2.3.2胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容教材：人教版選擇性必修3《生物技術(shù)實踐》

內(nèi)容：本章主要介紹胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用。包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細胞技術(shù)等內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)這些技術(shù)，學(xué)生可以了解胚胎工程的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域，為今后學(xué)習(xí)生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)探究和責(zé)任擔(dān)當。學(xué)生通過學(xué)習(xí)胚胎工程技術(shù)，能夠形成對生命起源和發(fā)育的深入理解，發(fā)展科學(xué)思維和實驗操作技能，同時意識到生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)和社會發(fā)展中的重要作用，培養(yǎng)尊重生命、關(guān)注倫理的責(zé)任意識。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

①胚胎工程技術(shù)的基本原理，包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割等技術(shù)的操作流程和原理；

②胚胎工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，如動物克隆、人類輔助生殖等，以及這些技術(shù)在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用實例；

③胚胎工程技術(shù)與倫理問題的關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生思考生物技術(shù)在應(yīng)用中的道德和社會責(zé)任。

2.教學(xué)難點

①理解體外受精過程中精子與卵子結(jié)合的復(fù)雜性和技術(shù)要求；

②掌握胚胎移植技術(shù)中胚胎發(fā)育階段的選擇和移植操作技巧；

③分析胚胎分割技術(shù)的操作難點，如如何保證分割后胚胎的活力和發(fā)育潛力；

④討論胚胎干細胞技術(shù)的倫理爭議，以及如何在尊重生命倫理的前提下進行科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)介紹胚胎工程技術(shù)的基本概念和原理，幫助學(xué)生構(gòu)建知識框架。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生針對胚胎工程技術(shù)應(yīng)用中的倫理問題進行小組討論，培養(yǎng)批判性思維。

3.實驗法：通過模擬實驗，讓學(xué)生親自動手操作，加深對胚胎工程技術(shù)的理解。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示胚胎工程技術(shù)的發(fā)展歷程和實際案例，增強直觀感受。

2.視頻播放：通過視頻資料展示胚胎工程技術(shù)的具體操作過程，提高教學(xué)效果。

3.互動軟件：使用互動教學(xué)軟件，進行在線問答和虛擬實驗，激發(fā)學(xué)生參與熱情。五、教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

激發(fā)興趣：以“未來生物技術(shù)的奇跡”為主題，展示近年來生物技術(shù)領(lǐng)域的突破性進展，如CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)等，引導(dǎo)學(xué)生思考生物技術(shù)在改善人類生活質(zhì)量方面的潛力。

回顧舊知：簡要回顧生殖生物學(xué)中關(guān)于受精和胚胎發(fā)育的基礎(chǔ)知識，如卵子的成熟、受精過程、胚胎的早期發(fā)育階段等。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

講解新知：

-介紹體外受精技術(shù)的基本原理和操作步驟，包括精子和卵子的采集、處理、結(jié)合和培養(yǎng)。

-詳細講解胚胎移植技術(shù)的原理，包括胚胎的選擇、培養(yǎng)和移植過程。

-講解胚胎分割技術(shù)的目的和方法，包括均等分割和不等分割，以及分割后的胚胎恢復(fù)情況。

-介紹胚胎干細胞技術(shù)的原理和應(yīng)用，強調(diào)其在醫(yī)學(xué)研究中的重要性。

舉例說明：

-通過實際案例，如多利羊的克隆過程，展示胚胎工程技術(shù)在動物克隆中的應(yīng)用。

-分享人類輔助生殖技術(shù)中的胚胎移植成功案例，讓學(xué)生了解這些技術(shù)在臨床實踐中的應(yīng)用。

互動探究：

-設(shè)計問題，讓學(xué)生思考胚胎工程技術(shù)可能帶來的倫理問題，如克隆技術(shù)的道德邊界、胚胎的處置等。

-組織小組討論，讓學(xué)生針對特定技術(shù)（如CRISPR-Cas9）的潛在應(yīng)用和風(fēng)險進行辯論。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

學(xué)生活動：

-分配學(xué)生進行小組實驗，模擬胚胎移植過程，加深對技術(shù)步驟的理解。

-讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計一個假設(shè)性的實驗，探討胚胎工程技術(shù)在特定領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

