2021新高考生物選擇性考試B方案一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第10單元第37講胚胎工程生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題

第37講胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題[考綱明細(xì)]1.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)2.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)3.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ)4.生物武器對(duì)人類的威脅(Ⅰ)5.生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題(Ⅰ)知識(shí)自主梳理一胚胎工程的概念1．操作對(duì)象：動(dòng)物eq\x(\s\up1(01))早期胚胎或eq\x(\s\up1(02))配子。2．技術(shù)手段：體外受精、胚胎移植、eq\x(\s\up1(03))胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。3．特點(diǎn)：經(jīng)過(guò)處理后獲得的胚胎，還需移植到eq\x(\s\up1(04))雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。二體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子的發(fā)生(1)場(chǎng)所：eq\x(\s\up1(01))睪丸。(2)時(shí)間：從eq\x(\s\up1(02))初情期開始，到eq\x(\s\up1(03))生殖機(jī)能衰退。(3)精子的形成過(guò)程(4)變形過(guò)程中細(xì)胞發(fā)生的變化精子細(xì)胞eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(細(xì)胞核→精子\x(\s\up1(06))頭部的主要部分,高爾基體→頭部的\x(\s\up1(07))頂體,\x(\s\up1(08))中心體→精子的尾,\x(\s\up1(09))線粒體→精子尾基部的線粒體鞘,其他物質(zhì)→\x(\s\up1(10))原生質(zhì)滴最后脫落))精子2．卵子的發(fā)生(1)場(chǎng)所：eq\x(\s\up1(11))卵巢。(2)時(shí)間：在eq\x(\s\up1(12))胚胎的性別分化后。(3)過(guò)程①M(fèi)Ⅰ完成時(shí)期：eq\x(\s\up1(17))排卵前后完成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(馬、犬排卵\x(\s\up1(18))后排出\x(\s\up1(19))初級(jí)卵母細(xì)胞,豬、牛、羊排卵\x(\s\up1(20))前排出\x(\s\up1(21))次級(jí)卵母細(xì)胞))MⅡ完成時(shí)期：eq\x(\s\up1(22))精子和卵子結(jié)合過(guò)程中完成②卵子是否受精的標(biāo)志當(dāng)在eq\x(\s\up1(23))卵細(xì)胞膜和eq\x(\s\up1(24))透明帶的間隙可以觀察到eq\x(\s\up1(25))兩個(gè)極體時(shí)，說(shuō)明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志。③精子和卵子在發(fā)生上的區(qū)別項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場(chǎng)所睪丸的曲細(xì)精管eq\x(\s\up1(26))卵巢時(shí)間eq\x(\s\up1(27))從初情期開始eq\x(\s\up1(28))從胚胎性別分化后變形eq\x(\s\up1(29))需變形不需變形分裂均等分裂eq\x(\s\up1(30))不均等分裂結(jié)果形成4個(gè)精子形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體3．體內(nèi)受精(1)場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的eq\x(\s\up1(31))輸卵管內(nèi)。(2)受精前的準(zhǔn)備階段①精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在eq\x(\s\up1(32))雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。②卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到eq\x(\s\up1(33))減Ⅱ中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。(3)受精過(guò)程過(guò)程主要變化精子穿越放射冠eq\x(\s\up1(34))頂體反應(yīng)：獲能后的精子與卵子相遇時(shí)，精子頂體釋放eq\x(\s\up1(35))頂體酶，溶解eq\x(\s\up1(36))卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越eq\x(\s\up1(37))放射冠的通路穿越eq\x(\s\up1(38))透明帶eq\x(\s\up1(39))透明帶反應(yīng)(防止多精入卵的第一道屏障)進(jìn)入eq\x(\s\up1(40))卵細(xì)胞膜eq\x(\s\up1(41))卵細(xì)胞膜反應(yīng)(防止多精入卵的第二道屏障)形成eq\x(\s\up1(42))原核雌雄原核形成合子(受精卵)形成eq\x(\s\up1(43))雌、雄原核融合形成合子(受精完成標(biāo)志)剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？提示剛排出的卵子尚未完全成熟，有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞，如馬、犬等，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，如豬、羊等，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過(guò)程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。4．早期胚胎發(fā)育三體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用1．體外受精2．胚胎的早期培養(yǎng)(1)目的：檢查eq\x(\s\up1(09))受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)培養(yǎng)液成分：兩“鹽”：eq\x(\s\up1(10))無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽；兩“素”：eq\x(\s\up1(11))維生素、激素；兩“酸”：eq\x(\s\up1(12))氨基酸、核苷酸；另有水和血清等。(3)胚胎處理：向eq\x(\s\up1(13))受體內(nèi)移植或冷凍保存。3．