1、第39讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题考点一 体内受精和早期胚胎发育考点二 体外受精和早期胚胎培养及胚胎工 程的应用 考点三 生物技术的安全性和伦理问题 构建知识网络 强记答题语句 探究高考 明确考向 练出高分 目 录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()。考纲要求 考点一 体内受精和早期胚胎发育知识梳理 解题探究1.精子和卵子的发生的比较 知识梳理 项目精子的发生卵子的发生场所 _时间 _变形_不需变形分裂均等分裂_结果形成4个精子_睾
2、丸的曲细精管从初情期开始需变形卵巢从胚胎出现性别分化后不均等分裂形成1个卵子和3个极体2.受精(1)精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。(2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到_期时，才具备与精子受精的能力。(3)受精过程：获能的精子穿过精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别精子遗传物质进入卵细胞原核形成和融合。雌性动物生殖道减中放射冠和透明带(4)防止多精子入卵的机制：第一道屏障：反应；第二道屏障：反应。(5)受精标志和受精完成的标志：受精的标志是在_之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是。透明带卵细胞膜透明带和卵细胞膜雌、雄原核
3、的融合3.胚胎发育过程 受精卵卵裂桑椹胚组织器官分化幼体。(1)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。(2)卵裂：细胞分裂方式是。(3)囊胚：由滋养层细胞和内细胞团构成，细胞具有发育全能性，能分化出幼体动物的所有组织器官。(4)原肠胚：出现了个胚层和原肠腔。囊胚原肠胚输卵管有丝分裂内细胞团三思维诊断(1)从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精(2014江苏，16B)()(2)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力()(3)排卵是指卵泡从卵巢中排出()(4)精子和卵子的发生都是从初情期开始的()(5)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减
4、数第二次分裂是连续的()(6)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大(2012浙江，2B)()题组一 图析配子的发生1.分析下面图解判断以下哪一项不是精子、卵细胞发生的区别()A.初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B.M和M的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否经过变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数目解题探究 解析 初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后形成的。精子的产生过程中，M和M是连续的，而卵细胞产生通过M形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成M。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞经过减数分
5、裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。答案 D 2.下图表示卵子的发生过程。与此相关的叙述中，不合理的是()A.图中A是第一极体，B是合子，E是指受精，阶段C是指胎儿期，阶段D是指初情期后 B.当观察到第二极体时，可以表明卵子已经完成了受精 C.能发生染色体着丝点分裂的阶段是 D.阶段存在的变异方式有基因突变、基因重组和染色体变异 解析 图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数第一次分裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期
6、后。当观察到两个第二极体时，表明卵子已完成了受精作用。着丝点分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，因此均能发生着丝点分裂。有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。答案 D 归纳提升 图解精子和卵子的产生过程题组二 体内受精及早期胚胎发育过程分析3.关于体内受精的顺序，正确的是()第一次卵裂开始 释放第二极体 顶体反应 穿越透明带 雌、雄原核的形成 核膜消失 A.B.C.D.解析 受精过程包括精、卵相遇，发生顶体反应，精子穿越放射冠；精子接触透明带；精子穿越透明带，接触卵细胞膜；精子头膨胀，同时卵子完成减数第二次分裂，释放第二极体；雌、雄原核形成，核膜消失，两个
7、原核融合；第一次卵裂即将开始。答案 D 4.如图表示哺乳动物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：A：_，B：_，C：_。解析 图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。桑椹胚囊胚原肠胚(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。解析 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。内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)A时期的细胞具有发育上的_性，B时期开始出现_，C时期开始出现_。解析 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；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内
8、胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。胚层分化全能细胞分化(4)2将来发育成_。解析 内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层将发育为胎儿的胎膜和胎盘。(5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合，防止多精入卵受精的两道屏障分别是_、_。解析 受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。胎儿的各种组织 透明带反应 卵细胞膜反应 易错警示 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
