么？

学生展示学习成果：学习小组选一位代表回答，其它同学补充答案或纠正答案。

多媒体展示：卵子的发生过程，师生共同归纳（右图）

（四）反思总结，当堂检测。

3

哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点？

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

教师小结：这节课我们了解了精子和卵子的发生过程。下节课要学习的就是精子与卵子结合形成合子，即受精的过程。本节课后大家可以先预习这一部分，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

第2课时

(一)预习检查、总结疑惑。

检查落实学生的预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：上一课我们了解了精子和卵子的发生过程。下面我们来学习精子与卵子结合形成合子的过程，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。

多媒体播放：精子和卵子在人体内受精的全过程视频。（http://v.ku6.com/show/PcdzC7WdKsJObFRVsEwu7A...html?st=1_1_2_1）

多媒体播放：3D模拟卵子受精到生命诞生全过程的视频。（http://news.xinhuanet.com/video/2011-07/10/c_121646621.htm）

教师：从这段视频我们可以看出，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。

多媒体播放：“试管婴儿”之父张明觉。（http://v.youku.com/v_show/id_XNDU5Njc2ODEy.html）

教师精讲：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。

多媒体展示：学习目标，强调学生学习的重难点。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：受精的过程怎样？

教师：请大家结合多媒体动画哺乳动物受精过程示意图，阅读课本，读完以后请同学们为每一阶段配上一段解说词。

学生展示学习成果：学习小组选一位代表根据课件展示的受精过程进行分步解说，其它同学补充答案或纠正答案。

4

小组合作探究以下问题：

1、什么是受精？它包括哪几个阶段？

2、受精的场所在哪里？

3、以精子的运行途径为线索，设计简图说明哺乳动物的受精过程。

4、阻止多精入卵受精的屏障有哪些？

教师精讲：受精过程中有防止多精入卵的两道屏障。第一道是透明带反应，第二道是卵细胞膜封闭作用。

探究二：胚胎发育经历了哪些阶段？

多媒体播放：胚胎发育的视频。（http://video.sina.com.cn/v/b/92986621-1231017653.html）

小组合作探究以下问题：

1、阅读P66－67，图3－8用箭头图表示早期发育的胚胎分为哪几个阶段？

2、早期发育的胚胎各有哪些变化？

多媒体展示：胚胎的发育过程，师生共同归纳。

探究三：P67资料分析

小组合作探究以下问题：

1、表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？

2、将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？

3、为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内

5

容举例说明。

学生展示学习成果：学习小组选一位代表回答问题，其它同学补充答案或纠正答案。

教师精讲：马应选择囊胚阶段的胚胎。牛应选择8－16细胞阶段的胚胎。为了提高牛移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。认识了自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上，在体外才能进行有效的模拟，从而为胚胎工程铺平道路。

（四）反思总结，当堂检测。

哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵细胞膜封闭作用的概念和生理功能。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

教师：进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？

学生：从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成第一次减数分裂。应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。

教师：这节课后请大家先预习《体外受精和早期胚胎培养》，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

八、教学反思

本节是本专题的起始课，课文的导入方式对激发学生的学习热情具有重要作用。教师要充分运用多媒体播放视频、图解等进行讲述。讲述过程中要注重调动学生的主动性，引导“学生自己得出概念，而不是将概念灌输给学生”。例如，让学生自己比较出精子与卵子在发生上的重要区别，总结出哺乳动物的受精过程。要运用小组合作探究学习的方法。通过合作探究学习，让学生自己亲身体会并获得所学的知识。

九、本节导学案

专题三 3.1 体内受精和早期胚胎发育

（第1课时）

课前预习学案

一、预习目标

预习“哺乳动物的精子和卵子的发生”过程，初步把握精子和卵子的发生的时期、过程、特点。

二、预习内容

1、精子的发生

6

（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__________衰退。

（2）第一阶段：位于_____________________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____

________。细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。其中，细胞核是_____________________的场所，也是参与__________________________的控制中心。而线粒体则是精子进行___________

__的场所。

2、卵子的发生

（1）卵子的发生是在_____________内完成的。

（2）卵原细胞通过_______________________，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）哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在_____________（即__________）完成的。

