【胚胎工程】胚胎工程

【jiaoan.jxxyjl.com--高三生物教案】

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内容

教学手段和
方法

预期
目标

2.胚胎移植技术的现状和意义。

3.胚胎移植技术与畜牧业生产的关系。
 

4.胚胎移植的概念。

5.胚胎移植的生理基础。

6.胚胎移植的基本程序。

7.总结。

8.布置作业。

师：上节课我们学习了关于哺乳动物的《体外受精和早期胚胎培养》的有关内容。当我们在体外获得了哺乳动物的早期胚胎后，下一步应怎样做才能将他们孕育成幼体？

生：将获得的早期胚胎向受体移植。

师：胚胎移植技术的发展已有100多年的历史。它在畜牧生产中占有重要的位置，因为通过体外受精、核移植、转基因等技术获得的胚胎，只有移植给受体才能获得后代，因此，胚胎移植技术是胚胎工程不可缺少的终端环节。那么，什么是胚胎移植技术？胚胎移植具有哪些意义？怎样进行胚胎移植？如何保证胚胎移植成功？这些就是本节课要学习的主要内容。

师：1890年，英国的w.heape成功地进行了家兔的胚胎移植实验，证实了早期胚胎在生理条件一致的受体母兔内正常发育的可能性。20世纪60年代，胚胎移植技术在畜牧业生产中的研究取得了很大进展，20世纪70年代后，胚胎移植技术在畜牧生产中被广泛应用，极大地推动了畜牧业生产的发展。下面让我们一起来了解胚胎移植技术的现状和意义。请同学们结合课本中图317阅读教材关于《胚胎移植的现状和意义》的内容，同时，总结出胚胎移植的意义。

生：胚胎移植有下面几方面的意义：

（1）加速育种工作和品种改良；

（2）大量节省购买种畜的费用；

（3）一胎多产；

（4）保存品种资源和濒危物种；

（5）胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。

师：根据同学们总结出的胚胎移植意义，我们进一步分析以下几个问题：

1.为什么胚胎移植能加速育种工作和品种改良？

2.为什么胚胎移植能大量节省购买种畜的费用？

3.你如何理解课本中图3-17下面的“胚胎移植可充分发挥雌性个体的繁殖潜力”这句话？

生：1.对于家畜来说，通过胚胎移植，可大幅度增加优良个体母畜和公畜后代的数量，使良种种畜群迅速扩大，从而加速了育种工作和品种改良。

2.胚胎冷冻保存技术的成功，在世界范围内，可做到胚胎移植不受时空的限制，在国际和国内进行交换，从而完全代替了活畜引种，从而大量节省购买种畜的费用。

3.一头供体良种母牛平均每次处理收集到的胚胎移植后可产下3~4头良种犊牛，而每年对良种供体母牛，可进行4~5次处理，这样，一头良种供体母牛一年可生下的良种犊牛可达十几头或数十头。与自然状态下所生的后代比进行胚胎移植的优势是：

（1）大大缩短了供体本身的繁殖周期；

（2）增加供体一生繁殖的后代数量。

师：同学们已对胚胎移植的意义进行了总结和分析，我们再思考一个问题：胚胎移植技术的产生和应用与畜牧业生产有什么关系？

生：胚胎移植技术是因畜牧业生产发展的需要而产生，它的应用大大推动了畜牧业生产的发展。

师：我国是养牛大国，1998年末存栏数达1.24亿头，居世界第三位。但长期以来，我国养牛以役用为主，没有奶、肉的专用品种，牛肉和牛奶年产量仅为479.9万吨和662.1万吨，我国有13亿人口，按此计算，我国人均牛肉不到4 kg，人均牛奶约为5 kg。而发达国家，如美国，这两项指标高达41 kg和262 kg。可见，我国牛肉和牛奶的年产量远远不能满足人民生活水平以及现代畜牧业发展的需要。而依靠进口良种牛和改良当地牛，却需要大量外汇。如果利用牛胚胎移植技术，既能节约资金，又能加快繁育改良步伐。123

