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1、第37讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题 考纲导航 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()。,考点一 体内受精和早期胚胎发育1精子和卵子发生的比较,睾丸的曲细精管,卵巢,从初情期开始,从胚胎出现性别分化后,需变形,不均等分裂,形成1个卵子和3个极体,2.受精 (1)精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在_发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 (2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到_ _期时，才具备与精子受精的能力
2、。 (3)受精过程：,雌性动物生殖道,减数,第二次分裂中,3早期胚胎发育,【判断与思考】 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。() (2)从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精。() (3)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。() (4)排卵是指卵泡从卵巢中排出。() (5)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大。(),考法1 精子和卵子的发生 1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,【解析
3、】 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，在精子与卵细胞结合的过程中才完成M。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。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。 【答案】 D,2(2018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
4、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
5、。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)1 1,【总结
6、归纳】 图解精子和卵子的产生过程,考法2 体内受精及早期胚胎发育过程分析 3(2018北京海淀区海淀实验中学高三月考)下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”比逐渐变小 D过程细胞的基因表达发生了差异 【解析】 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。 【答案】 C,4(2018广州模拟)下图表示哺乳动物胚
7、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
8、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,【总结归纳】 1.受精过程的三个易混点 (1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (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)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
9、成的标志是雌、雄原核的融合。,2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，这个反应称作透明带反应，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。 3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
10、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)细胞体积：胚胎总体积不变或略有缩小，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。,考点二 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：_培养液，成分包括无机盐、_盐、维生素、_、氨基酸、_等营养成分，以及_等物质。 (3)胚胎处理：向_或冷冻保存。,发育,有机,激素,核苷酸,血清,受体移植,【特别提醒】 早期胚胎培养液与动物细胞培养
11、液成分的比较,3.胚胎工程的应用及前景 (1)胚胎移植 地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。 过程：,意义：充分发挥_。 (2)胚胎分割 材料：发育良好，形态正常的_。 实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是_ _。 分割要求：对囊胚分割时，要注意将_均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。,雌性优良个体的繁殖潜能,桑椹胚或囊胚,动物的无,性生殖即克隆,内细胞团,(3)胚胎干细胞 来源：_。 特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有_；体外培养条件下可以_。,早期胚胎或原始性腺,发育的全能性,增殖而不分化,【特别提醒】 干细胞的分类及特点,【判断与思考】 1判断下列说法的正
12、误。 (1)采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的。() (2)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。() (3)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性。() (4)在胚胎移植中，对供体母畜要做超数排卵处理，对供、受体要做同期发情处理。(),(5)胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。() (6)胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点。() 2根据题图，回答问题。 胚胎移植是胚胎工程中的核心技术，下图表示胚胎移植的操作流程。请据图思考下列问题：,(1)图中供体牛和受体牛分别是哪些？选择标准是什么？ 【提示】 供体牛是良种公、母牛；受体牛是一般受体奶牛和一般受体肉牛
13、。 选择标准：供体是遗传性能和生产性能优良的个体，受体是健康、有繁殖能力的个体。 (2)对供体牛和受体牛要进行怎样的处理？ 【提示】 对供体牛进行超数排卵处理；对供、受体母牛进行同期发情处理。,(3)用于移植的早期胚胎应是发育到哪些阶段的胚胎？ 【提示】 桑椹胚或囊胚。 (4)排卵和冲卵有什么区别？ 【提示】 排卵是指卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。,考法1 体外受精和早期胚胎培养 1(2018四川省成都市龙泉第二中学高三月考)下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述不正确的是( ),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
14、增殖方式是有丝分裂 D过程属于胚胎移植过程,【解析】 获取的精子必须要经过获能后才能进行体外受精，A正确。表示受精作用，精子释放顶体酶后，穿越放射冠和透明带，精子入卵后，形成雌雄原核，最后雌雄原核融合形成合子。因此受精过程不仅仅与细胞膜的流动性有关，B错误。表示受精卵的卵裂，其方式为有丝分裂，C正确。表示将发育成的早期胚胎移植入母体，D正确。 【答案】 B,2(2018重庆市巴蜀中学高三高考适应性月考)曾经分布于东、中非地区的北部白犀数量已仅存五头，世界上最后一头幸存的雄性北部白犀“苏丹”已经被切除犀角，由4名全副武装的警察24小时守护起来。雌性北部白犀每3年生产一次，每胎仅产1仔。为使这一种群数量恢复，可采用现代生物工程提高北部白犀的生育效率。请回答：,(1)首先对供体雌白犀和受体雌兽进行选择，并用激素进行_处理。用_激素处理供体雌白犀，然后从_中冲取卵子。 (2)体外受精前要对精子进行一定的处理，使其_。 (3)体外受精后，应将受精卵移入_液中继续培养。,
