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1、選修3 現(xiàn)代生物科技專題專題三胚胎工程及倫理問題專題三胚胎工程及倫理問題 Z整合整合 核心考點核心考點1精子和卵子的發(fā)生(1)精子的發(fā)生場所：睪丸的。時間： 生殖機能衰退。曲細精管曲細精管初情期初情期(2)卵子的發(fā)生場所： 。時間：_。卵巢卵巢胎兒期和初情期后胎兒期和初情期后 2受精作用 (1)過程 (2)防止多精入卵的機制包括：第一道屏障： 反應；第二道屏障： 反應。 (3)受精標志和受精完成的標志 受精的標志是在透明帶和卵細胞膜的間隙可以觀察到 ；而受精過程完成的標志是的融合。透明帶透明帶卵細胞膜卵細胞膜兩個極體兩個極體雌雄原核雌雄原核 3早期胚胎發(fā)育 (1)過程 (2)哺乳動物的早期胚胎
2、發(fā)育是在中進行的，一般到桑椹胚期進入子宮，囊胚期著床。輸卵管輸卵管 1.受精過程的三個易混點 (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)受精的標志受精完成的標志：受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標志是雌、雄原核的融合。 2卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 (1)有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，而一直呼吸消耗，有機物總量減少。 (2)細胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細胞數(shù)目增多，所以每個細胞體積減小。 (3)細胞中DNA含量：伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目
3、增多，總DNA含量增多，但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。 1下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是() A絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性 B卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大 C囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性 D原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層解析解析本題考查受精與胚胎發(fā)育的相關知識，意在考查考生的識本題考查受精與胚胎發(fā)育的相關知識，意在考查考生的識記、理解能力。同種動物的精卵細胞的表面通常具有相互識別的特異性記、理解能力。同種動物的精卵細胞的表面通常具有相互識別的特異性蛋白，這是同種動物的精卵能結(jié)合的原因之一，故蛋白，這是同種動物的精卵能結(jié)合的原因之一，故A項正確
4、；受精卵通過項正確；受精卵通過卵裂產(chǎn)生的細胞團稱為卵裂球，隨著卵裂的進行細胞逐漸變小，故卵裂產(chǎn)生的細胞團稱為卵裂球，隨著卵裂的進行細胞逐漸變小，故B項錯項錯誤；滋養(yǎng)層細胞不具有發(fā)育的全能性，故誤；滋養(yǎng)層細胞不具有發(fā)育的全能性，故C項錯誤；原腸胚發(fā)育分化形成項錯誤；原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)、中、外三個胚層，故內(nèi)、中、外三個胚層，故D項錯誤。項錯誤。答案答案A 2如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答問題： (1)寫出各個階段的名稱： _，_，_。 (2)寫出圖中各標號的名稱： 2_，4_，5_，7_，8_。桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原腸胚原腸胚內(nèi)細胞團內(nèi)細胞團內(nèi)胚層內(nèi)胚層原腸腔原腸腔外胚層外胚
5、層囊胚腔囊胚腔 (3)時期的細胞具有發(fā)育上的_性，時期開始出現(xiàn)_，時期開始出現(xiàn)_。 (4)2將來發(fā)育成_。 (5)動物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的，合子由一個精子和卵子結(jié)合的生理基礎是_、_。全能全能細胞分化細胞分化胚層分化胚層分化胎兒的各種組織胎兒的各種組織 卵細胞膜反應卵細胞膜反應 透明帶反應透明帶反應 解析(1)圖中是桑椹胚，是囊胚，是原腸胚。 (2)圖中1是滋養(yǎng)層細胞，2是內(nèi)細胞團，3是透明帶，4是囊胚腔；圖中5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。 (3)桑椹胚細胞具有全能性；囊胚開始出現(xiàn)細胞分化，已分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團細胞；原腸胚已有胚層分化，分化為外胚層、內(nèi)胚層、中
6、胚層。 (4)內(nèi)細胞團細胞將發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育為胎膜和胎盤。 (5)受精時的透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精子入卵的兩道屏障。 1體外受精 (1)精子的采集與獲能：采集方法有假陰道法、手握法和電刺激法等；獲能方法有培養(yǎng)法和化學誘導法。 (2)卵母細胞的采集和培養(yǎng)：給哺乳動物注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，然后從輸卵管中沖出；也可從廢棄的卵巢或活體卵巢中采集，但需要培養(yǎng)到減中期時，才可受精。 (3)體外受精：獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫?2早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽(兩鹽)； (兩素)； (兩酸)，另外還有水、血清等。 (2
