廣西2020版高考生物一輪復習 第13單元 第3講 胚胎工程及生物技術的倫理問題課件 新人教版選修3.ppt

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1、第3講胚胎工程及生物技術的 倫理問題,1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎( )。2.胚胎干細胞的移植( )。3.胚胎工程的應用( )。4.轉基因生物的安全性( )。5.生物武器對人類的威脅( )。6.生物技術中的倫理問題( )。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,體內受精與早期胚胎發(fā)育 1.精子和卵子的發(fā)生,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.體內受精 (1)場所:雌性動物的輸卵管內。 (2)受精前的準備階段 精子獲能:剛剛排出的精子不能立即與卵子受精,必須在雌性動物生殖道中

2、發(fā)生相應的生理變化后,才能獲得受精能力。 卵子的準備:卵子要在輸卵管內進一步成熟,到減中期時,才具備與精子受精的能力。 (3)受精過程:獲能的精子穿過放射冠和透明帶(與頂體反應有關)精卵通過細胞表面的糖蛋白相互識別精子遺傳物質進入卵細胞雌、雄原核的形成與融合。 (4)防止多精入卵的機制:第一道屏障是透明帶反應;第二道屏障是卵細胞膜反應。,,,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,教材深挖受精的標志和受精完成的標志是一回事嗎? 提示:受精的標志不等于受精完成的標志。受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體;而受精完成的標志是雌、雄原核融合。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸

3、納總結,3.早期胚胎發(fā)育,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)卵子形成過程中,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的。( ) (2)排卵是指卵泡從卵巢中排出。( ) (3)成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。( ) (4)卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加。( ) (5)在胚胎發(fā)育過程中,細胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期。 ( ) (6)內細胞團將來發(fā)育成胎膜和胎盤。( ),,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,1.精子的形成完全是在精巢中完成的,卵子的形成是否也完全在卵巢中進行?

4、提示:不是,在卵子的形成過程中,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是不連續(xù)的,其中減數(shù)第二次分裂是在受精過程中進行的,場所是輸卵管。 2.受精過程中是如何避免多個精子入卵受精的? 提示:通過兩道屏障防止多精入卵:一是透明帶反應;二是卵細胞膜反應。 3.早期胚胎的發(fā)育過程中,卵裂時細胞的體積和所有的細胞體積之和有何變化? 提示:卵裂過程中,細胞只分裂而不生長,所以每個細胞的體積越來越小,總的體積基本不變或略有縮小。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向1 配子的發(fā)生 1.圖A為精細胞的結構示意圖(部分),圖B為變形后的精子結構示意圖,請據(jù)圖回答問題。 (1)寫出上圖中各部分的名稱: 1;2;

5、3;4;5;6;7;8。 (2)精細胞變形為精子的過程中,細胞中的很多結構會消失,而細胞核和線粒體都保留下來,為什么?。 (3)為什么精子中的線粒體集中在尾的基部?。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,答案:(1)高爾基體線粒體細胞核中心體頂體頭線粒體鞘尾(2)細胞核是精子遺傳物質儲存的場所,也是精子遺傳特性和代謝活動的控制中心;線粒體是精子進行有氧呼吸分解有機物產(chǎn)生能量的場所(3)線粒體為精子維持生存和運動提供能量 解析:圖中1是高爾基體,將形成精子頭部的頂體5;2是線粒體,將聚集形成圖B中的7線粒體鞘;3是細胞核,將形成圖B中的6精子頭的主要部分;4是中心體,將形成圖B中的8尾。,核

6、心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向2 體內受精及早期胚胎發(fā)育過程 2.下圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段,請據(jù)圖回答下列問題。,(1)寫出各個階段的名稱: A.,B.,C.。 (2)寫出圖中各標號的名稱: 1,2,3,4,5,7,8。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的性,B時期開始出現(xiàn),C時期開始出現(xiàn)。 (4)1將來發(fā)育成;2將來發(fā)育成。 (5)動物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的,合子只由一個精子和卵子結合,防止多精入卵受精的兩道屏障分別是、。,答案:(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)滋養(yǎng)層內細胞團透明帶囊胚腔外胚層原腸腔內胚層(3)全能細胞分化 胚層分化

