胚胎工程應用附前景

1、課時課題：胚胎工程的應用和前景（第2課時） 課型：新授課教 學 目 標知識目標1簡述胚胎分割、胚胎干細胞的理論基礎2、舉例說出胚胎分割、胚胎干細胞的應用及發(fā)展前景能力目標通過討論、進展追蹤等活動，提高搜集資料、處理資料的能力情感態(tài)度和價值觀目標關(guān)注胚胎工程的研究進展和應用價值，認同胚胎工程在畜牧業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng) 域的應用價值。重點1、胚胎分割的應用意義、2、胚胎干細胞的研究意義難 點胚胎干細胞的概念和分離途徑考試點胚胎分割的概念，胚胎干細胞的概念、特點能力點提高學生搜集資料、處理資料的能力自主探究點胚胎干細胞的研究意義易錯易混點干細胞的分類訓練點胚胎分割的注意事項，胚胎干細胞的特點拓展點胚胎分割的

2、注意事項教法與學法講述法、比較法、討論法和探究學習法教學模式“學導結(jié)合”五步教學模式教具多媒體課件教學流程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖情景創(chuàng)設，導 入新課導入：我們每個人都有很多美好的夢想，同學們你們知道黃牛的夢想嗎 ？多媒體展示：一頭黃牛媽媽與一頭奶 牛牛犢學生：哈！原來黃牛的夢想是想生一頭奶牛 寶寶。設問：同學們，我們能幫黃牛實現(xiàn)它的夢 想嗎？教師：非常好！讓我們一起看大屏幕回顧 胚胎移植的概念、生理學基礎和基本程 序。教師展示雙胞胎姐妹照片。設冋：這對雙胞胎姐妹非常漂亮，黃牛看 了很羨慕人類有雙胞胎，所以又有了新的 夢想一一“我黃牛要是像人一樣能生一對 雙胞胎奶牛那該多好呀！ ”你能

3、幫黃牛實現(xiàn) 這個夢想嗎？至此，引入本課課題，并用幻燈片展示課通過思考回答問題學生思考后回答： 能!通過胚胎移植技 術(shù)。用黃牛的夢 想激起學生 興趣，并以 黃牛夢想為 主線，從知 識回顧自然 過渡到新課 內(nèi)容。9 / 8目標展示時學習目標。讓學生閱讀導學案，了解本節(jié)課的知識目 標、能力目標和情感態(tài)度和價值觀目標。閱讀教學目標，了 解本節(jié)課學習內(nèi) 容。讓學生了解 本節(jié)課教學 內(nèi)容。學導結(jié)合、胚胎分割1胚胎分割的概念2、胚胎分割 的過程設問：什么叫胚胎分割呢，胚胎分割具體 如何操作的？仔細閱讀課本P7879和材料 （一），請思考討論回答下列問題：（資料一）家畜胚胎分割是 20世紀80年 代發(fā)展起來的

4、一項生物工程技術(shù)。英國劍 橋大學生物學家威拉德森在1979年首先 想到將受精卵在發(fā)育為胚胎的過程中分裂出的細胞加以分割，再將分割的胚胎細胞 分別加以培養(yǎng)，從而發(fā)育出完整的新一代 的方法，他用綿羊的幼胚進行了實驗。當 綿羊的受精卵細胞從 1變2、2變4、到4 變8時，他將這早期胚胎分割成四份，然 后將分割的細胞重新送到母羊的子宮里面 發(fā)育，結(jié)果母羊產(chǎn)下了4只活潑的小羊羔。一一被分割的受精卵細胞發(fā)揮了它們 的全能性，各 自獨立地發(fā)育成健康的小羊 羔。實驗充分證明威拉德森的設想是可行 的。胚胎分割大大提高了動物的繁殖率。 正常情況下，一頭良種奶牛，一生約產(chǎn)犢 10頭，如用胚胎分割并找別的奶?！凹?母