9、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。考点二 体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用解题探究知识梳理知识梳理 超数排卵法：用处理后冲卵直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取1.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养 促性腺激素(2)精子的采集和获能 采集：
10、、手握法、_获能：、化学诱导法(3)受精：和培养成熟的卵子在或专用的受精溶液中完成受精作用。假阴道法电刺激法培养法获能的精子获能溶液2.胚胎的早期培养(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)培养液成分巧记两“盐”：两“素”：两“酸”：另有水和等无机盐和有机盐维生素和激素氨基酸和核苷酸血清(3)胚胎处理：向或冷冻保存。受体移植3.胚胎移植(1)图中供体牛和受体牛分别是哪些？选择标准是什么？答案 供体牛：良种公、母牛；受体牛：一般受体奶牛和一般受体肉牛。选择标准：供体是遗传性能和生产性能优秀的个体，受体是健康、有繁殖能力的个体。(2)对供体牛和受体牛要进行怎样的处理？答案 对供体牛进行超
11、数排卵处理；对供受体进行同期发情处理。(3)用于移植的早期胚胎应是发育到哪些阶段的胚胎？答案 桑椹胚或囊胚。(4)排卵和冲卵有什么区别？答案 排卵是指卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。4.胚胎分割(1)概念 方法：机械方法。分割份数：将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等。目的：获得。(2)定位：动物的方法之一。(3)材料：发育良好、形态正常的。(4)要求：将均等分割。同卵双胎或多胎无性繁殖或克隆桑椹胚或囊胚内细胞团5.胚胎干细胞(1)来源：。(2)特点形态：体积、细胞核、明显功能：具有发育的_体外培养：可增殖而不_早期胚胎或原始性腺小大核仁全能性发生分化思维诊断(
12、1)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割()(2)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性(2012浙江，2C)()(3)从卵巢中采集的卵母细胞不可直接与获能的精子受精()(4)在胚胎移植中，对供体母羊要做超数排卵处理，对供、受体要做同期发情处理()(5)胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚()(6)胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点()题组一 体外受精过程分析1.下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是()解题探究 A.获取的精子经获能后才能进行体外受精 B.过程只与细胞膜的流动性有关 C.过程的细胞增殖方式是有丝分裂 D.过程属于胚胎移植过程 解析 在
13、进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。答案 B 2.根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题。(1)体外受精的过程主要包括_、_及受精等几个步骤。(2)采集精子的方法主要有_、_和_。获能的方法有_和_。(3)体外采集小鼠的卵子常用_。A.超数排卵处理法B.活体采卵法 C.从早期胚胎中采集D.从屠宰后母鼠卵巢中采集(4)怎样用一个流程图表示体外受精过程？解析 哺乳动物体外受精的过程主要包括
14、卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精几个步骤。精子采集的方法有假阴道法、手握法、电刺激法。获能的方法有培养法和化学诱导法。对于实验小动物，卵子的采集常采用超数排卵处理法，对大家畜或大型动物，常采用活体采卵法或从已屠宰母畜的卵巢中采集的方法。答案(1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能(2)假阴道法 手握法 电刺激法 培养法 化学诱导法(3)A(4)如图所示 易错警示 比较项目 人工授精 体外受精 概念 人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程 体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术 场所 母畜
15、的生殖道内 体外 人工授精和体外受精的比较过程 人工采精检查与储存精液人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)卵母细胞的采集和培养(体外)精子的采集和获能(体外)胚胎发育场所 受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内 受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内 受精(体外)题组二 早期胚胎培养和胚胎移植的条件和过程分析3.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是()A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D.丁过程中早期胚胎需移植
16、到与供体性状相同的代孕母山羊子宫内 解析 甲过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟，可通过注射促性腺激素促进母山羊超数排卵。乙过程的目的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的受精溶液中进行的，而早期胚胎培养是在发育培养液中进行的。丁过程是胚胎移植，是将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物子宫内使之继续发育的过程。答案 A 4.试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：(1)过程分别表示_、_。(2)对供体母牛的要求是_，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。(3)从母牛体内获得的卵母细胞需要培养到_(时期)才能与精子结合。在体外培养受精卵时
17、，需要满足以下条件：_，营养、温度和pH以及气体环境。(4)生产上常用_期的胚胎进行过程。解析 培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优良的母牛，获取的卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期才能进行体外受精，等胚胎发育到桑椹胚或囊胚期时进行胚胎移植。答案(1)体外受精 胚胎移植(2)遗传性能和生产性能优良(3)减数第二次分裂中期 无菌无毒的环境(4)桑椹胚或囊胚 归纳提升 1.克隆动物和试管动物的异同(1)试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。(2)试管动物和克隆动物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是无性生殖。(3)试管动物和克隆动物的产生过程不同：前者
