高考生物一轮复习 专题三 胚胎工程及伦理问题课件 新人教版选修3

选修3 现代生物科技专题专题三胚胎工程及伦理问题专题三胚胎工程及伦理问题 Z整合整合 核心考点核心考点1精子和卵子的发生(1)精子的发生场所：睾丸的。时间： 生殖机能衰退。曲细精管曲细精管初情期初情期(2)卵子的发生场所： 。时间：_。卵巢卵巢胎儿期和初情期后胎儿期和初情期后 2受精作用 (1)过程 (2)防止多精入卵的机制包括：第一道屏障： 反应；第二道屏障： 反应。 (3)受精标志和受精完成的标志 受精的标志是在透明带和卵细胞膜的间隙可以观察到 ；而受精过程完成的标志是的融合。透明带透明带卵细胞膜卵细胞膜两个极体两个极体雌雄原核雌雄原核 3早期胚胎发育 (1)过程 (2)哺乳动物的早期胚胎发育是在中进行的，一般到桑椹胚期进入子宫，囊胚期着床。输卵管输卵管 1.受精过程的三个易混点 (1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 (3)受精的标志受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。 2卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 (1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。 (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。 1下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是() A绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析解析本题考查受精与胚胎发育的相关知识，意在考查考生的识本题考查受精与胚胎发育的相关知识，意在考查考生的识记、理解能力。同种动物的精卵细胞的表面通常具有相互识别的特异性记、理解能力。同种动物的精卵细胞的表面通常具有相互识别的特异性蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一，故蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一，故A项正确；受精卵通过项正确；受精卵通过卵裂产生的细胞团称为卵裂球，随着卵裂的进行细胞逐渐变小，故卵裂产生的细胞团称为卵裂球，随着卵裂的进行细胞逐渐变小，故B项错项错误；滋养层细胞不具有发育的全能性，故误；滋养层细胞不具有发育的全能性，故C项错误；原肠胚发育分化形成项错误；原肠胚发育分化形成内、中、外三个胚层，故内、中、外三个胚层，故D项错误。项错误。答案答案A 2如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题： (1)写出各个阶段的名称： _，_，_。 (2)写出图中各标号的名称： 2_，4_，5_，7_，8_。桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚原肠胚内细胞团内细胞团内胚层内胚层原肠腔原肠腔外胚层外胚层囊胚腔囊胚腔 (3)时期的细胞具有发育上的_性，时期开始出现_，时期开始出现_。 (4)2将来发育成_。 (5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子由一个精子和卵子结合的生理基础是_、_。全能全能细胞分化细胞分化胚层分化胚层分化胎儿的各种组织胎儿的各种组织 卵细胞膜反应卵细胞膜反应 透明带反应透明带反应 解析(1)图中是桑椹胚，是囊胚，是原肠胚。 (2)图中1是滋养层细胞，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔；图中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。 (3)桑椹胚细胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团细胞；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层、中胚层。 (4)内细胞团细胞将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘。 (5)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障。 1体外受精 (1)精子的采集与获能：采集方法有假阴道法、手握法和电刺激法等；获能方法有培养法和化学诱导法。 (2)卵母细胞的采集和培养：给哺乳动物注射促性腺激素，使其超数排卵，然后从输卵管中冲出；也可从废弃的卵巢或活体卵巢中采集，但需要培养到减中期时，才可受精。 (3)体外受精：获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。 2早期胚胎培养 (1)培养液成分：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： 移植或冷冻保存。维生素、激素维生素、激素氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸向受体向受体 3胚胎移植 (1)地位：胚胎工程等其他技术的最后一道工序。 (2)过程(3)意义：充分发挥意义：充分发挥。 雌性优良个体的繁殖潜能雌性优良个体的繁殖潜能 4胚胎分割 (1)材料：发育良好，形态正常的。 (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，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 5胚胎干细胞 (1)来源： 。 (2)特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有 ；体外培养条件下可以 。桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚动物的无性动物的无性繁殖或克隆繁殖或克隆早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺发育的全能性发育的全能性增殖而不分化增殖而不分化内细胞团内细胞团 (3)培养过程 6关注生物技术的伦理问题反对反对支持支持克克隆隆人人伦理方面伦理方面违反了人类的伦理道德观念，违反了人类的伦理道德观念，中国禁止中国禁止 克隆克隆中国不反对中国不反对 克隆克隆技术方面技术方面技术不成熟，流产率高、畸技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高形率高、出生后死亡率高可通过胚胎分级、基因可通过胚胎分级、基因诊断、诊断、 检查等方检查等方面解决技术问题面解决技术问题设计试管婴儿设计试管婴儿胚胎也是生命，杀死胚胎无胚胎也是生命，杀死胚胎无异于异于“谋杀谋杀”提供骨髓提供骨髓 并并不会对试管婴儿造成损不会对试管婴儿造成损伤伤生殖性生殖性治疗性治疗性染色体染色体造血干细胞造血干细胞反对反对支持支持基基因因检检测测技术技术方面方面很难用在具很难用在具体医疗中体医疗中有一些遗传性疾病可以通过有一些遗传性疾病可以通过 后后在早期采取预防措施在早期采取预防措施道德道德方面方面可能引起基可能引起基因歧视因歧视通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决立法，解决 现象现象基因检测基因检测基因歧视基因歧视 (1)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。 (2)胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。 (3)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。 2试管动物与克隆动物的比较项目项目试管动物试管动物克隆动物克隆动物技术基技术基础础体外受精、胚胎移植体外受精、胚胎移植核移植技术、细胞培养、核移植技术、细胞培养、胚胎胚胎(分割分割)移植移植实例实例试管牛试管牛多利羊多利羊过程过程项目项目试管动物试管动物克隆动物克隆动物生殖方式生殖方式有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖遗传物质遗传物质遗传物质来自两个个体遗传物质来自两个个体遗传物质大部分来自供核遗传物质大部分来自供核生物体生物体意义意义充分发挥雌性优良个体的繁殖充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周潜力，缩短供体本身的繁殖周期期加速家畜遗传改良进程、加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等挽救濒危物种等 3.试管婴儿和设计试管婴儿的比较 如图，后者比前者多了过程： (1)不同点 所用技术手段：设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。 应用：试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。 (2)相同点：都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。 生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是() A应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质 B当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆 C反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿 D生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力 解析本题综合考查人们对现代生物技术的安全性与伦理问题的讨论。将目的基因导入另一生物体内后，可能会产生新的有害成分，所以需严格选择目的基因，A项正确；生殖性克隆人违反了人类现有伦理道德，中国政府的态度是禁止生殖性克隆人实验，但不反对治疗性克隆，B项正确；将试管婴儿技术用于设计婴儿性别等是对设计婴儿技术的滥用，是反对设计试管婴儿的原因之一，C项正确；干扰素是一种对病毒具有特异性杀伤作用的物质，不能用作生物武器，D项错误。 答案DT突破突破 考疑考技考疑考技 1早期胚胎培养易出现的错误 (1)卵裂阶段的细胞分裂方式有丝分裂。 (2)从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小，所以每个细胞体积减小。 (3)伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定。 (4)该过程中有机物总量减少，因为一直呼吸消耗但不从外界吸收。 2胚胎移植中易出现的错误 (1)滋养层饲养层。 滋养层：囊胚时期沿透明带内壁排列的个体较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。 饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。 (2)不同动物胚胎移植的时间不同。 牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。 小鼠、家兔在桑椹胚前。 几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。 3胚胎的早期培养的培养液与动物细胞培养液成分的比较 (1)区别 胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似，但是二者所依据的原理和培养目的不同。项目项目动物胚胎培养液动物胚胎培养液动物细胞培养液动物细胞培养液盐类盐类无机盐、有机盐无机盐、有机盐无机盐、微量元素无机盐、微量元素营养物质营养物质氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸糖、氨基酸糖、氨基酸调节物质调节物质维生素、激素维生素、激素促生长因子促生长因子特有成分特有成分血清血清血清、血浆血清、血浆 (2)巧记方法：胚胎早期培养的培养液成分巧记为两“盐”、两“素”和两“酸”。两“盐”：无机盐和有机盐；两“素”：维生素和激素；两“酸”：氨基酸和核苷酸。另外还有水和血清等。 1(2015天津理综)2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。 