胚胎工程的應(yīng)用及前景(1)胚胎移植①概念：將雌性動(dòng)物體內(nèi)的eq\x(\s\up1(14))早期胚胎，或者通過(guò)eq\x(\s\up1(15))體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到eq\x(\s\up1(16))同種的、生理狀態(tài)相同的eq\x(\s\up1(17))其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為eq\x(\s\up1(18))新個(gè)體的技術(shù)。②地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。③意義a．充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的eq\x(\s\up1(19))繁殖潛力。b．大大縮短了供體本身的eq\x(\s\up1(20))繁殖周期，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量，從而推動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展。④生理學(xué)基礎(chǔ)生理學(xué)基礎(chǔ)意義同種動(dòng)物的供、受體排卵后，生殖器官的eq\x(\s\up1(21))生理變化是相同的為移入受體的供體胚胎提供了相同的eq\x(\s\up1(22))生理環(huán)境早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而處于eq\x(\s\up1(23))游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能續(xù)表生理學(xué)基礎(chǔ)意義受體對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生eq\x(\s\up1(24))免疫排斥反應(yīng)為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能供體胚胎可與受體子宮建立正常的eq\x(\s\up1(25))生理和eq\x(\s\up1(26))組織聯(lián)系，但其eq\x(\s\up1(27))遺傳特性不受影響為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營(yíng)養(yǎng)等方面的保障⑤基本程序⑥實(shí)質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。排卵和沖卵有什么區(qū)別？提示排卵指卵子從卵泡中排出；沖卵是把供體母畜子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來(lái)。(2)胚胎分割①概念：采用機(jī)械方法將eq\x(\s\up1(32))早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。②胚胎分割時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題a．胚胎選擇：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的eq\x(\s\up1(33))桑椹胚或eq\x(\s\up1(34))囊胚。b．分割：在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，一定要將eq\x(\s\up1(35))內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。③實(shí)質(zhì)：通過(guò)無(wú)性生殖或克隆增加后代數(shù)量。對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？提示內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分胚胎正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。(3)胚胎干細(xì)胞(ES)①定義：胚胎干細(xì)胞是由eq\x(\s\up1(36))早期胚胎或eq\x(\s\up1(37))原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。②特點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.形態(tài)：體積\x(\s\up1(38))小、細(xì)胞核\x(\s\up1(39))大、\x(\s\up1(40))核仁明顯,b.功能：具有發(fā)育的\x(\s\up1(41))全能性,c.體外培養(yǎng)：可增殖而不\x(\s\up1(42))發(fā)生分化))③主要用途a．ES細(xì)胞可用于研究哺乳動(dòng)物eq\x(\s\up1(43))個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。b．ES細(xì)胞是在體外條件下研究eq\x(\s\up1(44))細(xì)胞分化的理想材料。ES細(xì)胞在eq\x(\s\up1(45))飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加eq\x(\s\up1(46))抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入eq\x(\s\up1(47))分化誘導(dǎo)因子，可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞eq\x(\s\up1(48))分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段。c．ES細(xì)胞可以用于治療人類的某些頑癥，如帕金森綜合征、少年糖尿病等。d．通過(guò)eq\x(\s\up1(49))ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后eq\x(\s\up1(50))免疫排斥的問(wèn)題。四生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性(1)轉(zhuǎn)基因成果eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\s\up1(01))工程菌——重組微生物,基因制藥,轉(zhuǎn)基因優(yōu)良家畜、家禽,\x(\s\up1(02))生物反應(yīng)器——生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品,轉(zhuǎn)基因抗性農(nóng)作物))(2)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問(wèn)題的原因①目前對(duì)eq\x(\s\up1(03))基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。②目的基因往往是eq\x(\s\up1(04))異種生物的基因。③外源基因插入宿主基因組的部位往往是eq\x(\s\up1(05))隨機(jī)的。(3)對(duì)安全性問(wèn)題的爭(zhēng)論：在eq\x(\s\up1(06))食物安全、eq\x(\s\up1(07))生物安全和eq\x(\s\up1(08))環(huán)境安全三個(gè)方面發(fā)生了激烈的爭(zhēng)論。