江苏省2020高考生物大一轮复习 第13单元 第5讲 胚胎工程及生物技术中的伦理问题课件

第十三单元现代生物科技专题第5讲胚胎工程及生物技术中的伦理问题析考情·明确考向考查内容等级要求五年考情素养体现复习指导动物胚胎发育的基本过程A2017年T14；2016年T11；2015年T3；2014年T2、T19胚胎工程的理论基础A胚胎干细胞的移植A2018年T23；2017年T14胚胎工程的应用B2018年T10；2017年T11；2016年T11；2015年T3；2014年T19生物技术中的伦理问题A生命观念：简述生殖细胞的形成过程、动物早期胚胎发育的基本过程和胚胎移植的有关知识；科学思维：比较受精作用和体外受精的异同，能够依据材料完成动物早期胚胎培养常用的方法及其基本原理的分析；科学探究：能够结合胚胎工程实例，熟练掌握动物胚胎移植的全过程中各种操作方法与原理分析、应用；社会责任：关注胚胎干细胞的研究对人类社会发展所带来的影响，对生物技术中的伦理问题表现自己的观念并进行讨论理解并掌握体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、干细胞培养的原理、操作过程及条件，图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。注重基因工程、细胞工程与胚胎工程的综合应用。理解伦理问题过基础·自我排查栏目导航抓核心·解疑释惑验效果·随堂演练过基础·自我排查一、体内受精和胚胎发育1.精子和卵子的发生项目精子的发生卵子的发生场所睾丸曲细精管_____时间从__________开始胚胎出现__________后变形__________不需变形分裂均等分裂__________(第一极体分裂除外)结果形成_____个精子形成__________和3个极体卵巢初情期性别分化需变形不均等分裂41个卵子2.下图表示精卵相遇示意图。请仔细读图，回答问题：(1)精子与卵子相遇，_____内的某些酶类释放出来，可直接溶解__________之间的物质，形成精子穿越放射冠的通道。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称为_______________。顶体卵丘细胞透明带反应(2)精子入卵后，形成一个新的核即__________。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后形成__________。(3)当___________________________________时，受精过程至此结束。(4)受精的场所是__________。雄原核雌原核雌雄原核充分发育，彼此融合成合子输卵管3.下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：(1)写出图中各标号的名称：②__________，④__________，⑤__________，⑦__________，⑧__________。(2)A时期的细胞具有发育的_____性，B时期开始出现__________，C时期开始出现__________。(3)②将来发育成_______________。内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层全能细胞分化胚层分化胎儿的各种组织二、体外受精和胚胎工程1.精子、卵母细胞的采集和获能方法(连线)2.胚胎分割方面内容解读概念采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。可视为_____繁殖或克隆特点后代具有相同的__________选择的胚胎发育良好的，形态正常的_______________仪器实体显微镜和_______________(分割针或分割刀)过程用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空透明袋或直接将裸半胚胎移植给受体无性遗传物质桑椹胚或囊胚显微操作仪3.胚胎移植技术的应用右栏上图表示胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程，请看图回答下列各题：(1)用_____________对供体母牛进行超数排卵处理，对受体母牛进行__________处理，这样受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生__________反应。(2)冲卵是把供体母牛子宫内的_____冲洗出来，这是因为早期的该结构处于_____状态，冲卵后，对其进行质量检查，这时它应发育到_______________阶段。(3)移入受体的供体胚胎的__________在孕育过程中不受任何影响。进行胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的__________。(4)为了得到更多的相同优良个体，可进行__________处理，在操作时，要特别注意将囊胚的__________均等分割，否则会影响操作后胚胎的_____和进一步_____。(5)为选择某一性别的胚胎，可选取囊胚的__________细胞进行DNA分析，鉴定性别。同期发情促性腺激素免疫排斥胚胎游离囊胚或桑椹胚遗传特性繁殖潜力胚胎分割内细胞团恢复发育滋养层请判断下列说法的正误：(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始的。()[解析]卵子的发生是从胚胎出现性别分化开始。×(2)排卵是指卵泡从卵巢中排出。()[解析]排卵是指成熟的卵子从卵泡排出的过程。×(3)卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。()√(4)设计试婴儿技术经较成熟，可以解决不孕夫妇的生育问题。()[解析]试管婴儿技术用于解决不孕夫妇的生育问题。×(5)在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理。()[解析]对供体和受体母牛进行同期发情处理，所用激素相同，但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素处理，受体母牛则不需要。×抓核心·解疑释惑考点一体内受精和早期胚胎发育核心提炼1.配子的形成和受精作用(1)精子和卵子的发生的过程及特点项目精子的发生卵子的发生过程过程特点①MⅠ和MⅡ是连续的，需变形；②两次分裂细胞质都均等分配①MⅠ和MⅡ是不连续的，不需要变形；②只有MⅡ中的第一极体分裂为第二极体时细胞质均等分配，其余过程细胞质都是不均等分配(2)受精过程中的“三大反应”和“两道屏障”名称作用顶体反应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透明带反应精子触及卵细胞膜的瞬间，阻止后来的精子进入透明带两道屏障卵细胞膜反应精子入卵后，拒绝其他精子再进入卵内2.早期胚胎发育(1)过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。