荷斯坦奶牛是世界上产奶量最大的奶牛品种，每头年产奶量可达10吨以上，每个牛胚胎价值2 000元人民币。中国的胚胎学专家曾用胚胎移植技术，从加拿大引进了1 000头荷斯坦奶牛胚胎，并将其移植到黑龙江省当地的受体牛中，这些牛产下的牛犊育成后，可代替年产奶量仅为3吨的本地奶牛。可见，这些良种奶牛不仅极大地提高了奶牛的产乳量，也使黑龙江的奶牛品种得到全面改良。

上述实例说明，胚胎移植技术与畜牧业生产，两者相辅相成，相互促进，推动了社会生产力的发展。

师：那么，究竟什么是胚胎移植呢？请大家阅读教材的相关内容。

师：请同学们想一想，胚胎移植成功的标志是什么？

生：移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩。

师：如何使移植的胚胎在供体的子宫内能正常发育并分娩？这正是胚胎工程专家在研究胚胎移植技术时要解决的关键问题。专家们通过大量胚胎移植的实验，已经解决了这个问题，这就是要“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的体内”。由此可见，胚胎移植成功与否要有两个条件：

（1）胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这是因为，同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功。在这里同“种”是指同“物种”。例如，加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出了荷斯坦奶牛。

（2）进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。为什么生理状态要相同？供体和受体的生理状态在什么时期相同？胚胎移植需要的生理基础是什么？让我们共同从教材《胚胎移植的生理基础》和初中学过的有关生殖的理论知识中来找答案。同学们阅读教材后分组讨论，并回答。

生1：只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育。

生2：雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的。

师：同种雌性哺乳动物发情排卵后，在一段时间内，都会发生以下的变化：子宫内膜在有关激素作用下，腺体分泌，内膜增厚，血管极度增多等，以适合胚胎的发育。这为供体的胚胎移植到受体内提供了一定的生理环境。

生3：胚胎移植需要的生理基础有四个方面（略）。

师：为什么供体的胚胎移植到受体后，在孕育过程中其遗传性状不会受受体的影响？

生：因为供体胚胎的遗传性状是由雌、雄供体精、卵细胞内获得的遗传基因决定的。

师：供体的胚胎移植到受体后，游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连，并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。因此，受体是为供体胚胎提供发育的条件。

师：胚胎工程技术人员是如何进行胚胎移植的？请同学们根据课件展示的《牛胚胎移植流程图》总结一个用文字表述的胚胎移植的基本程序。

生：胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例）：

师：胚胎移植成功率的高低决定于供、受体生理环境的一致性。在胚胎移植过程中，用激素对供、受体母牛进行同期发情处理；移植前用直肠检查技术了解受体黄体发育的情况，然后将供体胚胎移入受体母牛有黄体一侧的子宫角，这些操作技术都是为了保证供、受体母牛生理环境条件的一致，使移入受体的胚胎能被接受，并继续发育。所以胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。123

胚胎移植作为胚胎工程的终端环节，在畜牧生产中不仅发挥了大幅度提高优良供体母畜繁殖能力的作用，而且还能向人类提供具有不同的、优良遗传性状的产品，为人类的生产、生活、医疗和健康服务。

完成教材“思考与探索”的习题。

学生阅读、讨论。

投影胚胎移植优势的相关图片，师生共议。

学生阅读。

学生思考、分析，并回答。

学生阅读、讨论、回答。

学生回答后，教师给以鼓励性的评价；并用课前准备好的多媒体课件演示。

突出本节的重点内容。

用“胚胎移植技术的现状和意义”导入，引起学生学习的兴趣。

训练学生自学、阅读、归纳的能力。

通过引导学生分析，加深对胚胎移植意义的理解；同时培养学生用图例分析理解问题的能力。

引领学生认识科学、技术、社会三者之间的关系。

通过分析胚胎移植的概念，创设胚胎工程专家研究胚胎移植的情景，使学生了解科学研究的思路和解决问题的方法。

点出本节的重点。

指导学生阅读时善于思考。

突破本节的难点。

培养学生图文转换的能力，以及总结概括的能力。

再次点出本节的核心内容。

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