(4)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來(lái)的安全性問(wèn)題，要eq\x(\s\up1(09))趨利避害，不能因噎廢食。②制定eq\x(\s\up1(10))政策和法規(guī)，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。2．關(guān)注生物技術(shù)的倫理問(wèn)題(1)克隆①治療性克隆與生殖性克隆類型項(xiàng)目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療用于生育、獲得人的復(fù)制品水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬于eq\x(\s\up1(11))無(wú)性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息不變②中國(guó)政府態(tài)度：eq\x(\s\up1(12))中國(guó)不反對(duì)治療性克隆，反對(duì)生殖性克隆。從不同層次對(duì)克隆的理解。提示分子水平→DNA復(fù)制、PCR技術(shù)；細(xì)胞水平→動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)；個(gè)體水平→克隆動(dòng)物(核移植)。(2)試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒①過(guò)程區(qū)別：設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多出的過(guò)程是上圖中的eq\x(\s\up1(13))d遺傳學(xué)診斷。②應(yīng)用不同：試管嬰兒主要解決eq\x(\s\up1(14))不孕夫婦的生育問(wèn)題，而設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥等疾病的治療。③相同點(diǎn)：兩者都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過(guò)胚胎移植，都屬于eq\x(\s\up1(15))有性生殖。(3)基因檢測(cè)①否定的理由：個(gè)人基因資訊的泄露造成eq\x(\s\up1(16))基因歧視，勢(shì)必造成遺傳性失業(yè)大軍、個(gè)人婚姻困難和人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。②肯定的理由：一些遺傳性疾病在后代中復(fù)現(xiàn)率很高，通過(guò)基因檢測(cè)可以eq\x(\s\up1(17))及早預(yù)防、適時(shí)治療，達(dá)到挽救患者生命的目的。3．禁止生物武器(1)生物武器的種類：eq\x(\s\up1(18))致病菌、eq\x(\s\up1(19))病毒、eq\x(\s\up1(20))生化毒劑以及eq\x(\s\up1(21))基因重組的致病菌等。(2)中國(guó)政府的態(tài)度：在任何情況下eq\x(\s\up1(22))不發(fā)展、eq\x(\s\up1(23))不生產(chǎn)、eq\x(\s\up1(24))不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散?？键c(diǎn)題型突破考點(diǎn)1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育題型一配子的發(fā)生1．精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是()A．受精前精子有獲能反應(yīng)，而卵子沒有B．卵子的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的，而精子是在初情期之后C．卵子形成的時(shí)間很長(zhǎng)，而精子只需要兩個(gè)月左右D．卵原細(xì)胞的增殖過(guò)程是通過(guò)有絲分裂，而精原細(xì)胞的增殖過(guò)程則是通過(guò)減數(shù)分裂答案B解析A項(xiàng)指受精作用，精子、卵子的準(zhǔn)備的差異，A錯(cuò)誤；哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的，而精子的形成是在初情期之后，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別，B正確；原始生殖細(xì)胞的增殖都是通過(guò)有絲分裂，D錯(cuò)誤。2．如圖表示高等動(dòng)物卵子的發(fā)生過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)圖中A是________，B是________，E是________，階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的________(時(shí)期)。(2)精子開始形成的時(shí)期是________，精子形成過(guò)程不同于卵子形成過(guò)程的最主要特征是________，該過(guò)程保留的主要結(jié)構(gòu)是________________。(3)當(dāng)觀察到兩個(gè)極體時(shí)，表明________________。(4)能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是________(填序號(hào))。(5)階段C發(fā)生的場(chǎng)所是________。答案(1)第一極體合子精子胎兒期(2)初情期需要變形細(xì)胞核、線粒體、中心體等(3)卵子已經(jīng)受精(4)①③(5)卵巢解析(1)圖中①為卵原細(xì)胞通過(guò)有絲分裂不斷增加其數(shù)量并演變?yōu)槌跫?jí)卵母細(xì)胞的過(guò)程；②③為減數(shù)分裂，只有在受精時(shí)，次級(jí)卵母細(xì)胞才能最終完成減數(shù)第二次分裂，因此E是精子，B是合子；階段C為卵泡的形成，發(fā)生在胎兒期。(2)精子開始形成的時(shí)期是初情期，精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，產(chǎn)生精子細(xì)胞，精子細(xì)胞需要經(jīng)過(guò)變形過(guò)程才能形成精子(卵子形成不需要變形)，精子細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體等則會(huì)保留下來(lái)。(3)當(dāng)觀察到兩個(gè)極體時(shí)，表明卵子已經(jīng)受精。(4)染色體的著絲點(diǎn)分裂可發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，即圖中的①③。(5)階段C(卵泡的形成)發(fā)生在卵巢內(nèi)。題型二體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育過(guò)程3．下列關(guān)于受精過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過(guò)透明帶進(jìn)入放射冠B．透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時(shí)，卵子完成減數(shù)第二次分裂答案A解析大量獲能的精子與卵子相遇時(shí)，即開始釋放頂體酶，溶解放射冠的卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，這樣部分精子可接觸到透明帶，A錯(cuò)誤。