體外受精和早期胚胎培養(yǎng)教學(xué)設(shè)計

體外受精和早期胚胎培養(yǎng)教學(xué)設(shè)計?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)簡述哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟。簡述哺乳動物胚胎的早期培養(yǎng)方法。認同體外受精在家畜快速繁殖中的重要意義。2.過程與方法目標(biāo)通過閱讀文本、觀看視頻等方式獲取體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的相關(guān)信息，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。嘗試運用體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的基本原理，解決一些實際問題，提高知識遷移和實踐應(yīng)用能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)關(guān)注體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，認同生物技術(shù)對人類生活和社會發(fā)展的重要影響。探討生物技術(shù)帶來的倫理問題，形成正確的科學(xué)觀和價值觀。

二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點體外受精的過程。胚胎早期培養(yǎng)的條件。2.教學(xué)難點體外受精過程中卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能。胚胎早期培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分及作用。

三、教學(xué)方法1.講授法：講解體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的基本概念、原理和操作過程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識。2.直觀演示法：通過播放視頻、展示圖片等方式，直觀地呈現(xiàn)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的操作流程，幫助學(xué)生理解抽象的知識。3.討論法：組織學(xué)生討論體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用中的問題及倫理思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和合作精神。

四、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）展示幾幅家畜優(yōu)良品種快速繁殖的圖片，如高產(chǎn)奶牛、優(yōu)質(zhì)肉牛等，引導(dǎo)學(xué)生思考這些優(yōu)良品種是如何大量快速繁殖的。提問學(xué)生是否了解一些動物繁殖技術(shù)，從而引出本節(jié)課的主題體外受精和早期胚胎培養(yǎng)。

（二）講授新課1.體外受精（20分鐘）卵母細胞的采集和培養(yǎng)超數(shù)排卵法：以牛為例，給供體母牛注射促性腺激素，使其一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的卵子，然后從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。講解超數(shù)排卵的原理是促性腺激素能促進卵泡發(fā)育和成熟，從而增加排卵數(shù)量。從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細胞：將卵巢經(jīng)過處理后，從卵泡中取出卵母細胞。這種方法適用于大家畜和大型動物?；铙w采卵：借助超聲探測儀、內(nèi)窺鏡或腹腔鏡等工具，直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。這種方法可以重復(fù)采集卵母細胞，提高卵母細胞的利用率。培養(yǎng)方法：采集到的卵母細胞需要在體外進行培養(yǎng)，使其成熟。培養(yǎng)條件包括適宜的溫度、pH、營養(yǎng)成分等。常用的培養(yǎng)液有M199、TCM199等，還需要添加血清、激素等物質(zhì)。展示卵母細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)的圖片或視頻，讓學(xué)生直觀地了解培養(yǎng)過程。精子的采集和獲能精子的采集：介紹幾種常見的精子采集方法，如假陰道法（適用于牛、馬等大型家畜）、手握法（適用于豬等家畜）、電刺激法（適用于野生或經(jīng)濟動物）。講解各種方法的原理和操作要點，例如假陰道法是模擬母畜陰道環(huán)境，使公畜射精，從而采集到精子。精子的獲能：精子在體外受精前需要進行獲能處理，使其具備受精能力。對于嚙齒動物、家兔和豬等動物的精子，一般采用培養(yǎng)法，即將精子放入含有肝素、鈣離子載體A23187等化學(xué)物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間，使其獲能。對于牛、羊等家畜的精子，常采用化學(xué)誘導(dǎo)法，即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。通過動畫演示精子獲能的過程，幫助學(xué)生理解。受精講解受精的過程，包括精子與卵子的識別、頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細胞膜反應(yīng)等。強調(diào)受精的實質(zhì)是雌雄原核的融合。播放受精過程的視頻，讓學(xué)生仔細觀察精子與卵子結(jié)合的動態(tài)過程，加深對受精過程的理解。2.早期胚胎培養(yǎng)（15分鐘）培養(yǎng)液的成分介紹早期胚胎培養(yǎng)液的主要成分，包括無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。講解各成分的作用，例如無機鹽和有機鹽提供胚胎發(fā)育所需的離子平衡；維生素和激素調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育；氨基酸和核苷酸是胚胎發(fā)育過程中合成蛋白質(zhì)等生物大分子的原料；血清中含有多種生長因子等物質(zhì)，對胚胎發(fā)育有重要的促進作用。通過圖表的形式展示培養(yǎng)液成分及其作用，便于學(xué)生記憶。培養(yǎng)條件培養(yǎng)早期胚胎需要適宜的環(huán)境條件，包括溫度（一般為37℃）、pH（一般為7.27.4）、氣體環(huán)境（一般為5%CO?、95%空氣）等。講解這些條件對胚胎發(fā)育的重要性，例如適宜的溫度和pH是酶發(fā)揮活性的必要條件，氣體環(huán)境中的CO?可以維持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定。培養(yǎng)過程展示早期胚胎在培養(yǎng)液中培養(yǎng)的圖片或視頻，介紹培養(yǎng)過程中需要定期觀察胚胎的發(fā)育情況，如胚胎的形態(tài)、細胞數(shù)量等。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜階段時，可以進行移植或其他處理。講解不同動物胚胎移植的適宜時期不同，例如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段進行移植。3.體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（10分鐘）在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用通過圖片、視頻等資料展示體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用成果，如快速繁殖優(yōu)良家畜品種、提高家畜繁殖效率等。以奶牛為例，講解利用體外受精技術(shù)可以使優(yōu)良奶牛快速繁殖，從而提高牛奶的產(chǎn)量和質(zhì)量。組織學(xué)生討論該技術(shù)對畜牧業(yè)發(fā)展的重要意義，培養(yǎng)學(xué)生的分析和歸納能力。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用介紹體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，如試管嬰兒技術(shù)。講解試管嬰兒的原理是將卵子和精子在體外受精，培養(yǎng)成早期胚胎后再移植到母體子宮內(nèi)發(fā)育。展示試管嬰兒的誕生過程視頻，讓學(xué)生了解這一先進的生殖醫(yī)學(xué)技術(shù)。同時，引導(dǎo)學(xué)生思考試管嬰兒技術(shù)帶來的倫理問題，如親子關(guān)系的認定、多胎妊娠的風(fēng)險等，組織學(xué)生進行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的倫理思考能力。

