全国版届高考生物一轮复习第37讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题培优学案2.docx

1、全国版届高考生物一轮复习第37讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题培优学案2第37讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题考纲明细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()板块一知识自主梳理一、胚胎工程的概念1操作对象：动物早期胚胎或配子。2技术手段：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。3特点：经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。二、体内受精和早期胚胎发育1精子的发生(1)场所：睾丸。(2)时间：从初情期开始，

2、到生殖机能衰退。(3)精子的形成过程(4)变形过程中细胞发生的变化2卵子的发生(1)场所：卵巢。(2)时间：在胚胎的性别分化后。(3)过程卵子是否受精的标志当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。精子和卵子在发生上的重要区别哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。3体内受精(1)场所：雌性动物的输卵管内。(2)受精前的准备阶段精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，

3、到减中期时，才具备与精子受精的能力。(3)受精过程4早期胚胎发育三、体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用1体外受精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：两“盐”：无机盐、有机盐；两“素”：维生素、激素；两“酸”：氨基酸、核苷酸；另有水和血清等。(3)胚胎处理：向受体内移植或冷冻保存。3胚胎工程的应用及前景(1)胚胎移植概念：将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。意义a充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。b大大缩短了供体本

4、身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量，从而推动了畜牧业的发展。生理学基础基本程序(2)胚胎分割胚胎分割时应注意的问题a胚胎选择：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。b分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，一定要将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎恢复和进一步发育。实质：通过无性生殖或克隆增加后代数量。(3)胚胎干细胞胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。四、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的结构、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

5、机的。(2)对转基因生物安全性的争论：在食物安全、生物安全、环境安全三个方面存在激烈的争论。(3)理性对待转基因技术：趋利避害，不能因噎废食。2关注生物技术的伦理问题(1)克隆治疗性克隆与生殖性克隆中国政府态度：中国不反对治疗性克隆，反对生殖性克隆。(2)试管婴儿与设计试管婴儿过程区别：设计试管婴儿比试管婴儿多出的过程是上图中的d。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，而试管婴儿无需进行遗传学诊断。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、贫血症等疾病的治疗。相同点：两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都属于有性生

6、殖。(3)基因身份证否定的理由：个人基因资讯的泄露造成基因歧视，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。肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以及早预防、适时治疗，达到挽救患者生命的目的。3禁止生物武器(1)生物武器的种类：致病菌、病毒、生化毒剂以及基因重组的致病菌等。(2)中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。深入思考1受精的标志和受精完成的标志是一回事吗？提示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；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。2排卵和冲卵有什么区别？提示

7、排卵指卵子从卵泡中排出；冲卵是把供体母体子宫内的早期胚胎冲洗出来。3试管婴儿和设计试管婴儿有什么不同？提示(1)过程不同：后者比前者多了胚胎移植前的遗传学诊断。(2)目的不同：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、贫血症等的治疗。自查诊断1排卵是指卵泡从卵巢中排出。()答案2从卵巢中采集的卵母细胞不能直接与获能的精子完成受精。()答案3在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理。()答案4胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。()答案5胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点。()答案板块二考点题型突破考点1体内受精和早期

8、胚胎发育题型一配子的发生1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细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C、和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作为受体细胞答案C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形成成熟卵子，B正确；为初级卵母细胞，在减数第一次分裂后期染色体数目为2N，为次级卵母细胞，在减数第二次

9、分裂后期，着丝点分裂后染色体数为2N，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错误；动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞，D正确。2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BM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答案D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

10、胞不需要变形；成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。故选D。技法提升对“卵子的发生”的说明(1)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，而不是卵泡从卵巢中排出。(3)卵子从卵泡中排出时只完成了减数第一次分裂，减数第二次分裂发生在输卵管中，在精子和卵子结合的过程中完成。题型二体内受精和早期胚胎发育过程3下列关于受精过程的叙述，错误的是()A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂答案A解析大量获

11、能的精子与卵子相遇时，即开始释放顶体酶，溶解放射冠的卵丘细胞之间的物质，这样部分精子可接触到透明带，A错误；透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜反应是第二道屏障，B正确；精子与卵细胞膜相互融合，精子的头部即进入卵细胞中，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂，D正确。42017苏州模拟下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：A：_，B：_，C：_。(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。(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_。(4)2将来发育成_。(5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前

12、这一过程中，细胞数目_，胚胎总体积_。答案(1)桑椹胚囊胚原肠胚(2)内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)全能细胞分化胚层分化(4)胎儿的各种组织(5)增多基本不变解析(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)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。(3)桑椹胚细胞具有发育的全能性，囊胚开始出现细胞分化，已分化成滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已具有胚层分化，分化为外胚层和内胚层。(4)内细胞团将发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。(5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚胎

13、总体积基本不变。考点2体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用题型一体外受精和早期胚胎培养过程1如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是()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答案B解析在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精，A正确；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，B错误；过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂，C正确；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，D正确。2根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题。(

14、1)体外受精的过程主要包括_、_及受精等几个步骤。(2)精子获能的方法有_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？答案(1)卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能(2)培养法化学诱导法(3)A(4)如图所示解析(1)哺乳动物体外受精的过程主要包括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。(2)精子获能的方法有培养法和化学诱导法。(3)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。技法提升人工授精和体外受精的