4．(2019·蘇州模擬)下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)寫出各個(gè)階段的名稱：A：________，B：________，C：________。(2)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性，B時(shí)期開始出現(xiàn)________，C時(shí)期開始出現(xiàn)________。(4)[2]將來(lái)發(fā)育成_________________________________________。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過(guò)程中，細(xì)胞數(shù)目________，胚胎總體積________。答案(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層(3)全能細(xì)胞分化胚層分化(4)胎兒的各種組織(5)增多基本不變或略有減小解析(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，囊胚開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，已分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；原腸胚已具有胚層分化，分化為外胚層和內(nèi)胚層。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過(guò)程中，雖然細(xì)胞數(shù)目增多，但胚胎總體積基本不變。卵裂期胚胎發(fā)育過(guò)程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律(1)有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。(2)細(xì)胞體積：胚胎總體積不變或略有縮小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減小。(3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定?？键c(diǎn)2)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用題型一體外受精和早期胚胎培養(yǎng)過(guò)程1．如圖表示通過(guò)體外受精培育牛的過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精B．采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能進(jìn)行體外受精C．可采用電刺激法收集牛的卵母細(xì)胞D．牛一般要培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段才進(jìn)行移植答案C解析電刺激法是采集精子的方法，多用于野生或經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，采集牛的卵母細(xì)胞可以從屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的卵巢中采集，也可以直接從活體動(dòng)物的卵巢中獲得，C錯(cuò)誤。2．根據(jù)哺乳動(dòng)物體外受精的過(guò)程回答以下問(wèn)題。(1)體外受精的過(guò)程主要包括____________________、________________及受精等幾個(gè)步驟。(2)精子獲能的方法有________和____________________。(3)體外采集小鼠的卵子常用________。A．超數(shù)排卵處理法B．活體采卵法C．從早期胚胎中采集D．從屠宰后母鼠卵巢中采集(4)怎樣用一個(gè)流程圖表示體外受精過(guò)程？答案(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能(2)培養(yǎng)法化學(xué)誘導(dǎo)法(3)A(4)如圖所示解析(3)對(duì)于實(shí)驗(yàn)小動(dòng)物，卵子的采集常采用超數(shù)排卵處理法，對(duì)大家畜或大型動(dòng)物，常采用活體采卵法或從已屠宰母畜的卵巢中采集的方法。人工授精和體外受精的比較比較項(xiàng)目人工授精體外受精概念人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過(guò)程體外受精是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過(guò)程的技術(shù)場(chǎng)所母畜的生殖道內(nèi)體外過(guò)程人工采精→檢查與儲(chǔ)存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)胚胎發(fā)育場(chǎng)所受精卵的形成和胚胎發(fā)育場(chǎng)所在母畜體內(nèi)受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)題型二胚胎移植和胚胎分割3．下列關(guān)于胚胎分割的敘述，正確的是()A．可以將胚胎任意分割成多塊B．胚胎分割是一種有性生殖C．胚胎分割后，移植獲得的后代基因型完全相同D．胚胎分割是在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行的答案C解析胚胎分割可以看做無(wú)性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遺傳性狀極為相似，B錯(cuò)誤，C正確；胚胎分割是在動(dòng)物體外進(jìn)行的操作，但不能任意分割，A、D錯(cuò)誤。4．以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過(guò)程，a～h為操作過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：(1)圖中c的操作名稱是________________，d、f的操作名稱是________________。(2)圖中用到的激素是________________，其目的是獲得更多的卵母細(xì)胞，卵母細(xì)胞受精后發(fā)育可得到早期胚胎；圖中早期胚胎屬于胚胎發(fā)育的________期，其中胚胎干細(xì)胞來(lái)源于________(填數(shù)字標(biāo)號(hào))。(3)過(guò)程h常用的方法是________________。采用________________技術(shù)來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)圖中A、B牛的性別________(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(3)顯微注射法DNA分子雜交(4)相同解析(1)分析題圖可知，a過(guò)程是體外受精，b過(guò)程是早期胚胎培養(yǎng)，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素處理母畜，可獲得更多的卵母細(xì)胞，卵母細(xì)胞受精后發(fā)育可得到早期胚胎；圖中胚胎屬于胚胎發(fā)育的囊胚期，其中③指內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，胚胎干細(xì)胞可來(lái)源于此。