1、第36讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题最新考纲 1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()。2.胚胎干细胞的移植()。3.胚胎工程的应用()。4.转基因生物的安全性()。5.生物武器对人类的威胁()。6.生物技术中的伦理问题()。考点一 体内受精和早期胚胎发育 1.精子和卵子的发生 睾丸卵巢初情期均等不均等412.受精及早期胚胎发育(1)场所：雌性动物的。(2)过程 输卵管全能胎儿的各种组织胎膜和胎盘1.(教材P63讨论题解答)(1)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？提示 正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？提示 是
2、指卵子从卵泡中排出。(3)刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？提示 刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。2.(P64旁栏思考题解答)进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？提示 是的。从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成减数第一次分裂。应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。(海南高考)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：(1)精细胞经变形后，高尔基体发
3、育形成精子的顶体，顶体内含有的_能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于_ 卵 母 细 胞阶 段。当该 细 胞 发育 至 减 数第 二 次分裂_期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明_已完成。(3)动物的早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫作胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用_激素对供体进行处理，其目的是获得更多的_，经人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞的细胞膜_。(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相
4、同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行_处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_条件下。答案(1)顶体酶(2)初级 中 受精(3)生理状态 促性腺 卵母细胞 对物质的吸收具有选择性(4)胚胎分割 冷冻(或液氮)1.受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“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的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。
5、(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。2.胚胎发育过程 考点二 体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用1.体外受精与早期胚胎培养(1)体外受精 输卵管卵巢M中期假阴道培养法(2)早期胚胎培养 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。胚胎去向：。维生素、激素氨基酸、核苷酸向受体移植或冷冻保存2.胚胎移植(1)地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。(2)主要过程：超数排卵(3)意义：充分发挥。冲卵桑椹胚或囊胚妊娠雌性优良个体的繁殖潜能3.胚胎分割(1)材料：发育
6、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。桑椹胚或囊胚动物的无性繁殖或克隆内细胞团4.胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)来源：。(2)特点：形态上，体积小、细胞核大、核仁明显；功能上，具有；体外培养条件下可以_。(3)培养过程 早期胚胎或原始性腺发育的全能性增殖而不分化(教材P79旁栏思考题)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？提示 内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，
7、会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。1.(2015重庆理综，8)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两对常染色体上)。(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
8、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。答案(1)生长发育(或胚胎发育)隐性 AC 1/8(2)获能(或增强活力)供能 性别、高产奶和适应生长的基因 (3)胚胎分割 2.(2016河南平顶山三调)下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程，请回答下列问题：(1)精子的顶体内含有_能协助精子穿过卵母细胞的_。(2)体外培养受精卵时，除给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还提供_气体以维持_相对稳定。(3)动物的
9、早期胚胎需移植到同种且_与供体相同的动物体内，被移植的胚胎之所以能存活是因为受体对_。(4)如果将某种目的基因导入动物细胞，以期获得新性状，最常用的方法是用显微注射技术将_导入受精卵中，目的基因能够导入到受体细胞内，并且在受体细胞中稳定表达的过程称为_。答案(1)顶体酶 放射冠和透明带(2)CO2 培养液的pH(3)生理状态 外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应(4)含有目的基因的表达载体(重组表达载体DNA分子)转化(1)胚胎分割3个易错点 将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖
10、细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。胚胎分割应选取桑椹胚或囊胚时期的胚胎。(2)干细胞的种类及特点 类别 来源或举例 特点 全能干细胞 桑椹胚及以前 能发育成完整个体 多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞(如造血干细胞)能分化成动物体内的任何组织 专能干细胞(成体干细胞)骨骼干细胞、皮肤生发层细胞或纤维细胞 能分化成特定的组织(3)胚胎移植的生理学基础 发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境 早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为胚胎收集提供了可能 受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎的存活提供了可能 胚胎能与受体子
11、宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响 考点三 生物技术的安全性和伦理问题 1.转基因生物的安全性(1)转基因生物存在安全性问题的原因 目前对、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。目的基因往往是的基因。外源基因插入宿主基因组的部位往往是的。(2)对转基因生物安全性的争论：在三个方面存在激烈的争论。(3)理性对待转基因技术：。基因的结构异种生物随机食物安全、生物安全、环境安全趋利避害，不能因噎废食2.生物技术中的伦理问题(1)克隆 治疗性克隆与生殖性克隆 类型 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品 水平
12、 细胞水平 个体水平 联系 都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息不变 中国政府态度：。(2)试管婴儿与设计试管婴儿 试管婴儿与设计试管婴儿都要通过体外受精，并进行体外早期胚胎培养和胚胎移植，不同的是设计试管婴儿胚胎移植前需进行“遗传学诊断”。禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆3.基因身份证(1)否定的理由：个人基因资讯的泄露造成，势 必造成遗传学失业大军、个人婚姻困难和人际关系疏远等。(2)肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以，达到挽救患者生命的目的。基因歧视及早预防，适时治疗4.生物武器(1)种类：致病菌、生化毒剂，以及经过的致病菌。(2)中国政府的态度：在任
13、何情况下生物武器，并反对的扩散。病毒基因重组不发展、不生产、不储存生物武器及其技术和设备1.(重庆高考)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 生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，不包括干扰素，D错误。D 2.“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中
14、培养使其发育到囊胚期，之后将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是()A.有性生殖B.组织培养 C.克隆技术D.基因工程(2)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_，双胞胎的性别是否相同？_。(3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，二者在技术手段上的区别是_。(4)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是_ _。答案(1)A(2)胚胎分割移植 相同(3)后者需要进行遗传学诊断或基因诊断，而前者不需要(4)会破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德 生物工
15、程技术应用组合(1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。(2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。(3)克隆动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。(4)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。(5)试管婴儿培育：体外受精动物细胞培养胚胎移植。易错防范清零易错清零 易错点1 误认为精子“获能”就是获得能量并认为排卵就是排出卵泡 点拨 关注受精过程的2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。易错点2 对卵裂阶段物质含量和体积大小的变化模糊不清 点拨(1)卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂；(2)受透明带
16、制约，从受精卵到囊胚阶段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)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，因为细胞一直进行呼吸作用消耗有机物但不从外界吸收营养物质。易错点3 误认为胚胎移植的胚胎只能来自“体外受精”点拨 判断用于移植的胚胎来源及生殖方式 易错点4 混淆“人工授精”与“体外受精”点拨 界定“人工授精”与“体外受精”人工授精是用人工的方法将公畜的精子注入母畜生殖道内，使精卵细胞结合；体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内
17、完成的，后者是在体外完成的。易错点5 混淆克隆动物、试管动物与转基因动物 点拨 三类动物的比较如下 项目 克隆动物 试管动物 转基因动物 概念 用核移植的方法获得的动物 用体外受精的方法获得的动物 由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物 技术 核移植 体外受精 DNA重组技术 生殖方式 无性繁殖 有性生殖 有性生殖或保持原生殖方式 遗传特性 主要与供核个体相同 具备双亲的遗传性状 具备原受精卵及被转入的目的基因两方的遗传特异性 相同点 三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎。规范答题 下列表示相关生物工程流程图，请据图回答相关问题。(1)上述流程图中，
18、图甲整体表示胚胎工程中的_技术，图 乙 整 体 表 示 细 胞 工 程 中 的 _ 技 术，两 种 技 术 都_(填是无性繁殖的产物运用了动物细胞培养、胚胎移植等技术证明了动物的体细胞具有全能性)。(2)精子和卵子发生的初始时期分别为_、_。(3)图甲中的卵母细胞要培养至_期才具备受精的能力。图甲精子体外获能是指_操作A是指_，进行胚胎移植时对受体母牛的要求是_。(4)图甲中一般用_激素对供体母牛做超数排卵处理，用_激素处理受体牛以便接受胚胎。(5)图乙中操作C为_，这与图甲的_过程相同，图乙中“幼体”常被称作_(克隆动物、试管动物)。答卷采样原处纠错 纠错依据 答案不完整；混淆克隆动物与试管动物的区别 混淆精子、卵子发生时期 误认为精子“获能”“就是”获得能量，混淆体外受精与人工授精；误认为胚胎移植时受体也需良种 不明确超数排卵内涵 混淆“克隆动物”与“试管动物”