据图分析，下列叙述错误的是() A该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 B捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿 C三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核 D三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术 解析本题考查核移植、体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术的原理和应用。“三亲婴儿”的细胞质来自捐献者的卵母细胞，所以该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传送给后代，所以A项正确。红绿色盲基因位于细胞核中的染色体DNA上，而捐献者并没有给“三亲婴儿”提供细胞核，所以B项正确。“三亲婴儿”的染色体来自母亲和父亲提供的生殖细胞的细胞核，所以C项错。体外受精后要经过早期胚胎培养和胚胎移植等技术才能得到“三亲婴儿”，D项正确。 答案C 2(2015安徽理综)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白，其技术路线如图。 (1)由过程获得的A为_。 (2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是_。受体应选用_期卵母细胞。 (3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 (4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_。含目的基因的表达载体含目的基因的表达载体 保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 M 免疫排斥反应免疫排斥反应 整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养 解析本题考查了基因工程、细胞工程、胚胎工程的相关内容。 (1)基因工程最核心的阶段是第二阶段，即构建基因表达载体。 (2)去掉卵母细胞的细胞核是为了避免卵母细胞中染色体上遗传物质的干扰，获得重组细胞中的遗传物质主要来自绵羊成纤维细胞的细胞核。卵母细胞应选用减数第二次分裂中期的，因为此时期的卵母细胞能够支持胚胎细胞的正常发育。 (3)胚胎移植之所以能够成功，其生理学基础是受体子宫对移入胚胎基本不发生免疫排斥反应。 (4)克隆本意即无性繁殖，对转基因体细胞进行克隆，可得到遗传物质相同的大量个体，即可获得大量转基因个体。 3(2015山东理综)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下： (1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程采用的是胚胎工程中的_技术。 (2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液(基)的_。(体细胞体细胞)核移植核移植(早期早期)胚胎培养胚胎培养pH(或：酸碱度或：酸碱度) (3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。 (4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。限制性限制性(核酸核酸)内切酶内切酶(或：限制酶或：限制酶) DNA连接酶连接酶(注：两空可颠倒注：两空可颠倒) 标记标记 内细胞团内细胞团 B 解析本题主要考查了动物细胞工程、胚胎工程的技术手段，以及基因工程的工具。 (1)把B个体的体细胞核移植到A个体去核的卵母细胞中，得到的重组细胞再经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。 (2)动物细胞培养需要在含有95%空气和5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养，二氧化碳可维持培养液的pH(酸碱度)。 (3)构建基因表达载体时需对目的基因和运载体用限制酶和DNA连接酶进行改造。基因表达载体必须含有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。 (4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性，可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体，则不会发生免疫排斥反应。 4(2015重庆理综)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。 (1)拟进行如下杂交： A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C 选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常_。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是_，后代中出现这种母牛的概率是_(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。生长发育或胚胎发育生长发育或胚胎发育 隐性隐性 AC 1/8 (2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。 精子要具有受精能力，需对其进行_处理；卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖，其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛，过程前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。 (3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。获能或增强活力获能或增强活力 供能供能 性别、高产奶和适应生长的基因性别、高产奶和适应生长的基因 胚胎分割胚胎分割 解析本题以高产和适应性强奶牛的培育为基础材料，综合考查分离定律、自由组合定律、遗传育种和胚胎工程的有关知识。第(1)小题的解题切入点是明确得到高产和本地适应性强奶牛的育种方式为杂交育种，还要注意关键信息“A牛和B牛均为纯种”“两对基因分别位于不同对常染色体上”。借助遗传图解分析第(1)小题如下(设D、d表示奶牛产奶量基因，E、e表示奶牛对本地适应性基因)：