(3)常用顯微注射法將外源基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞，采用DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一個(gè)胚胎分割而來(lái)，二者遺傳物質(zhì)相同，性別相同。胚胎移植中的四個(gè)注意點(diǎn)(1)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素，第一次用激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。(2)胚胎移植過(guò)程中有兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(3)不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同：牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，小鼠、家兔在桑椹胚前。幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)分化程度高，移植成功率很低。(4)胚胎移植是有性生殖還是無(wú)性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的，還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的。題型三胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用5．如圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖。請(qǐng)回答：(1)胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至________期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的______________中分離得到的一類細(xì)胞。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是______________________。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入________因子，可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(3)在機(jī)體內(nèi)，皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因____________________的結(jié)果。(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過(guò)骨髓移植可以達(dá)到治療的目的。骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將上圖中的________細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。答案(1)囊胚原始性腺(2)胚胎干細(xì)胞分化誘導(dǎo)(3)選擇性表達(dá)(4)造血干解析(1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，這個(gè)早期胚胎指的是囊胚階段的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞，其全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，則該種干細(xì)胞可誘導(dǎo)分化形成不同類型的組織細(xì)胞。(3)細(xì)胞分化是細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(4)骨髓是人體的造血組織，存在有造血功能的干細(xì)胞，骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將造血干細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁排列的個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為輸卵管上皮細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞?？键c(diǎn)3生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題題型一生物技術(shù)的安全性問(wèn)題1．(2019·衡水模擬)蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異性受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對(duì)人類的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞________________________。(2)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲種群中的________基因頻率的增長(zhǎng)速率。(3)一種斑蝶幼蟲食用了轉(zhuǎn)Bt基因玉米的花粉后，有44%的個(gè)體死亡。但是，也有科學(xué)家指出該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是不確切的。因?yàn)樵诎叩紫x食用的葉片上，只有每平方厘米出現(xiàn)1000個(gè)轉(zhuǎn)Bt基因玉米花粉時(shí)，才會(huì)危及它們的生命，但這種情況的概率還不到1%。你如何看待上述事實(shí)？答案(1)表面無(wú)相應(yīng)的特異性受體(2)抗性(3)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)環(huán)境安全有影響，但不至于造成對(duì)環(huán)境的破壞。解析(1)由題干可知，昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異性受體可與轉(zhuǎn)基因植物中的毒素蛋白結(jié)合，導(dǎo)致昆蟲死亡，而人類腸上皮細(xì)胞沒有昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異性受體，所以該毒素蛋白對(duì)人類的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。(2)自然選擇是普遍存在的，只種植轉(zhuǎn)基因作物時(shí)，有抗性的害蟲會(huì)生存下來(lái)而無(wú)抗性的害蟲會(huì)死亡，使害蟲抗性基因頻率快速增長(zhǎng)，混合種植時(shí)，一部分無(wú)抗性的害蟲也會(huì)生存下來(lái)，所以害蟲的抗性基因頻率的增長(zhǎng)速率會(huì)降低。(3)題干所述事實(shí)說(shuō)明了兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是轉(zhuǎn)基因植物的花粉可以引起斑蝶幼蟲死亡，二是斑蝶幼蟲的死亡率不會(huì)太高，由這兩方面可以推測(cè)：轉(zhuǎn)基因植物可能引起環(huán)境問(wèn)題，但不至于造成對(duì)環(huán)境的破壞。