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1、第3讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题一、体内受精和早期胚胎发育1精子与卵子发生过程(1)精子的发生(2)卵子的发生2受精3早期胚胎发育二、体外受精和早期胚胎培养1体外受精2胚胎的早期培养三、胚胎工程的应用及前景1胚胎移植2胚胎分割3胚胎干细胞四、生物技术的安全性和伦理问题1生物技术的三个安全性和三个伦理问题安全性问题食物安全，生物安全，环境安全伦理问题克隆人，设计试管婴儿，基因检测2试管婴儿与克隆人(1)试管婴儿的培育过程(2)克隆人的培育过程3治疗性克隆与生殖性克隆的比较类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗用于生育，获得人的复制品水平细胞水平个体水
2、平联系都属无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同基础微点全练1判断正误(1)排卵是指卵泡从卵巢中排出()(2)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()(3)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚期()(4)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘()(5)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎()(6)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割()(7)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()(8)胚胎干细胞在分化诱导因子的作用下可以向不同类型的组织细胞分化()2下列有关哺乳动物精子和卵子发生的叙述，错误的是()A精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体B不同
3、种动物的精子形态相似，但大小不同，体型越大的动物精子越大C卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备受精能力D哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别解析：选B不同种动物的精子形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。3下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()A我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B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C开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D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解析：选B我国农业部颁布了农业转基因生物标识
4、管理办法，要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，以方便消费者自主选择。但并非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，A正确，B错误；目前对转基因生物安全性的争论主要集中在转基因食物的安全性和转基因生物对环境安全的影响上，这些可以通过风险评估、预警跟踪和风险管理等措施得以解决，C、D正确。4如图是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。请回答下列问题：(1)在体外受精前，要对精子进行_处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力。(2)体外培养受精卵时，需给予一定量的O2和CO2。受精卵进行细胞呼吸产生CO2的场所是_，消耗的O2是用于_的产生。(3)从
5、受精卵到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是_，胚胎移植前通过_技术可获得较多胚胎。解析：(1)获得的精子需要进行获能处理后才具有受精能力。(2)受精卵进行的细胞呼吸是有氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质；有氧呼吸第三阶段O2与H反应形成H2O。(3)受精卵培养成早期胚胎需要利用早期胚胎培养技术。将早期胚胎分割(囊胚的内细胞团要均等分割)后，可以获得多个胚胎。答案：(1)获能(2)线粒体基质H2O(水)(3)早期胚胎培养胚胎分割5(2019衡阳调研)科学家利用活体卵子及皮肤成纤维细胞，在实验室已成功克隆出了数个人体胚胎，进而可开发出有研究价值的胚胎干细胞。回答下列问题：(1)胚胎干细
6、胞在形态上表现为体积小，细胞核大，_明显等特点，在功能上具有_。自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物的_中分离出来的一类细胞。(2)若将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，在分子水平上需要采用_技术。(3)通过胚胎干细胞体外诱导分化，可培育出人造组织器官，解决目前_和_问题。(4)科学家克隆人体胚胎时选用活体卵子，而不用精子，其原因是_。解析：(1)胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显等特点，在功能上具有发育的全能性。自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。(2)若将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，在分子水平上需要采用DN
7、A分子杂交技术。(3)通过胚胎干细胞体外诱导分化，可培育出人造组织器官。目前临床上器官移植存在两大问题：供体器官不足和器官移植后免疫排斥。(4)科学家克隆人体胚胎时选用活体卵子，而不用精子，其原因是卵细胞较大，营养物质丰富，含有早期胚胎发育所需要的营养物质，也较易操作。答案：(1)核仁发育的全能性早期胚胎或原始性腺(2)DNA分子杂交(基因探针)(3)临床存在的供体器官不足器官移植后免疫排斥(4)卵细胞含有早期胚胎发育所需要的营养物质；卵细胞较大，也较易操作一、体内受精与早期胚胎发育试考题查欠缺1(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
8、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解析：选C分析题图可知，在促性腺激素的作用下完成减数第一次分裂并产生次级卵母细胞；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；为卵原细胞，染色体数目为2N，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；动物基因工程中常用受精卵
9、作为受体细胞。2(2019北京海淀实验中学月考)如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是()A过程需依赖细胞表面糖蛋白识别B过程通过有丝分裂方式增殖C过程细胞的“核/质”比例逐渐变小D过程细胞的基因表达发生了差异解析：选C为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；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；过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因表达发生了差异，D正确。强知能补欠缺1精子和卵子发生的比较项目精子卵子区别场所睾丸的曲细精管卵巢时间从初情期开始，直至生殖机能衰退从胚胎出现性别分化后和初情
10、期以后变形需变形不需变形分裂均等分裂不均等分裂结果形成4个精子形成1个卵子和3个极体联系减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，染色体数目减半2受精过程中的“三大反应”3关于体内受精应注意的几个问题(1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(2)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。(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；而受精完成的标志
11、是雌、雄原核的融合。(4)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。4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)细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，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。练题点全过关1(2019安阳一模)如图表示试管牛的培育过程。请回答下列问题：(1)图中所采用的生物技术有_。(2)获取的精子
12、需要经过_处理后才具备受精能力，采集的卵子需要发育到_期才具有与精子受精的能力。(3)精子和卵子可以在获能溶液或_中完成受精过程，受精过程主要包括_等过程。(4)图中32细胞期的胚胎称为_，该胚胎进一步发育，可以先后形成的胚胎类型是_。动物细胞的体外培养需要满足一定的条件，为了保证培养基无菌无毒的环境，通常在细胞培养液中添加一定的_，此外，还应定期更换培养液。解析：(1)图中试管牛的培育过程主要采用的生物技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)获取的精子需要在体外经过获能处理后才具备受精能力，采集的卵子需要发育到M中期才具有受精能力。(3)精子和卵子要在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精
13、过程，受精过程包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成，与卵子结合等过程。(4)32细胞期的胚胎称为桑椹胚，该胚胎进一步发育，可以先后形成囊胚和原肠胚，在胚胎早期培养时，通常在细胞培养液中添加抗生素来灭菌。答案：(1)体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植(2)获能减数第二次分裂的中(或M中)(3)专用的受精溶液精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成，与卵子结合(4)桑椹胚囊胚和原肠胚(顺序不能颠倒)抗生素2(2018广州模拟)如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题： (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这一过程中，细胞数目_，胚