7、(4)胎膜和胎盤胎兒的各種組織(5)透明帶反應 卵細胞膜反應,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,解析:(1)圖中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原腸胚。(2)圖B中1是滋養(yǎng)層,2是內細胞團,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是內胚層。(3)桑椹胚時期的細胞具有全能性;囊胚開始出現(xiàn)細胞分化,分化為滋養(yǎng)層細胞和內細胞團;原腸胚已有胚層分化,分化為外胚層、內胚層,在內、外胚層之間將形成中胚層。(4)滋養(yǎng)層將發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤,內細胞團將發(fā)育為胎兒的各種組織。(5)受精時的透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,

8、1.受精過程的三個易混點 (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”,而不是獲得能量。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)受精的標志不等于受精完成的標志。受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體;而受精過程完成的標志是雌、雄原核融合。 2.卵裂期胚胎中的物質和體積變化的規(guī)律 (1)有機物:卵裂期胚胎沒有和母體建立聯(lián)系,不從母體獲取有機物,而一直通過呼吸等代謝過程消耗,有機物總量減少。 (2)細胞體積:胚胎總體積不變或略有縮小,但細胞數(shù)目增多,所以每個細胞體積減小。 (3)細胞中DNA含量:伴隨細胞分裂,細胞數(shù)目增多,總DNA含量增多,但每個細胞中核DNA含量保

9、持相對穩(wěn)定。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應用 1.體外受精,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)受精:獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精作用。 教材深挖精子獲能處理前為什么要進行離心處理? 提示:精液由精子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質,因此在一般情況下,精液中的精子無法獲能。精子獲能處理前需進行離心處理,目的是除去精清以利于精子獲能。,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.胚胎的早期培養(yǎng) (1)目的:檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。,(3)胚胎處理:向受體移

10、植或冷凍保存。,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,3.胚胎工程的應用及前景 (1)胚胎移植 地位:是胚胎工程及其他技術的最后一道“工序”。 過程,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,優(yōu)勢:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。 (2)胚胎分割 方法:采用機械方法將早期胚胎切割成 2 等份、4等份或8 等份等。 目的:獲得同卵雙胎或多胎。 定位:動物無性繁殖或克隆的方法之一。 材料:發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 要求:將內細胞團均等分割。,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,4.胚胎干細胞 (1)胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。,,

11、,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)在胚胎移植中,對供體母畜要進行超數(shù)排卵處理,對供體和受體要進行同期發(fā)情處理。( ) (2)受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植。( ) (3)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性。( ) (4)胚胎分割移植時應選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚。( ) (5)胚胎分割時需將原腸胚的內細胞團均等分割。( ) (6)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有可以增殖而不發(fā)生分化的特點。( ),,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,1.進行胚胎移植時,供體和受體的選擇標準是什么? 提示:供體應選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體,受

12、體應選擇健康、有繁殖能力的個體。 2.胚胎移植過程中,對供體牛和受體牛要進行怎樣的處理? 提示:對供體牛進行超數(shù)排卵處理;對供體和受體進行同期發(fā)情處理。 3.胚胎移植過程中,用于移植的早期胚胎應是發(fā)育到哪些階段的胚胎? 提示:桑椹胚或囊胚。 4.排卵和沖卵有什么區(qū)別? 提示:排卵是指卵子從卵泡中排出,沖卵是把供體母牛子宮內的早期胚胎沖洗出來。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,5.對囊胚階段的胚胎進行分割時,為什么要將內細胞團均等分割? 提示:內細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎各種組織的基礎細胞。若分割時不能將內細胞團均等分割,會出現(xiàn)含內細胞團多的部分正常發(fā)育,含內細胞團少的部