（4）尚未完全成熟，仅完成__________

_____，需要在____

_____内进一步成熟，直到减数第二次分裂的___

____期，才能与精子结合完成受精过程。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点

疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标

1．简述哺乳动物的精子发生过程。

2．简述哺乳动物卵子的发生过程。

7

3．比较精子和卵子的发生的异同。

学习重、难点：简述哺乳动物的精子和卵子的发生。

二、学习过程

（一）精子的发生

探究一：各种家畜精子发生的过程如何？

1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。

2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？

3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？

4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？

5．为何精子中的线粒体集中在尾的基部？

（二）卵子的发生

探究二：哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系？

1．观察图3－4，一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？

2．排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？

3．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？

探究三：卵子的发生过程如何？

1．观察图3－5，哺乳动物卵子的发生过程分哪些阶段？

8

2．哺乳动物精子和卵子在发生上的重要区别是什么？

三、反思总结

哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点和不同点？

四、当堂检测

1．一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是

（

）

A．１

B．2

C．４

D．８

2．排卵时，从卵巢排出的是

（

）

A．成熟的卵细胞

B. 成熟的卵细胞、透明带和放射冠细胞

C. 成熟的卵细胞、透明带和放射冠细胞和卵泡液

D.以上都不是

3．初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于

（

）

A．排卵前后，在卵巢内

B. 受精前，在卵巢内

C. 排卵前后，在输卵管

D. 受精时，在输卵管内

4．次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于

（

）

A．排卵前，在卵巢内

B. 受精前，在输卵管内

C. 排卵后，在腹腔内

D. 受精时，在输卵管内

5．关于人的次级精母细胞的描述，哪一项是错误的

（

）

A．由初级精母细胞经第一次成熟分裂而来

B．一次分裂后形成两个精子细胞

C．染色体数目为23或46

D．细胞体积最大

6．下列关于生精细胞的论述中，哪一项是错误的

（

）

A．精原细胞不断分裂，一部分作为干细胞，一部分分化为初级精母细胞

B．精母细胞经历两次成熟分裂

9

C．精子是由精子细胞经过减数分裂来的

D．精子细胞与精子的染色体数目是相同

7．关于精子的描述，哪一项是错误的？

（

）

A．由精子细胞变态形成

B．精子一旦形成，便具有了运动能力

C．精子头侧面观呈梨形

D．

精子是处于最后发育阶段的生精细胞

课后练习与提高

1．雄性个体能产生精子的阶段是

（

）

A.初生到成年

B.初情期开始到个体衰老

C.从初情期开始,直到生殖机能衰退

D.从胚胎开始直到生殖器官的成熟

2．精子变形时，线粒体集中在尾基部的原因解释是

（

）

A．释放顶体酶发生透明带反应

B．产生能量促进精子运动

C．有利于质基因进入受精卵

D．受细胞核的挤压形成

3．排卵是指

（

）

A．卵泡从卵巢中排出

B．卵子从卵泡中排出

C．卵子从卵巢中排出

D．卵子从输卵管中排出

4．排卵时，细胞处于（

）时期

A．卵原细胞

B．初级卵母细胞

C．成熟卵细胞

D．次级卵母细胞

5．精原细胞增殖的方式是

（

）

A.无丝分裂

B.有丝分裂

C.减数分裂

D.有丝分裂和减数分裂

6．以下说法不正确的是

（

）

A．

雄性动物从初情期开始产生精子

B．1个精原细胞可形成4个精子

C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右

D．动物体型大的产生的精子多且大

7．据科学家研究证实，由精细胞变性为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质变为精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体被保留下来，并集中在颈部。对这一现象的最好解释是：

(1)细胞核内含有__________________，以便传给下一代。

(2)丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精子的体积_________，运动_________。

(3)精子快速运动主要依靠_________的摆动，其运动的动力主要产生于_________。

(4) 保留全部的线粒体的意义在于：线粒体是__________的主要场所，通过线粒体的生理活动能形成精

10

子运动所需的__________。

参考答案 四、当堂检测：1—7 ADADDCB 课后练习与提高：1—6 CBBDBD 7、(1)遗传物质 (2)减小

加快

(3)尾

线粒体

(4)有氧呼吸

能量

第2课时

课前预习学案

一、预习目标

预习哺乳动物的受精过程和胚胎发育过程，初步把握受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念

二、预习内容

1、受精

（1）受精是_____________（即________）的过程。它包括_________________和___________。

（2）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________。

2、胚胎发育

1、卵裂期特点是__________________________。

2、桑椹胚：这一阶段前每个细胞都属于__________；

囊胚：个体较大者称为________，个体较小的细胞称为________，将来发育成_____________，胚胎内部出现________；

原肠胚：进一步发育形成________、________、________、________________。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点