7、)胚胎去向： 移植或冷凍保存。維生素、激素維生素、激素氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸向受體向受體 3胚胎移植 (1)地位：胚胎工程等其他技術(shù)的最后一道工序。 (2)過程(3)意義：充分發(fā)揮意義：充分發(fā)揮。 雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能 4胚胎分割 (1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的。 (2)實質(zhì)：胚胎分割可增加動物后代，其實質(zhì)是 。 (3)注意：對囊胚分割時，注意將均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。 5胚胎干細胞 (1)來源： 。 (2)特點：形態(tài)上，體積小、核大、核仁明顯；功能上具有 ；體外培養(yǎng)條件下可以 。桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚動物的無性動物的無性繁殖或克隆繁
8、殖或克隆早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能性發(fā)育的全能性增殖而不分化增殖而不分化內(nèi)細胞團內(nèi)細胞團 (3)培養(yǎng)過程 6關注生物技術(shù)的倫理問題反對反對支持支持克克隆隆人人倫理方面?zhèn)惱矸矫孢`反了人類的倫理道德觀念，違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止中國禁止 克隆克隆中國不反對中國不反對 克隆克隆技術(shù)方面技術(shù)方面技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高形率高、出生后死亡率高可通過胚胎分級、基因可通過胚胎分級、基因診斷、診斷、 檢查等方檢查等方面解決技術(shù)問題面解決技術(shù)問題設計試管嬰兒設計試管嬰兒胚胎也是生命，殺死胚胎無胚胎也是生命，殺死胚胎無異于異于“謀殺謀殺”
9、提供骨髓提供骨髓 并并不會對試管嬰兒造成損不會對試管嬰兒造成損傷傷生殖性生殖性治療性治療性染色體染色體造血干細胞造血干細胞反對反對支持支持基基因因檢檢測測技術(shù)技術(shù)方面方面很難用在具很難用在具體醫(yī)療中體醫(yī)療中有一些遺傳性疾病可以通過有一些遺傳性疾病可以通過 后后在早期采取預防措施在早期采取預防措施道德道德方面方面可能引起基可能引起基因歧視因歧視通過正確的科學知識傳播、倫理道德教育和通過正確的科學知識傳播、倫理道德教育和立法，解決立法，解決 現(xiàn)象現(xiàn)象基因檢測基因檢測基因歧視基因歧視 (1)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵
10、。 (2)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。 (3)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必須在原腸胚之前，不能直接移植受精卵。 2試管動物與克隆動物的比較項目項目試管動物試管動物克隆動物克隆動物技術(shù)基技術(shù)基礎礎體外受精、胚胎移植體外受精、胚胎移植核移植技術(shù)、細胞培養(yǎng)、核移植技術(shù)、細胞培養(yǎng)、胚胎胚胎(分割分割)移植移植實例實例試管牛試管牛多利羊多利羊過程過程項目項目試管動物試管動物克隆動物克隆動物生殖方式生殖方式有性生殖有性生殖無性生殖無性生殖遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來自兩個個體遺傳物質(zhì)來自兩個個體遺傳物質(zhì)大部分來自供核遺傳物質(zhì)大部分
11、來自供核生物體生物體意義意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周潛力，縮短供體本身的繁殖周期期加速家畜遺傳改良進程、加速家畜遺傳改良進程、挽救瀕危物種等挽救瀕危物種等 3.試管嬰兒和設計試管嬰兒的比較 如圖，后者比前者多了過程： (1)不同點 所用技術(shù)手段：設計試管嬰兒胚胎移植前需進行遺傳學診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進行遺傳學診斷或基因診斷。 應用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。 (2)相同點：都是體外受精，并進行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會關注