13、分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向1 體外受精過程和早期胚胎培養(yǎng) 1.培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題。 (1)甲過程為,該過程中可通過給母山羊注射使其超數(shù)排卵。 (2)乙過程的操作之一是處理。 (3)乙過程與丙過程中采用的培養(yǎng)液成分不同,乙過程的培養(yǎng)液為或專用的受精溶液,丙過程的培養(yǎng)液為。 (4)丁過程是,是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,答案:(1)卵母細胞的采集促性腺激素(2)對精子進行獲能(3)獲能溶液發(fā)育培養(yǎng)液(4)胚胎移植 解析:分析圖示可

14、知,甲過程為卵母細胞的采集,一般用促性腺激素處理良種母山羊,使其超數(shù)排卵。乙過程為精子獲能以及受精,獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精。丙過程為早期胚胎培養(yǎng),在發(fā)育培養(yǎng)液中進行。丁過程為胚胎移植,是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同(而不是性狀相同)的其他雌性動物子宮內使之繼續(xù)發(fā)育為新個體。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向2 胚胎移植、胚胎分割的條件和過程 2.(2015重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題,引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應性差的純種公牛。 (1)擬進行如下雜交: A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長基因的純種)C 選擇B

15、作為母本,原因之一是胚胎能在母體內正常。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產(chǎn)奶量并未提高,說明高產(chǎn)奶是性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是(假設兩對基因分別位于不同對常染色體上)。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力,需對其進行處理;卵子的成熟在過程中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程前應鑒定胚胎的。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程的基因重組有關。 (3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用技術。,核心梳理,提能探究,考向感悟

16、,歸納總結,答案:(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性AC1/8 (2)獲能或增強活力供能性別、高產(chǎn)奶和適應生長的基因 (3)胚胎分割,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,解析:第(1)小題的解題切入點是明確得到高產(chǎn)奶和本地適應性強奶牛的育種方式為雜交育種,還要注意關鍵信息“A牛和B牛均為純種”“兩對基因分別位于不同對常染色體上”。借助遺傳圖解分析第(1)小題如下(設D、d表示奶牛產(chǎn)奶量基因,E、e表示奶牛對本地適應性基因): PA B ddeeDDEE 高產(chǎn)奶、適應性差 低產(chǎn)奶、適應性強 F1C DdEe,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,低產(chǎn)奶、適應性強 C(F1)A DdEed

17、dee 1/4DdEe1/4Ddee 1/4ddEe 1/4ddee 低產(chǎn)奶、適應性強 低產(chǎn)奶、適應性差 高產(chǎn)奶、適應性強 高產(chǎn)奶、適應性差 獲得產(chǎn)奶量高且適應本地生長的母牛的概率為1/41/2=1/8。對第(2)(3)小題按胚胎工程的有關技術和原理分析:使精子具有受精能力的處理辦法是獲能處理;卵子在受精的過程中成熟(標志是排出第二極體);胚胎培養(yǎng)液中葡萄糖的作用是為早期胚胎細胞供能;基因重組發(fā)生在供體母牛產(chǎn)生卵細胞的過程中;提高已有胚胎利用率的方法是胚胎分割技術。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向3 胚胎干細胞的應用 3.(2015山東卷)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后

18、免疫排斥反應具有重要意義。流程如下: (1)過程采用的是細胞工程中的技術,過程采用的是胚胎工程中的技術。 (2)體細胞進行體外培養(yǎng)時,所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)如果克隆過程中需進行基因改造,在構建基因表達載體(重組載體)時必須使用和兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導入基因表達載體的細胞。 (4)胚胎干細胞可以來自囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體(填“A”或“B”),則不會發(fā)生免疫排斥反應。,答案:(1)(體細胞)

19、核移植(早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或酸堿度) (3)限制性核酸內切酶(或限制酶)DNA連接酶(注:兩空可顛倒)標記 (4)內細胞團B,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,解析:(1)把B個體的體細胞核移植到A個體去核的卵母細胞中,得到的重組細胞再經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)獲得發(fā)育到不同時期的早期胚胎。(2)動物細胞培養(yǎng)需要在含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行,CO2可維持培養(yǎng)液的pH(酸堿度)。(3)構建基因表達載體時需用限制酶和DNA連接酶對目的基因和運載體進行改造?；虮磉_載體必須含有標記基因以便于篩選出含目的基因的受體細胞。(4)胚胎干細胞可來自囊胚中的內細胞團。因為該胚胎的