15、比较题型二胚胎移植和胚胎分割3下列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答案C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。胚胎分割是在动物体外进行的操作，但不能无限分割。4下面为牛胚胎移植示意图，请据图回答：(1)牛胚胎移植程序中，通常采用_进行同期发情处理，然后用_激素使供体母牛超数排卵。(2)胚胎移植过程一般有_和_两种方法。(3)过程产生的犊牛的遗传物质与的遗传物质是否相同？_，为什么？_。(4)进行胚胎移植的优势是_。(5)冲卵的生理基础是

16、_。(6)移植的胚胎，也可以是来源于体外受精或者核移植，体外受精形成的胚胎发育成的个体可以称为_(填“试管”或“克隆”)动物，核移植形成的胚胎发育成的个体可以称为_(填“试管”或“克隆”)动物。答案(1)激素促性腺(2)手术非手术(3)不相同犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响(4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力(5)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系(6)试管克隆解析(1)胚胎移植时供、受体牛必须处在相同的发情期，通常用激素进行处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。(2)胚胎移植方法一般有：手术法，引出受体子

17、宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法，将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。(3)受体母牛只是提供胚胎发育的场所。(4)进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(5)冲卵的生理基础是早期胚胎形成后，未与母体子宫建立组织上的联系，仍处于游离状态。(6)体外受精获得试管动物，核移植获得克隆动物。5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)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_

18、(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_(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。答案(1)胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚(3)显微注射法DNA分子杂交(4)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；图中胚胎属于胚胎发育的囊胚期，其中指内细胞团，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分子杂交技术来检测转基因牛D的D

19、NA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。技法提升胚胎移植中的四个注意点(1)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次用激素对受、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)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。(4)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割

20、形成的。题型三胚胎干细胞培养62017南阳测试胚胎干细胞培养的基本过程如下图所示，下列叙述正确的是()A过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分不同之处是不含有动物血清B过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开C过程培养基中需加入经紫外线照射后的成纤维细胞，以促进胚胎干细胞分化D早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞，最终这部分细胞发育为成体的一部分答案B解析动物细胞培养所需的营养物质与体内基本相同，需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，以及血清、血浆等天然成分，早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等，A错误；

21、表示胚胎干细胞只分裂不分化的状态，C错误；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，D错误。7现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是()A用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性B用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病C如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该要长期给他使用免疫抑制药物答案C解析用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性，只需诱导干细胞分化形成相应的器官即可，

22、A错误；用脐带血中的干细胞不能治疗这个孩子所有的疾病，如传染性疾病等，B错误；如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用细胞培养技术，然后发育成器官，C正确；自体器官移植不会发生免疫排斥反应，所以自体移植后不需要用免疫抑制药物，D错误。8如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿的_中分离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是_。在体外培养条件下，培养液中加入_因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可

23、以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的_细胞移植到患者体内。答案(1)囊胚原始性腺(2)胚胎干细胞分化诱导(3)选择性表达(4)造血干解析(1)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，这个早期胚胎指的是囊胚阶段的内细胞团。(2)图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，其全能性最高，在体外培养条件下，在培养液中加入分化诱导因子，则该种干细胞可诱导分化形成不同类型的组织细胞。(3)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。(4)骨髓是人体的造血组织，存在有造血功能的干细胞，骨髓移植的实质是将造血干细胞移植到患者体内。易错警示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

24、，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。考点3生物技术的安全性和伦理问题题型一生物技术的安全性问题 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答案C解析由于人们对基因结构、基因间相互作用及基因调控机制等了解有限，故人们对转基因生物的安全性还存在争论，转移基因的功能往往是已知的。2下列哪些说法已得到了证实()A一些转基因植物成为“入侵的外来物种”，威胁着生态系统中其他的生物的生存B转

25、基因抗除草剂植物已使杂草成了抗除草剂的“超级杂草”C转Bt基因玉米的花粉可使某种斑蝶幼虫死亡D已发现因食用转基因食物而死亡的病例答案C解析从理论上说，一些转基因植物可能会成为“入侵的外来物种”，威胁着生态系统中其他生物的生存，但没有被证实，A错误；转基因抗除草剂植物可能使杂草成为抗除草剂的“超级杂草”，没有得到证实，B错误；据报道一种斑蝶幼虫食用了转Bt基因玉米的花粉后有44%的个体死亡，C正确；到目前为止，还没有发现因食用转基因食物而死亡的病例，D错误。技法提升安全性常见误区(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。(

26、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。题型二生物技术的伦理问题3中国政府禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是()A克隆人不是正常的个体B克隆人的技术性问题无法得到解决C克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念D大多数人对克隆人的研究持否定态度答案C解析克隆人严重违反了人类伦理道德，是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，因此中国政府禁止生殖性克隆人。42017湖北荆州松滋二中期中试管婴儿是通俗名词，在专业文献中称为体外受精及胚胎移植。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

27、卵在符合条件的环境内生长、分裂和发育46天，形成胚胎(如下图所示)，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提供了新的课题，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，

28、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_。 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