高考生物复习现代生物科技专题第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题选修全国公开课一等奖百校联赛示

选修3当代生物科技专题第3讲胚胎工程及生物技术安全性和伦理问题基础扎实课堂归纳课时作业考点精研直击高考第1页一、体内受精和早期胚胎发育1．精子与卵子发生基础夯实【知识梳理】

项目精子发生卵子发生场所____________________时间__________________________________变形__________不需变形分裂均等分裂______________结果形成4个精子形成1个卵子和3个极体睾丸(曲细精管)

卵巢

从初情期开始

从胚胎出现性别分化后

需变形不均等分裂

第2页2．受精(1)精子获能：刚排出精子，不能马上与卵子受精，必须在________________内发生对应生理改变后，才能取得受精能力。(2)卵子准备：卵子要在输卵管内深入成熟，到____________时，才具备与精子受精能力。(3)受精过程：获能精子穿过________________→精卵经过细胞表面糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞。雌性动物生殖道减Ⅱ中期放射冠和透明带

第3页有丝分裂增多不增加或略有缩小32全能性

胎儿各种组织

胎膜和胎盘表层下方

第4页二、体外受精和早期胚胎培养1．体外受精促性腺激素

假阴道法电刺激法培养法

获能精子获能溶液

第5页2．胚胎早期培养(1)培养液成份：无机盐、有机盐(两盐)；_____________(两素)；____________________(两酸)，另外还有水、血清等。(2)胚胎去向：向受体移植或冷冻保留。维生素、激素氨基酸、核苷酸第6页3．胚胎移植(1)地位：胚胎工程及其它相关技术最终一道工序。(2)过程：(3)意义：充分发挥_______________________________。雌性优良个体繁殖潜能

第7页4．胚胎分割(1)材料：发育良好，形态正常_______________。(2)实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是___________________________。(3)注意：对囊胚分割时，注意将____________均等分割，不然会影响分割后胚胎恢复和深入发育。桑椹胚或囊胚

动物无性繁殖或克隆

内细胞团

第8页早期胚胎或原始性腺

小大核仁全能性发生分化

第9页三、生物技术安全性和伦理问题1．转基因生物安全性工程菌生物反应器

第10页(2)对安全性问题争论①转基因生物与食物安全a．反对“______________”。b．担心出现____________。c．担心出现新__________。d．担心____________改变。e．侵犯宗教信仰者或素食者权益。实质性等同滞后效应过敏源营养成份

第11页②转基因生物与生物安全a．可能扩散到新生态区域，破坏____________。b．成为“入侵外来物种”，威胁________________。c．可能与一些细菌或病毒杂交，重组出有害__________。d．可能经过花粉传输进入杂草，形成“__________”。③转基因生物与环境安全：转基因生物可能会对__________稳定性和________________造成破坏。生态平衡其它生物生存

病原体超级杂草

生态系统人类生活环境

第12页(3)理性对待生物技术①正视转基因技术可能带来安全性问题，要____________，不能因噎废食。②制订______________，最大程度确保转基因技术和产品安全性。趋利避害政策和法规

第13页2．关注生物技术伦理问题观点反对支持①克隆人伦理方面违反了人类伦理道德观念，中国禁止__________克隆中国不反对__________克隆技术方面技术__________，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高可经过胚胎分级、基因诊疗、__________检验等方法处理技术问题生殖性治疗性不成熟染色体第14页观点反对支持②设计试管婴儿______也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”提供________________并不会对试管婴儿造成损伤③基因检测技术方面极难用在__________中有一些遗传性疾病能够经过____________后在早期采取预防方法道德方面可能引发____________经过正确科学知识传输、__________教育和立法，处理基因歧视现象胚胎骨髓造血干细胞

详细医疗基因检测基因歧视伦理道德

第15页3．禁止生物武器(1)生物武器种类(2)我国政府观点：在任何情况下___________________________生物武器，并反对生物武器及其技术和设备扩散。种类实例致病菌、病毒鼠疫菌、炭疽杆菌生化毒剂肉毒植菌毒素基因重组致病菌重组流感病毒、新型鼠痘病毒不发展、不生产、不储存

