高中生物选修3优质教学设计9：3.3 胚胎工程的应用及前景 教案

胚胎工程的应用及前景

【教学目标】

1．知识目标：

（1）举例说出胚胎移植和胚胎分割。

（2）认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。

（3）关注胚胎工程的研究进展和应用价值。

2．态度观念目标：

（1）引导学生了解胚胎工程的发展前景和现实生产实践中的应用，激发学生养成勇于探索和不断创新的精神。

（2）通过向学生介绍胚胎工程的应用及前景，激起学生为社会建设而努力奋斗的决心，同时激励学生树立远大的理想。

3．能力目标：

（1）学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练和总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、综合分析问题和实际应用的能力。

（2）通过学习胚胎工程的基本操作方法，使学生联系已有知识，培养学生的知识迁移能力，思维能力和创新能力。

【教学重难点】

1．重点：

（1）胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。

（2）胚胎分割的应用意义。

（3）胚胎干细胞研究的意义。

2．难点：

（1）胚胎移植的生理学基础。

（2）胚胎干细胞的概念和分离途径。

【教学过程】

一、胚胎移植

1．概念

胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的

个体称为供体，接受胚胎的个体称为受体。

2．地位

如转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，这是胚胎工程的最后一道“工序”。

3．意义

可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，大大推动畜牧业的发展。

4．生理学基础

（1）同种动物排卵后，供、受体生殖器官的生理状况是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

（2）早期胚胎处于游离状态，为胚胎收集提供了可能。

（3）受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。

（4）供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。

要点提示：

应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。

5．基本程序

（1）对供体、受体的选择和处理。

（2）配种或进行人工授精。

（3）对胚胎的收集、检查、培养或保存。

（4）对胚胎进行移植。

（5）移植后的检查。

深化升华：

胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。这样的概括是正确的。

二、胚胎分割

1．概念

胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵

双胎或多胎的技术。

2．方法

进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割。

具体操作程序：用分割针或分割刀刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先备好的空透明袋中，或直接将裸半胚移植给受体。

3．对于畜牧生产的意义

来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚胎的分割和移植效率最高。

疑点突破：

囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？为什么？

内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胎儿本身的基础细胞，将来发育成胎儿的各种组织；其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。进行胚胎分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等。

三、胚胎干细胞

1．概念

哺乳动物的胚胎干细胞（embryonic stem cell）简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或从原始性腺中分离出来的一类细胞。

2．特点

（1）具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。（2）在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。

3．主要用途

（1）可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律。

（2）是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。

（3）可以用于治疗人类的某些顽症，如帕金森综合症、少年糖尿病等。

（4）通过ES细胞体外诱导分化，可定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

【教后反思】本节课重点讲解清楚胚胎移植的生理学基础、基本程序及胚胎分割的过程以及胚胎干细胞的获取及其应用，识记内容较多，在上课的时候应该注意每学习一个知识点应该留出一点时间让学生速记，效果较好。