疑惑内容

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课内探究学案

一、学习目标

1．简述哺乳动物的受精过程。

2．简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

学习重、难点：

1．哺乳动物的受精过程。

2．哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点

二、学习过程

（一）受精

探究一：受精的过程怎样？

仔细阅读P64－65，图3－6 1、什么是受精？包括哪几个阶段？

2、受精的场所在哪里？

3、以精子的运行途径为线索，设计简图说明哺乳动物的受精过程。

4、阻止多精入卵受精的屏障有哪些？

（二）胚胎发育

探究二：胚胎发育经历了哪些阶段？

1、阅读P66－67，图3－8用箭头图表示早期发育的胚胎分为哪几个阶段？

12

2、早期发育的胚胎各有哪些变化？

探究三：资料分析

1、表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？

2、将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？

3、为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。

三、反思总结

哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵细胞膜封闭作用的概念和生理功能。

四、当堂检测

1．关于受精过程的叙述错误的是

（

）

A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠

B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障

C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵

D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂

2．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是

（

）

①顶体反应

②透明带反应

③卵细胞膜封闭作用

④精子穿越放射冠

A．

①

②

B．②

③

C．

③

④

D．

②④

3．受精卵的细胞分裂称

（

）

A．卵裂

B．无丝分裂

C．第一次成熟分裂

D．第二次成熟分裂

4．桑椹胚是指

（

）

A 含有一个充满液体的腔

B．总体积大于受精卵

C．受精卵不断分裂后形成

D．外面无透明带

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5．将来能发育为胎儿的胎膜和胎盘的结构是

（

）

A．原肠胚

B．桑椹胚

C.滋养层

D．内细胞群

6．下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是

（

）

A．受精卵→囊胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化

B．卵→卵裂→原肠胚→组织器官分化

C．受精卵→囊胚→原肠胚→幼体

D．受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化

课后练习与提高

1、下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）。其中正确的是

（

）

A．①②

B．①③

C．②④

D．③④

2、透明带反应发生在

（

）

A．排卵时

B．精子与卵黄膜接触时

C．顶体释放酸性水解酶后

D．精子进入卵子后

3、关于受精，何项错误

（

）

A．受精发生在输卵管

B．受精前精子和卵子已完成第二次成熟分裂

C．精子细胞膜与卵子细胞膜融合

D．精子入卵后，发生卵细胞膜封闭作用

4、在受精过程中

（

）

①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶

②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜

③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂

④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核

⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生

A．①②⑤

B．①④⑤

C．②③④

D．②④⑤

5、以下关于桑椹胚的说法不正确的是

(

) A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹

B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性

C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性

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D．是由受精卵经有丝分裂产生的

6、透明带破裂发生于

（

）

A．原肠胚期

B．卵裂时

C．囊胚期

D．

桑椹胚期

7、下图表示海星胚胎发育过程中的两个阶段。请据图回答下列问题：

（1）甲图为海星胚胎发育过程中的

期，乙图为海星胚胎发育过程中的

期。

（2）随着胚胎发育的进行，甲图中1处的细胞最可能成为乙图中[

]

胚层的一部分，甲图中2处的细胞最可能成为乙图中[

]

胚层的一部分。

（3）如果乙图中三个胚层继续发育，除了要进行相应的细胞分裂以外，还必须经过

，形成组织、器官，最后才能发育成一个完整的幼体。

（4）假设海星的体细胞的染色体数为2N，则乙图中4处细胞的染色体数为

。

（5）在发育过程中，乙图所示胚胎的早期细胞从一个部位移到另一部位时，被移植的细胞能参与该部位将来的器官形成。但如果在晚期，将未来发育成后肢的部分移植到胚体的另一部位，发现此细胞仍发育成后肢，使动物畸形。这说明

。

A、乙图所示胚胎的细胞具有全能性

B、乙图所示胚胎的晚期出现了组织器官

C、乙图所示胚胎已形成了三个胚层

D、乙图所示胚胎的晚期细胞出现了分化

参考答案：

四、当堂检测1—6 ABACCD

课后练习与提高：1—6 ABBBCC 7、(1) 囊胚

原肠胚

(2)

[3 ] 外

[ 6 ] 内

(3) 细胞分化

(4) 2N

(5)D

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