12、的熱點。下列敘述，錯誤的是() A應嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì) B當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，但不反對治療性克隆 C反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設計嬰兒 D生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力 解析本題綜合考查人們對現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性與倫理問題的討論。將目的基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)后，可能會產(chǎn)生新的有害成分，所以需嚴格選擇目的基因，A項正確；生殖性克隆人違反了人類現(xiàn)有倫理道德，中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人實驗，但不反對治療性克隆，B項正確；將試管嬰兒技術(shù)用于設計嬰兒性別等是對設計嬰兒技術(shù)的濫用，是反對設計試管嬰兒
13、的原因之一，C項正確；干擾素是一種對病毒具有特異性殺傷作用的物質(zhì)，不能用作生物武器，D項錯誤。 答案DT突破突破 考疑考技考疑考技 1早期胚胎培養(yǎng)易出現(xiàn)的錯誤 (1)卵裂階段的細胞分裂方式有絲分裂。 (2)從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小，所以每個細胞體積減小。 (3)伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定。 (4)該過程中有機物總量減少，因為一直呼吸消耗但不從外界吸收。 2胚胎移植中易出現(xiàn)的錯誤 (1)滋養(yǎng)層飼養(yǎng)層。 滋養(yǎng)層：囊胚時期沿透明帶內(nèi)壁排列的個體較小的細胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。 飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞，在干細胞
14、培養(yǎng)時，可作為提供干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞。 (2)不同動物胚胎移植的時間不同。 牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段。 小鼠、家兔在桑椹胚前。 幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低。 3胚胎的早期培養(yǎng)的培養(yǎng)液與動物細胞培養(yǎng)液成分的比較 (1)區(qū)別 胚胎的早期培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液類似，但是二者所依據(jù)的原理和培養(yǎng)目的不同。項目項目動物胚胎培養(yǎng)液動物胚胎培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液鹽類鹽類無機鹽、有機鹽無機鹽、有機鹽無機鹽、微量元素無機鹽、微量元素營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸糖、氨基酸糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質(zhì)調(diào)節(jié)物質(zhì)維生素、激素維生素、激素促
15、生長因子促生長因子特有成分特有成分血清血清血清、血漿血清、血漿 (2)巧記方法：胚胎早期培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分巧記為兩“鹽”、兩“素”和兩“酸”。兩“鹽”：無機鹽和有機鹽；兩“素”：維生素和激素；兩“酸”：氨基酸和核苷酸。另外還有水和血清等。 1(2015天津理綜)2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線。 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是() A該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 B捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒 C三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細胞核 D三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等
16、技術(shù) 解析本題考查核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術(shù)的原理和應用?！叭H嬰兒”的細胞質(zhì)來自捐獻者的卵母細胞，所以該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳送給后代，所以A項正確。紅綠色盲基因位于細胞核中的染色體DNA上，而捐獻者并沒有給“三親嬰兒”提供細胞核，所以B項正確?！叭H嬰兒”的染色體來自母親和父親提供的生殖細胞的細胞核，所以C項錯。體外受精后要經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)才能得到“三親嬰兒”，D項正確。 答案C 2(2015安徽理綜)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖。 (1)由過程獲得的A為_。