5、”懷孕，那么從一頭良種母奶牛就能得 到幾百頭良種奶牛。概念：胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成 2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。胚胎分割的理論基礎是細胞的全能性 主要儀器設備：實體顯微鏡和顯微操作 儀。具體操作：進行胚胎分割時，應選擇發(fā) 育良好、形態(tài)正常的 桑椹胚 或 囊胚, 將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后， 用_分割針_或_分割刀進行分割。具體 操作程序：用工具將胚胎_ 一切開，吸出其中的_半個胚胎_，注入一預先準備好的空透明帶 中，或直接將_裸半胚移植給受體_。【注意】：對囊胚階段的胚胎進行分割 時要注意將 內(nèi)細胞團均等分割，否則會 影響分割后胚胎的恢復

6、和進一步的發(fā)育。通過胚胎分割移植培育出的4只小羊，其性別表現(xiàn)為（）活動一：自主學習 胚胎分割內(nèi)容，并 完成學案中活動二：同桌之間 交換學案，對意見讓學生通過 閱讀學會分 析、解讀概 念的關(guān)鍵 詞，加深對 概念的理 解。學生之間互 相檢查自主 學習成果， 通過開展討 論、互相交 流，讓學生思維拓展A. 雌雄的可能性各占一半B. 全為雌性或全為雄性C. 全為雌性D. 全為雄性教師認真精確的評價學生的學習成果，在 學生回答問題后進一步提問：“4只小羊除了性別一樣，長得是否一樣？為什么？”學生思考后回答：一樣，因為它們的遺 傳物質(zhì)相同。教師總結(jié)胚胎分割得到的后代，發(fā)育的起點是早期 胚胎組織，該過程細胞

7、的分裂方式是有絲 分裂，不涉及兩性生殖細胞的結(jié)合，胚胎 分割獲得的同卵雙胎或多胎之間遺傳物質(zhì) 相冋，所以胚胎分割可以看做動物無性繁 殖或克隆的方法之一。讓學生閱讀課本78頁胚胎分割的發(fā) 展簡史想一想早期胚胎能不能無限分 割？學生閱讀后回答：不能，實踐證明，采用 胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生冋卵多胎的可能性有 限，目前以二分胚胎的移植效率最高。教師采用多媒體動畫演示胚胎分割的 過程，并讓學生分組討論以下問 題： 對囊胚階段的胚胎進行分割時， 為什么要將內(nèi)細胞團均等分割 ？ 為什么胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難 度會越大，移植的成功率也越低 ?對學生的回答進行修正、補充， 總結(jié)如下：內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)

8、，它是 發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，將來發(fā)育成 胎兒的各種組織；其他細胞為滋養(yǎng)細胞， 只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時 不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細 胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部 分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等 問題。不一致的問題展開 討論?；顒尤航涣鞒晒?展示，各小組學生 代表展示自主學習 成果認真看完胚胎分 割動畫，討論回 答問題深受啟發(fā)， 使原本膚 淺、片面的 理解得到升 華。加深對胚胎 分割過程的 理解培養(yǎng)學生自二、胚胎干細 胞早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下 才能看到；再者，細胞數(shù)目是有限的。分 割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割， 每一份的細胞數(shù)會越少，

9、而且作為囊胚期 的胚胎內(nèi)細胞團細胞所受的影響會更大。 因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會越 大，移植后的恢復和發(fā)育的難度會越大， 移植成功率自然會降低。教師總結(jié)：通過同學們的努力我們掌握 了胚胎分割的操作技術(shù)，并幫助黃牛實現(xiàn) 了生雙胞胎的夢想。教師用多媒體再次展示黃牛的夢想“如果是一對漂亮的公主該多好 啊”，導出胚胎移植前性別鑒定，并 用多媒體展示課本圖 3 23牛胚胎 性別鑒定和分割示意圖，引導學生觀 察。教師補充：20世紀以來，隨著細胞和分 子生物學技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人們對精 子、卵子和胚胎認識的不斷加深，一些新 的控制性別的方法相繼出現(xiàn)，其中，具有 應用價值的兩項技術(shù)是“ X精子與Y精