18、经过了体外受精过程，后者经过了核移植过程。(4)试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同：前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。(5)获得试管动物和克隆动物相同之处：二者都经过早期胚胎培养和胚胎移植环节。2.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)区别项目动物胚胎培养液动物细胞培养液盐类无机盐、有机盐无机盐、微量元素营养物质氨基酸、核苷酸糖、氨基酸调节物质维生素、激素促生长因子特有成分血清血清、血浆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。(2)巧记方法：胚胎早期培养的培养液成分巧记为两“盐”、两“素
19、”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。题组三 胚胎分割和胚胎干细胞的应用及过程分析5.关于胚胎分割的叙述，正确的是()A.可以将胚胎任意分割成多块 B.胚胎分割是一种有性生殖 C.胚胎分割后，移植获得的后代基因型完全相同 D.胚胎分割是在动物体内进行的 解析 胚胎分割可以看做无性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遗传性状极为相似。胚胎分割是在体外进行的操作。答案 C 6.如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题。(1)阶段常用_激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。解析 胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行
20、处理，其目的是获得更多的卵子。促性腺(2)冲卵的生理基础是_。解析早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系，这是冲卵的生理基础。(3)阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到_或_阶段。解析胚胎移植前对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系桑椹胚囊胚(4)若要通过获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对阶段检查合格的胚胎进行_技术处理，该过程中应注意对_进行均等分割。解析应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体，胚胎分割时注意对内细胞团进行均等分割。胚胎分割内细胞团(5)ES或EK细胞的形态特征是_，在培养液中
21、加入_，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。解析胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征，胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。体积小、细胞核大、核仁明显 分化诱导因子归纳提升 干细胞的分类及特点 专能干细胞 多能干细胞 特点 只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞 能分化成多种细胞或组织，但不能发育成完整个体 举例 上皮组织基底层的干细胞，成纤维细胞 造血干细胞 考点三 生物技术的安全性和伦理问题知识梳理解题探究1.转基因生物的安全性 知识梳理(1)转基因成果 重组微生物基因制药转基因优良家畜、家禽生产细胞产品转基因抗性农作物工程菌生物反应器
22、(2)对安全性问题的争论：转基因生物与食物安全 a.反对“”。b.担心出现。c.担心出现新的。d.担心改变。e.侵犯宗教信仰者或素食者的权益。实质性等同滞后效应过敏原营养成分转基因生物与生物安全 a.可能扩散到新的生态区域，破坏。b.成为“入侵的外来物种”，威胁。c.可能与某些细菌或病毒杂交，重组出有害的。d.可能通过花粉传播进入杂草，形成“”。转基因生物与环境安全：转基因生物可能会对的稳定性和造成破坏。生态平衡其他生物的生存病原体超级杂草生态系统人类生活环境(3)理性看待生物技术 正视转基因技术可能带来的安全性问题，要，不能因噎废食。制定，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。趋利避害政策和
23、法规2.关注生物技术的伦理问题 反 对支 持克隆人伦 理方面违反了人类的伦理道德观念，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、出生后死亡率高可通过胚胎分级、基因诊断、检查等方法解决技术问题生殖性治疗性不成熟染色体设计试 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 基 因 检 测技术 方面很难用在中 有一些遗传性疾病可以通过后在早期采取预防措施 道德 方面可能引起_ 通过正确的科学知识传播、教育和立法，解决基因歧视现象 胚胎骨髓造血干细胞具体医疗基因歧视基因检测伦理道德3.禁止生物武器(1)生物武器的种类(连线)(2)我国政府观点：在任何情况下生物武
24、器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。不发展、不生产、不储存思维诊断(1)国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害(2013江苏，15B)()(2)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中()(3)目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上(2013江苏，15D)()(4)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中(2012江苏，13B)()(5)种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生植物的遗传多样性(2012江苏，13C)()(6)我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆()(7)我国反对生物武器，但我国在特殊情况下可以生产生物武器()题组一 生物技
25、术的安全性1.转基因生物的安全性引起人们争论的技术原因是()转移基因的功能往往未知 转移基因的结构往往未知 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 外源基因往往是异种生物的基因 A.B.C.D.解题探究 解析 由于科学水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。因此，在转基因生物中，有时候会出现意想不到的后果，引起人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论。答案 C 2.阅读以下材料，回答问题：材料 自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取