20、細胞核遺傳物質全部來自B個體,所以圖中獲得的組織和器官適合移植給B個體。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,胚胎移植中的四個注意點 (1)胚胎移植過程中兩次使用激素:第一次是用孕激素對受體和供體進行同期發(fā)情處理;第二次是用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。 (2)胚胎移植過程中有兩次檢查:第一次是對收集的胚胎進行檢查;第二次是對受體母畜是否妊娠進行檢查。 (3)不同動物胚胎移植的時間不同:牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段;小鼠、家兔在桑椹胚前。幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植,因為此時分化程度高,移植成功率很低。 (4)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖,取決于胚胎是由受精卵發(fā)育成的,還是由核

21、移植技術形成的重組細胞發(fā)育而成的,或由胚胎分割獲得的。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,生物技術的安全性和倫理問題 1.轉基因成果 (1)微生物方面 制造出具有經(jīng)濟價值作用的重組微生物,如可以清除石油污染的假單孢桿菌。 利用DNA重組的微生物生產(chǎn)稀缺的生化藥物,即基因制藥。 (2)轉基因動物方面 在培育生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家畜、家禽方面不斷取得輝煌成就。 科學家把轉基因動物變成生物反應器,讓它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質、珍貴藥物或人類所需的蛋白質。,,,,,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)轉基因植物方面 目前,科學家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除

22、草劑等抗逆全新性狀的農(nóng)作物。,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.關注生物技術的倫理問題,,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,3.禁止生物武器 (1)生物武器的種類(連線),(2)散布方式:吸入、誤食、接觸帶菌物品,被帶菌昆蟲叮咬等。,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)特點 致命性、傳染性強。 面積效應大。 危害時間長。 難以發(fā)現(xiàn)。 (4)我國政府觀點:在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對生物武器及其技術和設備的擴散。,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)轉基因作物被動物食用后,

23、目的基因就會轉入動物體細胞中。( ) (2)轉入油菜的抗除草劑基因,可能通過花粉傳入環(huán)境中。( ) (3)轉抗蟲基因的植物,不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加。( ) (4)如果轉基因植物的外源基因來源于自然界,就不會存在安全性問題。( ) (5)中國政府禁止生殖性克隆,但不反對治療性克隆。 ( ) (6)中國反對生物武器,但中國在特殊情況下可以生產(chǎn)生物武器。( ),,,,,,,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,目前基因檢測存在的問題有哪些? 提示:對個人所有基因進行檢測是不現(xiàn)實的,因為還有很多基因尚未確定。即便是進行少數(shù)基因的檢測,也并不是每個人都必需的,往往是在有遺傳病家族

24、史的個人或某類疾病的高危人群間進行。有致病基因未必就一定會患病。很多病是由遺傳因素和環(huán)境共同決定的,有些致病基因檢測相當困難,往往要檢測其所表達的蛋白質。個人基因資訊的泄露容易造成基因歧視。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,考向1 生物技術的安全性 1.閱讀以下材料,回答下列問題。 自1984年第一例轉基因魚在我國誕生以來,轉基因魚的研究取得很大進步。如轉入外源生長激素(GH)基因的魚生長速度快,餌料轉化率高,但魚類易于逃逸、擴散,因此轉基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題,需研究轉基因魚對生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴散問題。最近,我國科學家只是將三倍體的轉基因魚投入自然生態(tài)系統(tǒng)。

25、 (1)轉基因魚培育成功的物質基礎是。 (2)已知人的GH是一個含有191個氨基酸的蛋白質,若將人的GH基因轉移到魚體內,則轉基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是個。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(3)轉基因魚通過較高的能量轉化效率取得較高的特定生長率,以致其生長速度快于非轉基因魚,蛋白質轉換效率也顯著高于非轉基因魚,其可能的原因是。 (4)魚類易于逃逸、擴散,因此轉基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題,試分析引起生態(tài)安全性問題的原因。。 (5)多倍體魚類對控制過度繁殖是有效的,培育成功的三倍體“湘云鯽”,其形成過程是。試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因。。,核心梳理,提