第16页1．以下关于胚胎工程叙述，错误是()A．体外受精是指获能精子和成熟卵子在对应溶液中受精B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．早期胚胎培养与动物细胞培养培养液通常都需加入血清D．试管婴儿技术主要包含体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术【答案】B【解析】胚胎工程中，受精卵普通发育到囊胚或桑椹胚阶段进行胚胎移植。【自练自测】

第17页2．培育“试管山羊”基本过程以下列图所表示。若要培育成功，以下叙述正确是()A．甲过程中可经过给母山羊注射相关激素使其超数排卵B．乙过程目标之一是促进卵母细胞和精子成熟C．丙过程与乙过程中应采取相同成份培养液D．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同代孕母山羊子宫内第18页【答案】A【解析】甲过程目标是采集卵母细胞并培养成熟，可经过注射促性腺激素促进母山羊超数排卵；乙过程目标是促进精子和卵细胞结合，完成受精作用；受精是在获能溶液或专门受精溶液中进行，而早期胚胎培养是在发育培养液中进行；丁过程是胚胎移植，是将早期胚胎移植到同种、生理状态相同雌性动物子宫内使之继续发育过程。第19页3．(年江苏苏州模拟)以下关于生物技术与伦理问题正确观点是()A．可广泛利用体外受精技术设计试管婴儿性别B．应基于科学和理性来讨论转基因作物安全性问题C．经过基因筛查来禁止重大疾病基因携带者就业D．大量引入国外转基因作物与当地近缘作物品种杂交来进行育种【答案】B第20页【解析】我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，A错误；应基于科学和理性讨论转基因作物安全性问题，B正确；经过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业，不符合伦理道德，C错误；大量引入国外转基因作物与当地近缘作物品种杂交，可能造成基因污染和环境安全，D错误。第21页4．(年广东广州质检)以下关于胚胎干细胞分析，不正确是()A．胚胎干细胞可起源于胚胎发育到囊胚期细胞B．胚胎干细胞含有发育全能性C．胚胎干细胞可用于烧伤病人皮肤移植D．胚胎干细胞培养用MS培养基【答案】D【解析】胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来一类细胞；胚胎干细胞含有发育全能性，经过胚胎干细胞体外诱导分化，能够用于皮肤移植；培养胚胎干细胞培养基为动物细胞培养基，而MS培养基惯用于植物细胞培养。第22页5．(年河南洛阳统考)近年来发展起来胚胎工程技术为优良种畜快速繁殖带来了无限生机，下列图表示经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛过程。以下说法正确是()第23页A．从母体卵巢中取得卵母细胞可直接进行受精，但在受精前要对精子进行获能处理B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期胚胎进行操作C．胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D．受体母牛必须和供体牛属于同一物种，移植后胚胎能在受体子宫中存活生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应【答案】D第24页【解析】从母体卵巢中得到卵母细胞还不成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才含有与精子结合能力；进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期胚胎进行操作；进行胚胎分割时，还能够用分割刀片将胚胎切开。第25页1．受精过程中“三大反应”与预防多精入卵受精“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶过程即为顶体反应。顶体反应主要作用是形成精子穿越放射冠通道，是精子和卵子结合必不可少条件。考点精研体内受精和早期胚胎发育第26页(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜瞬间，会产生阻止以后精子进入透明带生理反应，称作透明带反应，它是预防多精入卵受精第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会马上发生一个生理反应，拒绝其它精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是预防多精入卵受精第二道屏障。第27页2．胚胎发育(1)过程第28页(2)卵裂期胚胎发育过程中物质和体积改变规律①有机物：胚胎没有和母体建立联络，没有从母体获取有机物，但细胞一直呼吸消耗，有机物总量降低。②细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。③细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。第29页3．胚胎发育(1)过程第30页(2)卵裂期胚胎发育过程中物质和体积改变规律①有机物：胚胎没有和母体建立联络，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量降低。②细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。③细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。第31页

考查体内受精过程(福建龙岩期末)受精过程次序为()①第一次卵裂开始②释放第二极体③顶体反应④穿越透明带⑤雌、雄原核形成⑥核膜消失，雌、雄原核融合A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥①C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①【答案】D第32页【解析】受精阶段主要包含：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。其过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌、雄原核形成→核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。第33页