26、得很大进步。如转入外源生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。(1)转基因鱼成功的物质基础是_。解析 转基因技术就是通过基因拼接，把目的基因拼接到载体上，实质上是DNA之间的连接。(2)已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是_个。解析GH是含有191个氨基酸的蛋白质，由于蛋白质、控制蛋白质合成的mRNA上的碱基数目及控制蛋白质合成的DNA上的
27、碱基数目，三者的比值为136，所以转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是1 146个。遗传物质都是DNA1 146(3)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长快于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是_。解析该转基因鱼转入的是生长激素基因，生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。转基因鱼受体内合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成(4)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因_。解析转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点，当这种鱼扩散到其他环境时，与其他种类的鱼杂交，被转入的基因
28、就有可能转移到其他的鱼体内，造成基因污染；同时，由于该种转基因鱼性情凶猛，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争时，优势明显，所以可能引起生态危机。转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是_。试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因_。解析三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞，无法繁殖后代，因此不会造成生态危机。鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机 转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体
29、杂交形成三倍体三倍体易错警示 1.转基因生物存在安全性问题的原因归纳(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。(4)转基因生物具有较强的生长优势，其他物种竞争力弱而大量死亡，引起生态危机。2.安全性常见误区(1)引入外来物种增加生物多样性：如果引进的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响，可能会造成生物多样性的锐减。(2)转基因生物具有危害阻止技术的发展：应用正确态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻止技术的发展。题组二 生物技术的伦理问题辨析3.试管婴儿是通俗名词，在专业文献中称为体
30、外受精及胚胎移植。试管婴儿是指精子和卵子的结合是在试管内进行的，并使受精卵在符合条件的环境内生长、分裂和发育46天，形成胚胎(如图所示)，然后将胚胎移植到子宫腔内，使之能在子宫腔内发育，最后出生的一种生育方法，这是科学技术要求非常高的一种方法。它的成功和发展，不仅给不孕不育夫妇带来了希望，而且对研究人类的生殖生理和胚胎发生学以及优生学等方面的课题，有不可估量的积极作用。(1)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是_，该图示时期是胚胎发育的_期。(2)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，并进而形成器官和系统，从细胞水平看，卵裂的分裂方式是_。(3)“试管婴儿”是指精子和卵子
31、在试管内进行结合的体外受精技术，受精前精子需要事先经过_处理，卵子要培养到_(时期)。除此之外还用到_(填两种)技术。(4)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，二者在对人类作用上的区别是_。(5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是_。解析 受精前，精子需要进行获能处理，卵子需要培养到减数第二次分裂中期才能受精。受精之后，受精卵进行有丝分裂，使细胞数目增多。观察题图可知，该图中有囊胚腔，是典型的囊胚期图。试管婴儿技术主要用于解决不孕不育问题，而设计试管婴儿主要可以治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植的疾病等。大多数人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死，及滥用设计试管婴儿技术
32、，如设计婴儿性别等导致性别比例失调，违反了伦理道德。答案(1)受精作用 囊胚(2)有丝分裂(3)获能 减数第二次分裂中期 早期胚胎培养、胚胎移植(4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植的疾病；后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断(5)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德 4.克隆羊多利的问世，在全世界引发了一场大讨论，其中关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类治疗性克隆的大概过程，请据图作答：(1)过程A表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_提供细胞质，进行人工重组。解析 从图中可
33、以看出，A是细胞核移植的过程。(2)经过程B得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。解析 胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化状态。细胞核移植卵子(次级卵母细胞)未分化(3)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_的结果。解析在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。全能性可以表达基因选择性表达(4)对于治疗性克隆仍然存在