10、子 的分離技術(shù)”和 SRY-PCR胚胎性別鑒定技 術(shù)。讓學生閱讀課本P82-83，簡單了解具體操作方法。過渡：假如有人得了白血病，你知道現(xiàn)在醫(yī)學上一般怎么根治嗎？教師：很好，我們知道骨髓移植移植的 是造血干細胞，我們下面學習一種全能性 更高的干細胞一一胚胎干細胞。讓學生仔細閱讀課本 P80 81和材料（二），并思考討論回答下列冋題：觀看課件，觀察操作示意圖閱讀課本學生回答：骨髓移 植主學習能力 和語言表達 能力。拓寬學生的 知識面。1、胚胎干細 胞的概念2、胚胎干細 胞的主要特點。3、胚胎干細 胞的主要用途材料（二）:動物干細胞是指那些未分 化，但又具有分化潛能的細胞。根據(jù)分化 潛能的差異，干

11、細胞可分為三種類型：能 夠分化產(chǎn)生生命活動所需要的各種類型細 胞的干細胞稱為全能干細胞，它本身可形 成一個生命；不能單獨發(fā)育為完整個體， 但能分化為多種類型細胞的干細胞稱為多 能干細胞；能分化產(chǎn)生與特定器官和特定 生理功能相關(guān)的細胞稱為專能干細胞。人 類胚胎干細胞（ws）是人類胚胎發(fā)育早期未 分化的細胞，目前，科學豕用于研究的胚 胎干細胞是從體外受精產(chǎn)生的胚胎中分離 出來的，他們希望能利用干細胞來治療人 類多種慢性疾病，如帕金森病，老年癡呆 癥、糖尿病、慢性心臟病甚至癌癥，并且已經(jīng)在動物實驗中取得了一些進展。例 女口，美國的一個大學實驗室將胚胎干細胞 在體外培養(yǎng)一段時間后用于治療因病毒感 染脊

12、髓而癱瘓的老鼠，使之在一定程度上 恢復了行走能力；西班牙的研究人員將胰 島素基因?qū)胄∈笠认僦校Y(jié)果小鼠的糖 尿病消失了。胚胎干細胞是由早期胚胎 或從原始性 腺中分離出來一類細胞。簡稱 _ES_細胞 _或_KS細胞。具有胚胎細胞的特性 ：形態(tài)上體積小，核 大，核仁 明顯，功能上具有發(fā)育的全能性，可分化為 成年動物體體內(nèi)任何一種組織細胞。在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行_遺傳改造。根據(jù)上述分類方法，原腸胚時期中胚層 細胞屬于多能干細胞，骨髓中的造血干細 胞屬于專能干細胞，卵裂期的細胞屬于全 能干細胞美國科學豕用干細胞治療癱瘓老鼠獲得 成功，這說明那些干細胞已分化

13、成脊髓細 胞。如果能利用干細胞治療人的糖尿病，與 傳統(tǒng)的注射胰島素治療作比較，前一種治 療方法的優(yōu)點是。在學生自主學習胚胎干細胞內(nèi)容并完成學 案中的問題后，教師用多媒體展示胚胎干 細胞分離途徑示意圖，讓學生了解胚胎干 細胞的分離途徑。過渡：胚胎干細胞的主要用途如何？讓學生閱讀課本P80-81，完成導學案 胚胎干細胞的主要用途是：可用于 研究哺乳動物個體發(fā)牛和個體發(fā)育：是在體外條件下研究 體外分化 的理想閱讀課本和材料， 思考討論回答問題閱讀課本，完 成導學案材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子如牛黃酸等化學物質(zhì)時，就可以誘導 細胞向_不同細胞和組織分化這為揭示_ 細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效

14、的手段；可以用于治療 _人類的某些 頑癥_;利用可以被誘導分化形成 _新的 組織細胞的特性，移植 ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能；隨著 組織工程技術(shù) 的發(fā)展，通過體外誘導分化，定向培育人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。完成導學案后以小組為單位把課下學 生查找的資料進行展示、討論，教師 給予評價及講解。教師利用多媒體課件展示一些研究進 展：(1) 播放視頻：美國科學家的人胚胎干 細胞修復受損心臟動物研究報告。前景展望一一如果臨床實驗能證實， 胚胎干細胞將有望修復人因心肌梗塞、心臟病等疾病受損的心臟。(2) 細胞發(fā)育雜志刊登德國研究人員從