教師指導(dǎo)：

-在學(xué)生進行實驗和設(shè)計實驗時，巡回指導(dǎo)，確保學(xué)生操作正確，解答疑問。

-針對學(xué)生的設(shè)計，提供反饋，幫助他們改進實驗方案。

4.拓展延伸（約10分鐘）

-邀請學(xué)生分享他們對胚胎工程技術(shù)的看法，包括技術(shù)的好處和潛在風(fēng)險。

-引導(dǎo)學(xué)生思考如何平衡科學(xué)進步與倫理道德之間的關(guān)系。

5.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)胚胎工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究中的重要性。

-鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)研究相關(guān)領(lǐng)域，提出自己的問題，并嘗試尋找答案。

6.課后作業(yè)

-布置閱讀任務(wù)，讓學(xué)生查閱相關(guān)文獻，了解胚胎工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的最新研究進展。

-安排學(xué)生完成一份簡短的報告，總結(jié)他們對胚胎工程技術(shù)的理解，并討論其潛在的社會影響。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握

-學(xué)生能夠準確理解體外受精、胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細胞技術(shù)的基本原理和操作流程。

-學(xué)生能夠識別并描述這些技術(shù)在動物克隆、人類輔助生殖、醫(yī)學(xué)研究和農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的具體實例。

-學(xué)生能夠區(qū)分不同胚胎工程技術(shù)之間的異同，并理解它們在不同應(yīng)用場景中的適用性。

2.能力提升

-學(xué)生通過實驗操作，提高了動手能力和實驗技能，能夠在實際操作中遵循嚴格的生物安全規(guī)程。

-學(xué)生在討論和辯論中，提升了批判性思維和邏輯表達能力，能夠從多個角度分析胚胎工程技術(shù)的倫理和社會影響。

-學(xué)生通過模擬實驗和設(shè)計實驗，鍛煉了問題解決能力和創(chuàng)新思維。

3.價值觀培養(yǎng)

-學(xué)生在了解胚胎工程技術(shù)的同時，認識到生物技術(shù)在改善人類生活質(zhì)量中的重要作用，增強了社會責(zé)任感。

-學(xué)生通過討論倫理問題，形成了尊重生命、關(guān)注倫理的責(zé)任意識，能夠理解生物技術(shù)在應(yīng)用中的道德邊界。

-學(xué)生在了解技術(shù)進步的同時，認識到科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要與倫理道德相協(xié)調(diào)，培養(yǎng)了科學(xué)倫理觀。

4.綜合素養(yǎng)

-學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，提高了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)探究和責(zé)任擔(dān)當。

-學(xué)生能夠?qū)⑸飳W(xué)知識與實際生活相結(jié)合，理解生物技術(shù)在現(xiàn)代社會中的角色和影響。

-學(xué)生在團隊合作中，學(xué)會了溝通協(xié)作，提高了人際交往能力。

5.學(xué)習(xí)興趣

-學(xué)生對胚胎工程技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動探索相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進展。

-學(xué)生在課后主動查閱資料，拓寬了知識面，提高了自主學(xué)習(xí)能力。

-學(xué)生通過實踐活動，體驗了科學(xué)研究的樂趣，激發(fā)了繼續(xù)學(xué)習(xí)的動力。七、重點題型整理1.案例分析題

-題目：請分析以下案例中胚胎移植技術(shù)的應(yīng)用及其對生物多樣性的影響。

-案例背景：某科研機構(gòu)成功克隆了一只瀕危動物，并通過胚胎移植技術(shù)將其胚胎移植到另一只健康動物的體內(nèi)，成功繁殖后代。

-答案：胚胎移植技術(shù)在生物多樣性的保護中起到了重要作用。通過將瀕危動物的胚胎移植到健康動物的體內(nèi)，可以增加瀕危物種的種群數(shù)量，有助于物種的生存和繁衍。然而，大量使用胚胎移植技術(shù)可能會對生物多樣性產(chǎn)生負面影響，如過度依賴人工繁殖可能削弱物種的遺傳多樣性，影響其自然進化。