34、许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？_，为什么？_。解析我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞 符合因为脐易错警示 1.试管婴儿和设计试管婴儿的比较(1)过程不同 精子卵子体外受精受精卵 早期胚胎胚胎移植取出一个细胞遗传学诊断上述过程是解决不孕夫妇生育问题的普通试管婴儿过程，是设计试管婴儿的过程。后者比前者多了胚胎移植前的遗传学诊断。(2)所用技术手段不同：设计试管婴儿胚胎移植前需要进行遗传学诊断，
35、而试管婴儿无需进行遗传学诊断。(3)应用不同：试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，而设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。2.生殖性克隆和治疗性克隆的比较 项目 生殖性克隆 治疗性克隆 区别 目的 用于生育、产生新个体 治疗人类疾病 水平 个体水平 细胞水平 联系 都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同 构建知识网络 强记答题语句 网络构建 要语强记 1.受精过程：获能的精子穿过放射冠和透明带精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别精子遗传物质进入卵细胞。2.胚胎发育过程：受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚组织器官分化幼体。3.体外受精过程：卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能受精胚胎的早期培养
36、4.胚胎移植的基本程序：对供、受体的选择和处理配种或进行人工授精对胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎移植移植后检查。探究高考 明确考向 4321探究高考 明确考向 1.(2014江苏，19)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是()A.为了获得更多的卵母细胞，需用雌性激素对雌性杜泊羊进行处理 4321探究高考 明确考向 B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 D.为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎 4321
37、探究高考 明确考向 解析 A项，超数排卵时使用的是促性腺激素，而不是雌性激素。B项，从卵巢中采集的卵母细胞未发育成熟，需要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精。C项，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需要注射免疫抑制剂。D项，为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得基因型相同的同卵双胎或多胎个体。答案 D 4321探究高考 明确考向 2.(2014重庆，2)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 4321探究高考 明
38、确考向 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 4321探究高考 明确考向 解析 A项，培育转基因植物时，要根据目的基因的产物是否对人类有害来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育。B项，克隆人会给社会带来伦理上的问题，所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验；治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义，所以并不反对治疗性克隆。4321探究高考 明确考向 C项，科学地设计试管婴儿对于治疗不孕不育及一些难治之症具有积极的意义，但有人却滥用此技术选择性设计婴儿，所以设计试管婴儿遭到反对。D项，干扰素并不能用于
39、制造生物武器，多用于治疗一些病毒性疾病。答案 D 4321探究高考 明确考向 3.(2013山东，35)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：4321探究高考 明确考向(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为_，也可以从灰鼠体内取出卵子，通过_后进行早期胚胎培养获得。4321探究高考 明确考向(3)图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用_方法保
40、存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的_分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向_后用于疾病的细胞治疗。4321探究高考 明确考向 解析 从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，分瓶后的为传代培养；培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为细胞的接触抑制；2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内冲卵获得；重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内，暂不进行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存；4321探究高考 明确考向 胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，可
41、以作为干细胞的来源，iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。答案(1)原代培养 接触抑制(2)冲卵 体外受精(3)胚胎移植 冷冻(或：低温)(4)内细胞团 诱导分化 4321探究高考 明确考向 4.(2012山东，35)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。4321探究高考 明确考向(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制性核酸内切酶和_。解析 基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体的衍生物及动植物病毒等，其中质粒是最常用的运载工具；所需工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。质粒DN
