2016届高三生物一轮复习第3讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题课件新人教版选修3.

[考纲考频]1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)(3年12考)2.胚胎干细胞的移植(Ⅰ)(3年4考)3．胚胎工程的应用(Ⅱ)(3年15考)4.转基因生物的安全性(Ⅰ)(3年4考)5．生物武器对人类的威胁(Ⅰ)(3年0考)6.生物技术中的伦理问题(Ⅰ)(3年0考)1．精子和卵子的发生(1)精子的发生①场所：睾丸的。②时间：→生殖机能衰退。曲细精管初情期③过程第一阶段：初级精母细胞的形成第二阶段：精子细胞的形成第三阶段：精子变形细胞核→精子头的主要部分高尔基体→头部顶体中心体→精子尾线粒体→聚集在尾的基部形成线粒体鞘(2)卵子的发生①场所：卵巢。②时间：胎儿期和初情期后。③过程减数第一次分裂：排卵前后完成减数第二次分裂：精、卵结合的过程中完成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。透明带两个极体雌雄原核卵细胞膜3．早期胚胎发育(1)过程卵裂期①细胞分裂方式：有丝分裂②细胞数量增多，胚胎总体积不增加或略有缩小桑椹胚①细胞数目为32个左右②细胞都具有全能性囊胚①内细胞团：具有发育全能性，能分化出所有组织器官②滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘原肠胚①外胚层：内细胞团表层的细胞②中胚层：由内细胞团发育而来③内胚层：内细胞团下方的细胞(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。输卵管角度一以基础判断或图示分析的形式，考查体内受精和早期胚胎发育1．(2012·浙江高考)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的增加而不断增大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：同种动物的精卵细胞的表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一，A正确；受精卵不断进行细胞分裂即卵裂，卵裂产生的细胞团称卵裂球，随着卵裂球体积的增大，细胞逐渐变小，B错误；滋养层细胞不具有发育的全能性，即不能分化出成体动物的所有组织和器官，C错误；原肠胚发育分化会形成各种器官原基，D错误。答案：A2．(2013·天津高考)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。据图分析，下列叙述错误的是()A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞解析：分析题图可知，在促性腺激素的作用下减数第一次分裂完成并产生次级卵母细胞，A项正确；只有在精子的作用下，次级卵母细胞才能完成减数第二次分裂，B项正确；Ⅱ为卵原细胞，染色体数目为2N，Ⅲ为次级卵母细胞，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后染色体数目为2N，Ⅳ为受精卵，在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍为4N，三者在分裂后期染色体数目不同，C项错误；动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞，D项正确。答案:C3．(2015·江苏三校联考)如图是牛囊胚示意图，下列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：内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。答案：C角度二以基础判断的形式，考查体外受精和早期胚胎培养4．判断正误(1)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。()(2)收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等。()(3)采集的卵母细胞可直接与精子受精。()(4)精子体外获能方法一般有培养法和化学诱导法两种。()(5)培养哺乳动物胚胎的培养液，其成分较简单，一般只需一些无机盐和有机盐类即可。()√√×√×(1)体外受精①精子、卵子的获取与培养获取方法获能方法促性腺激素处理后冲卵卵子在活体或屠宰体的卵巢内直接采集人工培养成熟假阴道法手握法精子电刺激法培养法和化学诱导法(在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中获能)②受精：获能的精子和成熟的卵子可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。(2)胚胎的早期培养①培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物质。②胚胎处理：当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植，或冷冻保存。1．胚胎移植(1)实质：在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并。早期胚胎不发生改变(2)生理学基础：胚胎移入的基础供、受体生殖器官的是相同的胚胎收集的基础哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于状态移入胚胎存活的基础受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生保留遗传特性的基础供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受生理变化游离免疫排斥反应生理和组织任何影响(3)影响胚胎移植成功率的两个重要条件：①要在同种动物之间进行移植，“同种”指“”。②供、受体生理状态要相同：供、受体母畜；胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。(4)胚胎移植的基本程序同一物种发情时间一致2．胚胎分割(1)理论基础：。(2)材料选择：发育良好、形态正常的。(3)囊胚期分割要求：内细胞团，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(4)意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。细胞的全能性桑椹胚或囊胚均等分割3．胚胎干细胞(1)来源：或中分离。(2)特点形态：体积小、细胞核大、核仁明显功能：具有发育的全能性体外培养：只增殖，不分化早期胚胎原始性腺1．胚胎工程的操作流程(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。(4)移植胚胎来源及生殖方式核移植――→早期胚胎培养无性繁殖体外受精――→早期胚胎培养有性生殖体内受精→冲卵→移植→有性生殖2．试管动物与克隆动物的比较项目试管动物克隆动物技术基础体外受精、胚胎移植核移植技术、细胞培养、胚胎(分割)移植实例试管牛多利羊过程生殖方式有性生殖无性生殖遗传物质遗传物质来自两个个体遗传物质大部分来自供核生物体意义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期加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等角度一以流程图分析的形式，考查体外受精与胚胎移植1．(2014·江苏高考)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，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理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解析：超数排卵用促性腺激素而不是雌激素；从卵巢中采集的卵母细胞需培养至成熟后才能与获能的精子进行体外受精；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需注射免疫抑制剂；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或多胎。答案：D角度二以案例分析的形式，考查克隆牛与试管牛的比较2．(2015·唐山模拟)在畜牧生产中，人们利用多种方法促进优良畜群繁育取得了显著成绩，请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题：(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________，一般选取传代________代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到______期的受体去核卵母细胞内，通过________使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经_______法获能的精子在体外受精后，移入_______中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至_______期，取_______细胞做DNA分析，性别鉴定，并将雌性胚胎移入_____________的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。解析：(1)动物细胞培养过程中，对获得细胞的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。通过核移植技术构建重组胚胎时，一般选取传代10代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到MⅡ中期的受体去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合。(2)在试管牛技术中，精子的获能常用化学诱导法，体外受精获得的受精卵常用发育培养液培养。只有当受精卵发育到囊胚期时，才可取用滋养层细胞鉴定试管动物的性别(奶牛用雌性)。经鉴定合格的囊胚可以移入同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。答案：(1)原代培养接触抑制10MⅡ中电刺激(2)化学诱导发育培养液囊胚滋养层同种的、生理状态相同角度三以案例分析的形式，考查胚胎分割移植3．(2015·禹州模拟)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答下列有关问题：(1)图中c的操作名称是____________，d、f的操作名称是________。(2)图中用到的激素是________，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的________期，其中胚胎干细胞来源于________(填数字标号)。(3)过程h常用的方法是________。采用________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)图中A、B牛的性别________(选填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。解析：(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。答案：(1)胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚③(3)显微注射法DNA分子杂交(4)相同角度四以案例分析的形式，考查胚胎干细胞及其应用4．(2015·吉林模拟)电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答：(1)实验中，通常用ES细胞作为目的基因的受体细胞，这是因为ES细胞在功能上具有__________特征。这种细胞一般可以从哺乳动物的__________或__________中分离出来。(2)在培养重组细胞时，为了维持不分化的状态，在培养液中要加入__________。为防止杂菌污染，可以在细胞培养液中添加一定量的__________。(3)胚胎移植时，通常将早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内，受体对外来胚胎基本上不发生__________。正常发育后产出“蜘蛛羊”，这种生殖方式为__________(选填“无性生殖”或“有性生殖”)。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将__________阶段的胚胎进行分割。(4)科学家为保证乳汁中