2.實驗設(shè)計題

-題目：設(shè)計一個實驗，驗證胚胎分割技術(shù)對胚胎發(fā)育的影響。

-實驗步驟：

1.采集健康的胚胎細胞。

2.將胚胎細胞進行均等分割或非均等分割。

3.將分割后的胚胎細胞分別培養(yǎng)，觀察其發(fā)育情況。

4.比較分割后胚胎細胞的發(fā)育速度和形態(tài)。

-答案：實驗結(jié)果表明，均等分割的胚胎細胞發(fā)育速度和形態(tài)與原胚胎相似，而非均等分割的胚胎細胞發(fā)育速度較慢，形態(tài)也有所改變。這表明胚胎分割技術(shù)對胚胎發(fā)育有一定的影響。

3.倫理討論題

-題目：針對人類輔助生殖技術(shù)中的胚胎移植，討論以下倫理問題。

-問題：如何平衡胚胎移植技術(shù)帶來的利益和潛在風(fēng)險？

-答案：在人類輔助生殖技術(shù)中，胚胎移植技術(shù)為不孕不育夫婦提供了生育希望。然而，該技術(shù)也引發(fā)了一系列倫理問題，如胚胎的處置、代孕和性別選擇等。為了平衡利益和風(fēng)險，應(yīng)建立嚴格的倫理審查制度，確保胚胎移植技術(shù)的合理使用，尊重個體和胚胎的權(quán)益。

4.應(yīng)用分析題

-題目：分析以下案例中胚胎干細胞技術(shù)的應(yīng)用及其在醫(yī)學(xué)研究中的意義。

-案例背景：某研究團隊利用胚胎干細胞技術(shù)成功培育出具有神經(jīng)元功能的細胞，為帕金森病的研究和治療提供了新的思路。

-答案：胚胎干細胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究中具有重要意義。通過利用胚胎干細胞技術(shù)，可以培育出具有特定功能的細胞，為疾病的研究和治療提供新的模型。此外，胚胎干細胞技術(shù)有望為組織工程和器官移植等領(lǐng)域提供新的解決方案。

5.綜合分析題

-題目：結(jié)合所學(xué)知識，分析以下案例中動物克隆技術(shù)的應(yīng)用及其對社會的影響。

-案例背景：某科研機構(gòu)成功克隆了一只家畜，并通過動物克隆技術(shù)實現(xiàn)了品種改良和繁殖。

-答案：動物克隆技術(shù)在品種改良和繁殖方面具有顯著的應(yīng)用價值。通過動物克隆技術(shù)，可以實現(xiàn)品種改良，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。然而，動物克隆技術(shù)也引發(fā)了一系列社會問題，如動物福利、資源浪費和生態(tài)平衡等。因此，在應(yīng)用動物克隆技術(shù)時，應(yīng)充分考慮其對社會的影響，并采取相應(yīng)的措施。八、課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，我們深入探討了胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用。以下是本節(jié)課的重點內(nèi)容回顧：

1.胚胎工程技術(shù)的基本原理，包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割等技術(shù)的操作流程和科學(xué)依據(jù)。

2.胚胎工程技術(shù)的具體應(yīng)用，如動物克隆、人類輔助生殖技術(shù)、胚胎干細胞技術(shù)等。

3.胚胎工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)領(lǐng)域的實際應(yīng)用案例。

4.胚胎工程技術(shù)引發(fā)的倫理問題，以及如何在尊重生命倫理的前提下進行科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用。

為了幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，以下是對本節(jié)課內(nèi)容的當堂檢測：

1.判斷題：

-胚胎移植技術(shù)可以實現(xiàn)多胎妊娠，增加動物繁殖率。（正確/錯誤）

2.選擇題：

-以下哪項不是胚胎干細胞技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域？（

A.器官移植

B.疾病治療

C.農(nóng)業(yè)育種

D.美容護膚）

3.簡答題：

-簡述體外受精技術(shù)的基本步驟。

4.討論題：

-請討論胚胎工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究中的積極作用和可能帶來的倫理問題。

當堂檢測答案：

1.正確

2.C

3.體外受精技術(shù)的基本步驟包括：精子和卵子的采集和處理、受精過程的調(diào)控、胚胎的體外培養(yǎng)、胚胎移植。

4.胚胎工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究中的積極作用包括：

-為不孕不育夫婦提供生育希望。

-開發(fā)新的治療方法和藥物。

-研究疾病的發(fā)生機制。

可能帶來的倫理問題包括：

-胚胎的處置問題。

-代孕和性別選擇問題。

-生命尊嚴和人權(quán)問題。板書設(shè)