42、A连接酶4321探究高考 明确考向(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是_。解析分散皮肤组织块成单个细胞可使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)。在动物细胞培养过程中，CO2的作用是维持培养基(液)pH的相对稳定。胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH4321探究高考 明确考向(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。解析要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传性状主要来自于
43、供体核。促性腺激素(或促滤泡素、孕马血清)去核4321探究高考 明确考向(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。解析 把重组细胞培养到早期胚胎叫早期胚胎培养技术；在胚胎移植前，通过胚胎分割技术可获得较多胚胎。(早期)胚胎培养技术胚胎分割4321练出高分12345678910111213练出高分1.对于大多数家畜来说，精子在睾丸内形成的时间为两个月左右，而卵细胞的形成过程比较复杂。请说出初级卵母细胞的减数第一次分裂完成的时间和部位分别是在()A.排卵前后，在卵巢内B.受精前，在卵巢内 C.排卵前后，在输卵管内D.受精时，在输卵管内 2345
44、6789101112131练出高分解析 初级卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果是产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。答案 A 234567891011121312.精子和卵子在发生上的重要区别是()A.受精前精子有获能反应，而卵子没有 B.卵子的形成和在卵巢中的储备是在胎儿时期完成的，而精子是在初情期后 C.卵子形成的时间很长，而精子只需要两个月左右 D.卵原细胞的增殖过程是通过有丝分裂，而精原细胞的增殖过程则是通过减数分裂 3456789101112131 2解析 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢中的储备是在胎儿时期完成的，而精子的形成是在初情期后，
45、这是精子和卵子在发生上的重要区别。答案 B 3456789101112131 23.下列有关受精作用及胚胎早期发育过程的叙述，正确的是()次级卵母细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加，细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从屠宰母畜的卵巢中获取 体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 A.B.C.D.456789101112131 23解析 减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的，即次级卵母细胞边完成受精作用边进行减数第二次分裂。卵裂过程中胚
46、胎的细胞数目随着细胞分裂而增加，有机物随细胞分裂不断被消耗，细胞的体积会不变或略微减小。卵母细胞可从活体输卵管中采集，也可从屠宰母畜的卵巢中采集。体外受精是指获能的精子与培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用的过程。早期胚胎培养技术和动物细胞培养技术都需加入血清。答案 A 456789101112131 2356789101112131 2344.如图是牛囊胚示意图，有关该图的叙述错误的是()A.透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的 B.囊胚腔是一个充满液体的腔 C.内细胞团将来分化成内胚层 D.滋养层将来发育成胎膜和胎盘 解析 透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂过程
47、产生的。囊胚腔中充满了液体物质，是囊胚液。囊胚时期内部的细胞为内细胞团，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。囊胚时期外层细胞为滋养层细胞，将来发育成胎盘和胎膜。答案 C 56789101112131 2345.下面是胚胎干细胞分离途径示意图。相关说法正确的是()6789101112131 2345A.图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 C.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化 D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用 解析 图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成胎儿的各种组织。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，胚胎干细胞可以只增殖而不发生分
48、化。利用胚胎干细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。答案 C 6789101112131 23456.下列有关胚胎干细胞及生物技术的叙述中正确的是()小鼠胚胎干细胞(ES)无法由囊胚的内细胞团细胞分离培养获得 造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病，自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 A.B.C.D.789101112131 23456解析 胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，可由囊胚的内细胞团细
49、胞分离培养获得。造血干细胞可分化成多种血细胞，可治疗人类白血病，且自身干细胞移植通常不会发生免疫排斥反应。囊胚时期的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜，滋养层细胞已经发生细胞分化，滋养层细胞不具有全能性。789101112131 23456胚胎干细胞在体外培养条件下可经过人工诱导完成细胞分化过程，产生人类所需的组织或器官。试管婴儿技术包括体外受精技术，体外受精得到的胚胎需要进行早期胚胎培养，然后将胚胎移植到代孕母体内完成胚胎的后期发育过程。答案 C 789101112131 234567.科学家已经成功克隆出一批大熊猫胚胎，离最后获得大熊猫幼仔只差一步，基本过程如下图所示，下列有关叙述错误的是()
50、89101112131 234567A.重组细胞第一次分裂时同时进行基因重组 B.乙表示体外培养，需要配制一系列含有不同成分的培养液 C.在丙过程中需对代孕黑熊进行同期发情处理 D.丁过程尚未实现可能与免疫排斥有关 解析 重组细胞的分裂方式是有丝分裂，有丝分裂过程中不发生基因重组。答案 A 89101112131 2345678.下图为哺乳动物胚胎工程的有关操作流程。下列叙述正确的是()9101112131 2345678A.过程运用超数排卵技术可得到多个胚胎 B.过程可以用胃蛋白酶处理囊胚获得干细胞 C.过程需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行 D.过程可以直接获得各种效应T细胞 解析 题图中过