考查早期胚胎发育过程如图表示哺乳动物发育过程几个阶段，请据图回答下列问题：第34页(1)写出各个阶段名称：A：___________，B：___________，C：___________。(2)写出图中对应标号名称：[2]___________，[4]___________，[5]____________，[7]____________，[8]______________。(3)A时期细胞含有发育上__________性，B时期开始出现__________，C时期开始出现______________。(4)[2]未来发育成______________________。第35页(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成，合子只由一个精子和卵子结合，预防多精入卵受精两道屏障分别是______________________、______________________。【答案】(1)桑椹胚囊胚原肠胚(2)内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)全能细胞分化胚层分化(4)胎儿各种组织(5)透明带反应卵细胞膜反应第36页【解析】(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层，[6]是滋养层，[7]是原肠腔，[8]是内胚层。(3)桑椹胚细胞含有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已经有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。(4)内细胞团将发育为胎儿各种组织，滋养层将发育为胎儿胎膜和胎盘。(5)受精时透明带反应和卵细胞膜反应是预防多精入卵两道屏障。第37页1．胚胎移植理论基础胚胎工程应用胚胎移入基础哺乳动物发情排卵后，不论是否妊娠，在一段时间内，同种动物供、受体生殖器官生理改变是相同胚胎搜集基础哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上联络，而是处于游离状态移入胚胎存活基础受体对移入子宫外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应保留遗传特性基础供体胚胎可与受体子宫建立正常生理和组织联络，但移入受体供体胚胎遗传特征在孕育过程中不受影响第38页2．胚胎工程三个操作流程(1)试管动物生产流程第39页(2)克隆动物培育流程第40页(3)胚胎移植培育流程(以牛胚胎移植为例)第41页3．干细胞分类及特点分类全能干细胞多能干细胞专能干细胞特点能形成机体全部组织器官、发育成完整个体能分化成各种细胞或组织，但不能发育成完整个体只能分化成一个类型或功效亲密相关两种类型细胞举例胚胎干细胞造血干细胞上皮组织基底层干细胞，成纤维细胞第42页

考查胚胎移植和胚胎分割移植应用如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答以下问题：第43页(1)①阶段惯用______________激素对供体母牛进行处理，其目标是取得更多卵子。(2)冲卵生理基础是______________________。(3)③阶段对胚胎进行质量检验，这时胚胎应发育到____________________或____________________阶段。(4)若要经过④取得遗传物质完全相同多个新个体，可对③阶段检验合格胚胎进行____________技术处理，该过程中应注意对______________进行均等分割。(5)ES或EK细胞形态特征是____________，在培养液中加入____________，可诱导其向不一样类型组织细胞分化。第44页【答案】(1)促性腺(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联络(3)囊胚桑椹胚(4)胚胎分割内细胞团(5)体积小、细胞核大、核仁显著分化诱导因子【解析】(1)胚胎工程中惯用促性腺激素对供体母牛进行处理，其目标是取得更多卵子。(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联络，这是冲卵生理基础。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检验，这时胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。第45页(4)应用胚胎分割技术能够取得遗传物质完全相同多个新个体，胚胎分割时注意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞含有体积小、细胞核大、核仁显著等形态特征，胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子，可诱导其向不一样类型组织细胞分化。第46页

考查胚胎干细胞应用下列图为利用胚胎干细胞进行治疗性克隆基本过程，相关叙述错误是()第47页A．正常情况下，②去核卵细胞取自女性MⅡ期卵母细胞B．③构建重组细胞发育过程中，细胞开始分化发生在囊胚期C．在⑤胚胎干细胞分离时，可用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞D．胚胎干细胞含有体积大、细胞核大、核仁显著和蛋白质合成旺盛等特点【答案】D第48页【解析】细胞核移植技术当前广泛采取处于MⅡ期卵母细胞作受体细胞；囊胚期出现细胞分化，聚集于一端个体较大细胞为内细胞团，未来发育为胎儿各种组织；沿透明带内壁扩展和排列个体较小细胞为滋养层细胞，未来发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育提供营养；在动物细胞工程中惯用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞；胚胎干细胞含有体积小、细胞核大、核仁显著等特点。第49页课堂归纳【网控全局】

第50页【答案】①早期胚胎发育②胚胎移植③胚胎分割④早期胚胎培养⑤试管