17、 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，目的是_。受體應選用_期卵母細胞。 (3)進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生_，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細胞進行轉(zhuǎn)基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因為_。含目的基因的表達載體含目的基因的表達載體 保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞 M 免疫排斥反應免疫排斥反應 整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng) 解析本題考查了基因工程、細胞工程、胚胎工程的相關內(nèi)容。 (1)基因工程最核心的
18、階段是第二階段，即構(gòu)建基因表達載體。 (2)去掉卵母細胞的細胞核是為了避免卵母細胞中染色體上遺傳物質(zhì)的干擾，獲得重組細胞中的遺傳物質(zhì)主要來自綿羊成纖維細胞的細胞核。卵母細胞應選用減數(shù)第二次分裂中期的，因為此時期的卵母細胞能夠支持胚胎細胞的正常發(fā)育。 (3)胚胎移植之所以能夠成功，其生理學基礎是受體子宮對移入胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應。 (4)克隆本意即無性繁殖，對轉(zhuǎn)基因體細胞進行克隆，可得到遺傳物質(zhì)相同的大量個體，即可獲得大量轉(zhuǎn)基因個體。 3(2015山東理綜)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下： (1)過程采用的是細胞工程中的_技術(shù)，過程采用的是胚胎工
19、程中的_技術(shù)。 (2)體細胞進行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的_。(體細胞體細胞)核移植核移植(早期早期)胚胎培養(yǎng)胚胎培養(yǎng)pH(或：酸堿度或：酸堿度) (3)如果克隆過程中需進行基因改造，在構(gòu)建基因表達載體(重組載體)時必須使用_和_兩種工具酶。基因表達載體上除目的基因外，還需有_基因，以便選出成功導入基因表達載體的細胞。 (4)胚胎干細胞可以來自于囊胚中的_。在一定條件下，胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體_(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應。限制性限制性(核酸核酸)內(nèi)切酶內(nèi)切酶(或：限制酶或：限制酶
20、) DNA連接酶連接酶(注：兩空可顛倒注：兩空可顛倒) 標記標記 內(nèi)細胞團內(nèi)細胞團 B 解析本題主要考查了動物細胞工程、胚胎工程的技術(shù)手段，以及基因工程的工具。 (1)把B個體的體細胞核移植到A個體去核的卵母細胞中，得到的重組細胞再經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)獲得發(fā)育到不同時期的早期胚胎。 (2)動物細胞培養(yǎng)需要在含有95%空氣和5%二氧化碳的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，二氧化碳可維持培養(yǎng)液的pH(酸堿度)。 (3)構(gòu)建基因表達載體時需對目的基因和運載體用限制酶和DNA連接酶進行改造。基因表達載體必須含有標記基因以便于篩選出含目的基因的受體細胞。 (4)囊胚中的內(nèi)細胞團具有發(fā)育的全能性，可以作為胚胎干細胞
21、的來源。通過核移植技術(shù)獲得的組織器官若移植給核供體，則不會發(fā)生免疫排斥反應。 4(2015重慶理綜)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。 (1)擬進行如下雜交： A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長基因的純種)C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常_。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是_性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是_，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是_(假設兩對基因分別位于不同對常染色體上)。生長發(fā)育或胚胎發(fā)育生長發(fā)育或胚胎發(fā)育 隱性隱性 AC 1/8 (2)用以上
22、最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力，需對其進行_處理；卵子的成熟在過程_中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是_。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程前應鑒定胚胎的_。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程_的基因重組有關。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用_技術(shù)。獲能或增強活力獲能或增強活力 供能供能 性別、高產(chǎn)奶和適應生長的基因性別、高產(chǎn)奶和適應生長的基因 胚胎分割胚胎分割 解析本題以高產(chǎn)和適應性強奶牛的培育為基礎材料，綜合考查分離定律、自由組合定律、遺傳育種和胚胎工程的有關知識。第(1)小題的解題切入點是明確得到高產(chǎn)和本地適應性強奶牛的育種方式為雜交育種，還要注意關鍵信息“A牛和B牛均為純種”“兩對基因分別位于不同對常染色體上”。借助遺傳圖解分析第(1)小題如下(設D、d表示奶牛產(chǎn)奶量基因，E、e表示奶牛對本地適應性基因)：
高考生物一輪復習 專題三 胚胎工程及倫理問題課件 新人教版選修3