安全性常見誤區(qū)(1)引入外來(lái)物種≠增加生物多樣性：如果引進(jìn)的生物會(huì)破壞環(huán)境或者對(duì)當(dāng)?shù)厣锏纳嬖斐捎绊?，可能?huì)造成生物多樣性的銳減。(2)轉(zhuǎn)基因生物具有危害≠應(yīng)阻止技術(shù)的發(fā)展：應(yīng)用正確態(tài)度對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，不能因?yàn)榭赡艿奈：Χ柚辜夹g(shù)的發(fā)展。題型二生物技術(shù)的倫理問(wèn)題2．(2014·重慶高考)生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述，錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)B．當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克隆C．反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒性別D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來(lái)形成殺傷力答案D解析在獲得轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，要嚴(yán)格選擇目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的毒性蛋白或過(guò)敏蛋白等物質(zhì)，A正確；當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止有關(guān)人類的生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆，B正確；反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)設(shè)計(jì)嬰兒性別，C正確；生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等，干擾素不屬于生物武器，D錯(cuò)誤。3．(2019·湖北荊州松滋二中期中)試管嬰兒是通俗名詞，在專業(yè)文獻(xiàn)中稱為體外受精及胚胎移植。試管嬰兒是指精子和卵子的結(jié)合是在試管內(nèi)進(jìn)行的，并使受精卵在符合條件的環(huán)境內(nèi)生長(zhǎng)、分裂和發(fā)育4～6天，形成胚胎(如圖所示)，然后將胚胎移植到子宮腔內(nèi)，使之能在子宮腔內(nèi)發(fā)育，最后出生的一種生育方法，這是科學(xué)技術(shù)要求非常高的一種方法。它的成功和發(fā)展，不僅給不孕不育夫婦帶來(lái)了希望，而且對(duì)研究人類的生殖生理和胚胎發(fā)生學(xué)以及優(yōu)生學(xué)等方面提供了新的課題，有不可估量的積極作用。(1)試管嬰兒技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是____________，該圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的________期。(2)人的受精卵通過(guò)卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，并進(jìn)而形成器官和系統(tǒng)，從細(xì)胞水平看，卵裂的分裂方式是________。(3)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進(jìn)行結(jié)合的體外受精技術(shù)，受精前精子需要事先經(jīng)過(guò)________處理，卵子要培養(yǎng)到________________(時(shí)期)。除此之外還用到______________________________(填兩種)技術(shù)。(4)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)，二者在對(duì)人類作用上的區(qū)別是_______________________________________________。(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別，其原因是__________________________。答案(1)受精作用囊胚(2)有絲分裂(3)獲能減數(shù)第二次分裂中期早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(4)前者主要用于治療不孕夫婦的生育問(wèn)題，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植等的疾病(5)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德解析受精前，精子需要進(jìn)行獲能處理，卵子需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能受精，除此之外，“試管嬰兒”還用到早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)。受精之后，受精卵進(jìn)行有絲分裂，使細(xì)胞數(shù)目增多。觀察題圖可知，該圖中有囊胚腔，是典型的囊胚期圖。試管嬰兒技術(shù)主要用于解決不孕不育問(wèn)題，而設(shè)計(jì)試管嬰兒主要可以治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植等的疾病。大多數(shù)人認(rèn)為那些配型不合適的胚胎被丟棄或殺死，及濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)，如設(shè)計(jì)嬰兒性別等導(dǎo)致性別比例失調(diào)，違反了倫理道德。方向真題體驗(yàn)1．(2017·江蘇高考)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是()A．精子在獲能液中于37℃、5%CO2B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用C．分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個(gè)體沒有形態(tài)學(xué)差異D．注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育答案C解析分割的胚胎細(xì)胞雖有相同的遺傳物質(zhì)，但由于發(fā)育條件的不同，個(gè)體間也會(huì)存在形態(tài)學(xué)差異，C錯(cuò)誤。2．(2017·江蘇高考)牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體，篩選胚胎進(jìn)行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是()A．H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌B．應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C．鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D．用H-Y抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體答案D解