《高考生物一轮复习 专题3 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习 专题3 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题 新人教版选修3（155页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题3 胚胎工程与生物技术的安全性 和伦理问题,考点一受精、早期胚胎发育和培养 【核心知识通关】 1.精子和卵子的发生： (1)精子的发生。 场所：睾丸的_。 时间：_生殖机能衰退。,曲细精管,初情期,初级精母细胞,精子细胞,精子头,头部顶体,中心体,线粒体鞘,(2)卵子的发生。 场所：卵巢。 时间：_。,胎儿期和初情期后,排卵前后,精、卵结合,2.受精作用的过程：,雌性动物生殖道,减数第二次分裂中期,放射冠,透明带,卵细胞膜,3.早期胚胎发育：,有丝分裂,增多,不增加或略有,缩小,32,全能性,胎儿的各种组织,胎盘和胎膜,表层,下方,4.体外受精： (1)卵母细胞的采集和培养。 采集：_处理
2、后冲卵，在活体或屠宰体的 _内直接采集。 培养：人工培养到_。,促性腺激素,卵巢,减数第二次分裂中期,(2)精子的采集和获能。 采集：假阴道法、_、电刺激法。 获能：培养法和_(在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中获能)。 (3)受精：在_溶液或专用的_溶液中完成受精作用。,手握法,化学诱导法,获能,受精,5.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、_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_。,血清,冷冻保存,【特别提醒】 关于体内受精的几点提醒 (1)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。,(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。,【思维拓展】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
4、母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。 (2)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。,(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。,【高考模拟精练】 1.(2016张家口模拟)如图A为成熟精子的结构示意图，图B是家畜卵子发生和成熟过程示意图。请据图回答下列问题(内填图中序号)：,(1)哺乳动物精子的发生是在_内完成的；卵子的发生是在雌性动物的_内完成的。 (2)精子头部的顶体是由_发育来的，在受精阶段发生顶体反应，释放_溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。获能的精子穿越放射冠和透明带，进入
5、卵细胞膜完成受精的过程中会产生两次生理反应，阻止其他精子入卵，它们是透明带反应和_。,(3)图B中代表个体发育_期；代表_(写结构名称)；代表_(写细胞分裂时期)。 (4)精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在_完成的。 (5)一个次级卵母细胞经减数分裂形成_个卵子和_个第二极体。,【解析】(1)哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的； 卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。(2)精子头 部的顶体是由高尔基体发育来的，在受精阶段发生顶 体反应，释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质和透明 带。受精过程中阻止多精子入卵的两道屏障分别是透 明带反应和卵细胞膜反应。(3)初级卵母
6、细胞的储备在 胎儿期完成；代表卵细胞膜；初情期后发生的变,化是指初级卵母细胞经过减数第一次分裂(M)形成次级卵母细胞和第一极体，次级卵母细胞经过减数第二次分裂(M)形成卵细胞和第二极体，然后由卵细胞与精子结合形成合子(受精卵)。(4)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。(5)一个次级卵母细胞经减数分裂形成1个卵子和1个第二极体。,答案：(1)睾丸卵巢 (2)高尔基体顶体酶卵细胞膜反应 (3)胎儿卵细胞膜减数第二次(M)分裂 (4)出生前(胎儿时期)(5)11,【知识总结】受精过程中的三大反应与防止多精入卵受精的两道屏障 (1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列
7、改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是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。,(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这个反应称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。,2.(2016广州模拟)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
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_，胚胎总体积_ _。,【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
9、程中，虽然细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变。,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,【延伸探究】 (1)上题中，A、B、C三图存在胚胎干细胞的是哪个(些)？试分析原因。 提示：A和B。A是桑椹胚，桑椹胚细胞没有发生细胞分化，每个细胞都是胚胎干细胞。B是囊胚，囊胚的内细胞团细胞是胚胎干细胞。,(2)B图透明带破裂，该胚胎正在进行什么发育过程？ 提示：孵化。透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这个过程叫孵化。,【加固训练】 1.(2015安庆模拟)下图为哺乳动物精细胞变形为精子的过程图解，请据图回答问
10、题：,(1)写出上图中各部分的名称： 1_，2_，3_， 4_，5_，6_， 7_，8_。 (2)精细胞变形为精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？,(3)为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？ _ _。,【解析】图A是精细胞结构示意图，图B是变形后的精子结构示意图。图中1是高尔基体，将形成精子头部的顶体5；2是线粒体，将聚集形成图B中的7线粒体鞘；3是细胞核，将形成图B中的6精子头的主要部分；4是中心体，将形成图B中的8尾。,答案：(1)高尔基体线粒体细胞核中心体顶体头线粒体鞘尾 (2)细胞核是精子遗传物质储存的场所，也是精卵结合后的后代遗传特性和代谢活动的
11、控制中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所。 (3)线粒体是精子维持生存和运动所需能量的“动力工厂”,2.试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：,(1)过程分别表示_、_。 (2)对供体母牛的要求是_， 通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。 (3)从母牛体内获得的卵母细胞需要到_ _(时期)才能与精子结合。在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：_、营养、温度和pH以及气体环境。,【解析】培育试管动物首先选择遗传性能和生产性能优秀的母牛，获取的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期进行体外受精。 答案：(1)体外受精胚胎移植 (2)遗传性能和生产性能
12、优秀 (3)减数第二次分裂中期无菌、无毒的环境,3.(2013福建高考)克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。,请回答： (1)图中重组细胞的细胞核来自_ 细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和_胚最终发育为克隆猪。,(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2 mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平。 图中X表示_过程。 从基因组数据库中查询Bc
13、l-2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成_用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是_。,【解题指南】(1)思考核移植的操作过程。 (2)回忆胚胎发育经历的几个关键时期(包括卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官的形成)。 (3)思考PCR反应的原理(包括模板DNA、热稳定DNA聚合酶、引物、互补链合成)。,【解析】本题综合考查细胞工程和胚胎工程等现代生物科技知识。 (1)核移植过程是将体细胞的细胞核与去核的卵母细胞形成重组细胞。早期胚胎移植到受体子宫内继续发育，经桑椹胚、囊胚、原肠胚，最终发育成个体。,(2)X过程是以mRNA为模板，在逆(反)转录酶的催化作用下，合成DNA的过
14、程，X表示反转录。查询Bcl-2 mRNA的核苷酸序列，然后设计合成引物用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板就是Bcl-2cDNA的两条链。,答案：(1)体原肠 (2)反转录引物Bcl-2 cDNA,考点二胚胎工程的应用及前景 【核心知识通关】 1.胚胎移植： (1)生理基础：,生理变化,不会与母体子宫建立组织上的联系,免疫排斥反应,遗传特性,(2)受体：_的其他雌性动物。 (3)意义：_。,同种的、生理状态相同,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,(4)基本程序：,同期发情,胚胎移植,(5)胚胎移植的几个关键环节。 胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工 序”，移植的胚胎必须在_之前，不能直接移 植受精卵。,原肠胚,无性,有性,胚胎移植的供体和受体必须是_生物，同一物种 的动物才有可能具有相同的生理特征。 两次检查：a.收集胚胎进行质量检查；b.移植后是 否_检查。 冲卵含义：冲出_，不是冲出卵子。,同种,妊娠,早期胚胎,2.胚胎分割