(2)图示(3)卵裂期特点①细胞分裂方式：有丝分裂。②有机物：有机物总量不断减少，但有机物种类增加。③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。④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。易错提醒(1)动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。(2)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。(3)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(4)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。(5)受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。(6)桑椹胚细胞没有发生分化，具有全能性。囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团仍具有全能性。命题研究_精子、卵子的产生及受精作用(2018·南通、泰州一模)下列关于高等哺乳动物受精过程的叙述，正确的是()A.获能的精子穿越透明带的同时释放顶体酶水解卵细胞膜B.透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障C.精子被卵细胞膜表面的微绒毛抱合后立即发生卵细胞膜反应D.精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂B[解析]获能的精子先释放顶体酶水解放射冠和透明带；精子入卵后发生卵细胞膜反应；精子入卵后形成一个新的雄原核，与此同时卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核，然后雌雄原核融合，开始进行有丝分裂。(2018·盐城三模)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列有关叙述错误的是()A.细胞中溶酶体酶的释放可造成细胞裂解B.精子游向卵子所需的能量主要来自线粒体C.受精卵的形成依赖于生物膜的选择透过性D.受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方C[解析]受精卵的形成依赖于生物膜的流动性。_早期胚胎的发育(2018·启东中学)右栏上图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是()A.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别B.②过程通过有丝分裂方式增殖C.③过程细胞的“核/质”比逐渐变小D.④过程细胞的基因表达发生了差异C[解析]①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，因此核/质比例增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，D正确。(2018·扬州期末)下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误的是()A.胚胎发育从完成受精作用时就已开始，直至发育成为成熟的胎儿B.卵裂期细胞数目增多，体积变小，有机物含量和种类不断减少C.桑椹胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞D.囊胚期细胞开始分化，但内细胞团全能性高，可用于胚胎分割B[解析]在卵裂过程中，卵裂球不能从母体中获取营养，只能消耗自身的卵黄，因此细胞的数目增多，有机物含量减少，有机物种类增加，由于细胞的总体积基本不变，单个细胞的体积不断减小，B错误。考点二体外受精和早期胚胎培养核心提炼1.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养采集方法超数排卵法直接采集法操作用促性腺激素处理，超数排卵，从输卵管冲取卵子从屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞借助工具从活体母畜的卵巢中吸取卵母细胞对象小鼠、兔、猪、羊等牛等大型动物培养体外培养成熟(2)精子的采集和获能①采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。②获能方法：培养法(通过获能培养液)、化学诱导法(通过肝素或钙离子载体A23187)。(3)受精：获能的精子＋培养成熟的卵子――――――→获能溶液或专用的受精溶液完成受精。2.胚胎的早期培养(1)精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精情况和受精卵的发育能力。(2)哺乳动物的胚胎培养液成分：一般比较复杂，包括无机盐和有机盐(两盐)、氨基酸和核苷酸(两酸)、维生素和激素(两素)等营养成分，以及血清等物质。(3)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。命题研究体外受精和早期胚胎培养(2017·江苏卷)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是()A.精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育C[解析]精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养，可使精子获能，A正确；给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵，B正确；分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质，但发育过程中由于基因突变或环境因素影响等，最终发育成的个体可能会有形态学差异，C错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，能分化成各种组织器官，D正确。下列关于动物的人工授精过程的叙述，不正确的是()A.精液采取后要利用液氮在－196℃的条件下保存B.要利用2.9%的柠檬酸钠液解冻精液C.任何时期都可给母牛输精D.镜检精子活力只要达35%以上就可授精C[解析]精液采取后要利用液氮在－196℃的条件下冷冻保存，A正确；可以利用2.9%柠檬酸钠液解冻精液，B正确；需要对处于发情期的母牛进行输精，这样容易形成受精卵，C错误；精子活力只要达35%以上就可授精，D正确。考点三胚胎工程的应用核心提炼1.胚胎移植的基本程序2.试管动物、克隆动物与转基因动物的比较比较项目试管动物克隆动物转基因动物含义用体外受精的方法获得的动物用人工方法(核移植或胚胎分割)得到的无性繁殖系，在遗传上与亲本完全相同的动物染色体基因组中整合有外源基因并能表达和稳定遗传的一类动物技术基础