15、雄性老鼠胚胎中提取胚胎干細胞，在實驗 室中加以培育，并用視黃酸等物質(zhì)促使胚 胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榫蛹毎奈恼?。前景展望一一解決人類不育難題：單 身男性和單身女性便可能從自己一個人身 上同時獲得精子和卵細胞，從而得到僅屬 于自己的孩子。而同性戀人也可以得到攜 帶兩人基因的小孩 生物資訊網(wǎng)2005年11月17日訊： 近日，英國倫敦帝國學院的科學家成功地 利用人類胚胎干細胞培養(yǎng)出了軟骨細胞。前景展望一一即使因運動產(chǎn)生的損傷 也可用新的軟骨取而代之，甚至是進行整 容手術(shù)教師總結(jié)：胚胎干細胞的應用前景吸 引著眾多科學家投入到這一領(lǐng)域的研究 中。目前，胚胎干細胞的分離、培養(yǎng)體系 的研究，以及胚胎干細胞的選擇、

16、檢測和 全能性的維持，不僅是胚胎工程的前沿課 題之一，也是當前生命科學研究的熱門之。觀看課件提高學生搜 集、處理資 料的能力。關(guān)注胚胎干 細胞的研究 進展和應用 價值梯度訓練留學生5分鐘，做導學案習題。其中15做導學案習題習題鞏固所為基礎題，6、7為能力提升題，可以課下 完成。學跟進反思本節(jié)課學習了兩部分的內(nèi)容：胚胎分割 和胚胎干細胞，要重點掌握胚胎分割的 過程以及胚胎干細胞的獲取及其應用， 結(jié)合導學案中的習題來鞏固所學知識。學生反思本節(jié)課所 學，查缺補漏。進行教學反 思，在反思 中不斷尋求 進步。板書設計第三節(jié)胚胎工程的應用及其前景一、胚胎分割1、概念2、過程二、胚胎干細胞1、概念2、主要特

17、點3、主要用途梯度訓練:（）.體積大，細胞核大，核仁明顯.體積大，細胞核小，核仁明顯1關(guān)于胚胎干細胞的特點的描述正確的是A. 體積小，細胞核大，核仁明顯BC.體積小，細胞核小，核仁小D2、下胚胎分割要將內(nèi)細胞團均等分割的原因是（）A以免影響胚胎的灰復和進一步發(fā)育B 保證遺傳物質(zhì)平均分配C. 確保胚胎發(fā)育后期營養(yǎng)物質(zhì)的供應D. 防止分割而來的兩個個體性狀差異大3、胚胎分割移植屬于（）A. 有性生殖B .無性生殖C.單性生殖D.細胞融合4、 表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是（）A.試管動物培養(yǎng)B. 胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植5、 以下對于胚胎分

18、割的描述，正確的是（）A. 只能對囊胚期細胞進行分割B. 囊胚階段的胚胎分割份數(shù)越多，產(chǎn)生相同基因型的后代個數(shù)越多C. 胚胎分割產(chǎn)生的后代個體表現(xiàn)型完全相同D. 內(nèi)細胞團一般到囊胚才出現(xiàn)，胚胎分割時最好將其均等分割，移植成功率才高6、干細胞是一種尚未充分分化的未成熟的細胞，它具有再生各種細胞、器官的潛能，醫(yī)學家們正嘗試利用干細胞治療一些頑疾，用骨髓移植法有效治療白血病便是成功的例證。下列說法 中不正確的是（）A. 利用干細胞治療某些頑疾，是因為干細胞具有再生各種組織、器官的潛能B. 骨髓分為紅骨髓和黃骨髓，其中，只有紅骨髓具有造血功能C. 用骨髓移植法治療白血病的優(yōu)點之一是不發(fā)生排斥（異）反應D. 異體骨髓移植成功后，