（三）課堂小結(jié)（5分鐘）引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括體外受精的三個主要步驟（卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精）以及早期胚胎培養(yǎng)的條件和應(yīng)用。通過思維導(dǎo)圖的形式在黑板上呈現(xiàn)本節(jié)課的知識框架，幫助學(xué)生梳理知識體系，強化記憶。

（四）課堂練習(xí)（10分鐘）1.布置幾道與本節(jié)課知識點相關(guān)的選擇題、填空題或簡答題，如：體外受精時，采集的卵母細胞需要培養(yǎng)到什么時期才能與精子受精？（）A.減數(shù)第一次分裂中期B.減數(shù)第二次分裂中期C.桑椹胚期D.囊胚期精子獲能的常用方法有哪些？早期胚胎培養(yǎng)液中含有哪些成分？各有什么作用？2.讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成練習(xí)，教師巡視并及時解答學(xué)生的疑問。3.練習(xí)結(jié)束后，公布答案，讓學(xué)生同桌之間互相批改，教師對學(xué)生的練習(xí)情況進行總結(jié)和點評，針對學(xué)生存在的問題進行再次講解，鞏固所學(xué)知識。

（五）課后作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)：布置一些課后練習(xí)題，如讓學(xué)生繪制體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的流程圖，并標(biāo)注關(guān)鍵步驟和條件；或者讓學(xué)生查閱資料，了解體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題，寫一篇簡短的綜述。2.拓展作業(yè)：鼓勵學(xué)生關(guān)注生物技術(shù)領(lǐng)域的最新進展，思考體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)未來可能的發(fā)展方向，以及這些發(fā)展可能帶來的影響。要求學(xué)生以小組為單位，制作一份手抄報，展示自己的思考成果。

五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)有了較為系統(tǒng)的了解。在教學(xué)過程中，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，如講授法、直觀演示法、討論法等，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂參與度。通過圖片、視頻等直觀手段，幫助學(xué)生更好地理解了抽象的知識，如受精過程和胚胎培養(yǎng)條件等。在討論環(huán)節(jié)，學(xué)生積極思考，對體外受精和早期胚