51、程指早期胚胎的体外培养，过程指胚胎移植，过程指胚胎干细胞的获取，过程指胚胎干细胞的培养，过程指利用胚胎干细胞培育各种组织细胞。运用超数排卵技术只能获得多个卵母细胞；从早期胚胎(囊胚)中分离内细胞团(胚胎干细胞)一般用胰蛋白酶处理；9101112131 2345678动物细胞培养都需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行；利用胚胎干细胞可以培育出多种淋巴细胞，但效应T细胞需经相应抗原的刺激才能获得。答案 C 9101112131 23456789.让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。请据图判断下列说法正确的是()101112131 23456789A.图中涉及的现代生物技术有基因工程、动
52、物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞融合 B.小羊a、小羊b、小羊c的性状表现不同，小羊a与羊N的性状表现相同 C.若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状 D.依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊牛”101112131 23456789解析 图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养；题干中由早期胚胎到小羊a、小羊b、小羊c的过程属于胚胎分割移植技术，因为这些个体都是由一个细胞(重组细胞)发育而来的，三者表现出的性状应该相同。由重组细胞培养、分割后获得的小羊a，其核遗传
53、物质来自羊N，质遗传物质来自羊O，小羊a的性状与羊N不完全相同，羊N细胞的线粒体中的遗传物质不会遗传给小羊a。答案 D 101112131 2345678910.下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是()A.对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待 B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆 C.我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散 D.对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权 1112131 2345678910解析 我们应该利用转基因技术为人类造福。我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，利用治疗性克隆生产一些人造器官可用于医学治疗。答案 B 1112131 23456789
54、1011.培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题：12131 234567891011(1)甲过程为_，其过程中可通过给母山羊注射_使其超数排卵。(2)乙过程的目的之一是_处理。(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为_或专用的受精溶液，丙过程的培养液为_。(4)丁过程是_，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。12131 234567891011解析 分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，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。丙过程为早期胚胎培养
55、，在发育培养液中进行。12131 23456789101112131 234567891011丁过程为胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同(而不是性状相同)的其他雌性动物子宫内使之继续发育为新个体。答案(1)卵母细胞的采集 促性腺激素(2)对精子进行获能(3)获能溶液 发育培养液(4)胚胎移植 131 2345678910111212.以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah为操作过程，请据图回答有关问题：(1)“试管牛”技术的操作流程是_(填字母)。解析“试管牛”技术操作流程为：将精子和卵母细胞体外受精，培养至早期胚胎再移植到母牛体内，由母牛分娩出试管牛，即图中abfg。
56、abfg(2)d操作的名称是_，受体子宫内胚胎发育的过程中，细胞不断分裂，其分裂方式为_。解析d操作将分割了的胚胎移植到母牛子宫内，为胚胎移植。胚胎发育过程中细胞以有丝分裂的方式不断增殖。131 23456789101112胚胎移植有丝分裂(3)图中用到的激素是_，其目的是获得更多的卵母细胞，经受精后可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的_阶段，其中胚胎干细胞来源于_(填数字标号)。解析良种奶牛用促性腺激素处理，可促进其大量卵泡发育，从而获得更多的卵母细胞。图中早期胚胎有明显的囊胚腔，属于囊胚。干细胞来源于内细胞团的细胞，是具有增殖分化能力的细胞。131 23456789101112促性腺
57、激素囊胚(4)过程h常用的方法是_。为了能确定目的基因已经导入受精卵，相应的载体需要有_以便于进行检测。解析 外源基因导入受精卵常用的方法是显微注射法，为了能确定目的基因是否导入受体细胞，基因表达载体上需有标记基因以便检测。131 23456789101112显微注射法 标记基因 13.如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答下列问题：(1)超数排卵技术就是对供体母牛注射_。解析超数排卵技术即对供体母牛注射促性腺激素，使其一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子，用于体外受精和早期胚胎培养。1 2345678910111213促性腺激素(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫
58、内的_冲洗出来。解析 冲卵实质是将供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。(3)从A到E中，适宜于牛的胚胎移植的时期有_。解析 桑椹胚和囊胚期的胚胎适于进行牛的胚胎移植。1 2345678910111213胚胎早期D、E(4)图中标号为_，它将来可发育为胎膜和胎盘。解析 图中标号为滋养层，为内细胞团，为囊胚腔。(5)若一次给受体移入多个胚胎，产生多个后代，其基因型都相同吗？_(要求说明理由)。解析若一次给受体移入多个胚胎，则由于这些胚胎可能来自多个受精卵，故基因型可能相同也可能不同。1 2345678910111213滋养层 不一定相同，因为这些胚胎可能由不同的受精卵 发育而来，它们的基因型可能相同，也可能不同