26、能探究,考向感悟,歸納總結,答案:(1)遺傳物質都是DNA (2)1 146 (3)轉基因魚體內合成了大量生長激素,生長激素能促進蛋白質合成 (4)轉基因魚與同種野生魚雜交,使野生魚帶有轉基因,具有生長優(yōu)勢,會使其捕食對象大量減少,與其他物種競爭加劇,可能引起生態(tài)危機 (5)轉基因的二倍體個體加倍為四倍體轉基因個體,然后二倍體與四倍體雜交形成三倍體三倍體魚不能繁殖,可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍,避免發(fā)生雜交、競爭,引起生態(tài)危機,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,解析:(1)轉基因技術就是通過基因拼接,把目的基因拼接到載體上,實質上是DNA之間的連接。(2)GH是含有191個氨基酸的蛋白質,

27、蛋白質的氨基酸數(shù)目、控制蛋白質合成的mRNA上的堿基數(shù)目及控制蛋白質合成的DNA上的堿基數(shù)目的比值為136,所以轉基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是1 146個。(3)該轉基因魚轉入的是生長激素基因,生長激素能促進生長,主要是促進蛋白質的合成和骨的生長。(4)由于魚類具有易于逃逸、擴散的特點,當轉基因魚擴散到其他環(huán)境時,與其他種類的魚雜交,被轉入的基因就有可能轉移到其他的魚體內,造成基因污染;同時,由于該種轉基因魚具有生長優(yōu)勢,會使其捕食對象大量減少,與其他物種競爭時,優(yōu)勢明顯,所以可能引起生態(tài)危機。(5)三倍體魚由于不能產(chǎn)生正常的生殖細胞,無法繁殖后代,因此不會造成生態(tài)危機。,核心梳理,提能探究

28、,考向感悟,歸納總結,考向2 生物技術的倫理道德問題 2.試管嬰兒是通俗名詞,在專業(yè)文獻中稱為體外受精及胚胎移植。試管嬰兒是指精子和卵細胞的結合是在體外進行的,并使受精卵在符合條件的環(huán)境內生長、分裂和發(fā)育46 d,形成胚胎(如右上圖所示),然后將胚胎移植到子宮腔內,使之能在子宮腔內發(fā)育,最后產(chǎn)出胎兒的一種生育方法,這是對科學技術要求非常高的一種方法。試管嬰兒的成功和發(fā)展,不僅給不孕不育夫婦帶來了希望,而且為研究人類的生殖生理和胚胎發(fā)生學以及優(yōu)生學等方面提供了新的課題,有不可估量的積極作用。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,(1)試管嬰兒技術在生物學上所依據(jù)的原理是,該圖表示胚胎發(fā)育的期

29、。 (2)人的受精卵通過卵裂,逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細胞、組織,并進而形成器官和系統(tǒng),從細胞水平看,卵裂的分裂方式是。 (3)試管嬰兒是指精子和卵細胞在體外進行結合的體外受精技術,受精前精子需要事先經(jīng)過處理,卵細胞要培養(yǎng)到(時期)。除此之外,還用到了(填兩種)技術。 (4)試管嬰兒技術誕生后,出現(xiàn)了設計試管嬰兒技術,二者在作用上的區(qū)別是。 (5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設計嬰兒性別,其原因是。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,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不孕癥,后者可以用于治療需要造血干細胞

30、移植的疾病等 (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,精子需要進行獲能處理,卵細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能受精。受精之后,受精卵進行有絲分裂,使細胞數(shù)目增多。觀察題圖可知,該圖中有囊胚腔,表示胚胎發(fā)育的囊胚期。試管嬰兒技術主要用于解決不孕不育問題,而設計試管嬰兒主要可以治療需要造血干細胞移植的疾病等。大多數(shù)人認為那些配型不合適的胚胎被丟棄或殺死,及濫用設計試管嬰兒技術,如設計嬰兒性別等導致性別比例失調,違反了倫理道德。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,1.試管嬰兒和設計試管嬰兒的異同點 (1)過程不同:設計試管嬰兒胚胎移植前需要進行遺傳學診斷,而試管嬰兒

31、無須進行遺傳學診斷。 (2)應用不同:試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題,而設計試管嬰兒主要用于白血病等的治療。 (3)相同點:兩者都是體外受精,并且都需要進行體外早期胚胎培養(yǎng),都要經(jīng)過胚胎移植,都是有性生殖。,核心梳理,提能探究,考向感悟,歸納總結,2.生殖性克隆和治療性克隆的比較,通關記,通關辨,通關練,1.受精過程:獲能的精子穿過放射冠和透明帶精卵通過細胞表面的糖蛋白相互識別精子的頭部進入卵細胞雌、雄原核形成并融合。 2.胚胎發(fā)育過程:受精卵卵裂桑椹胚囊胚原腸胚組織器官分化幼體。 3.體外受精過程,4.胚胎移植的基本程序:對供、受體的選擇和處理配種或進行人工授精對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或

32、保存胚胎移植移植后檢查。,通關記,通關辨,通關練,1.體內受精和早期胚胎發(fā)育 (1)成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。 (2)卵子形成過程中,減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成,而減數(shù)第二次分裂在受精時完成。 (3)受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體;而受精過程完成的標志是雌、雄原核的融合。 (4)精子發(fā)生的場所睪丸的曲細精管;卵子發(fā)生的場所卵巢;受精的場所輸卵管;受精卵發(fā)育的場所輸卵管和子宮;精子發(fā)生的時間及特點初情期后,兩次分裂連續(xù)進行;卵子發(fā)生的時間及特點胚胎性別分化以后,兩次分裂不連續(xù)進行。,通關記,通關辨,通關練,2.胚胎移植和胚胎分割 (1)胚胎移植是胚

33、胎工程中的最后一道程序,移植的胚胎必須在原腸胚之前,不能直接移植受精卵。 (2)胚胎移植過程中有兩次檢查:收集胚胎檢查;移植后是否妊娠檢查。 (3)沖卵是指沖出早期胚胎,不是沖出卵子。 (4)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物。 (5)胚胎移植時,用雌性激素對供體和受體進行同期發(fā)情處理,用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。 (6)試管動物的性別和性狀由父本、母本決定,而克隆動物的性別和性狀與核供體相同。 (7)胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖,但胚胎分割是無性生殖。,通關記,通關辨,通關練,1.隨著生物科學技術的發(fā)展,動物的生殖方式變得越來越多樣化。下圖是胚胎工程技術研究及應用的相關情況,供體1是良

34、種荷斯坦高產(chǎn)奶牛,供體2是健康的黃牛,請據(jù)圖回答下列問題。,通關記,通關辨,通關練,(1)應用1中獲得的良種小牛,遺傳物質來源于個體,性別為。 (2)在應用2、3、4中,若要使精子和卵母細胞在體外成功結合,需要對精子進行處理,使其,得到的卵母細胞需要發(fā)育至(時期)才能受精。 (3)應用3可解決良種動物快速大量繁殖的問題;對囊胚階段的胚胎進行分割時,要注意將均等分割,否則將影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。如需做性別鑒定,還需從 細胞取樣做DNA分析。,通關記,通關辨,通關練,(4)應用4中進行定向誘導胚胎干細胞,可分化形成各種組織和器官。在胚胎干細胞培養(yǎng)過程中除需要適宜的溫度、無菌、無毒等環(huán)境

35、條件以外,營養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、核苷酸,還要加入;向培養(yǎng)液中通入95%空氣和5%CO2,空氣中的O2參與細胞的代謝,CO2可以維持培養(yǎng)基的。,答案:(1)供體1和供體2雌性 (2)獲能減數(shù)第二次分裂中期(或M中期) (3)內細胞團滋養(yǎng)層 (4)動物血清(或血漿)pH,通關記,通關辨,通關練,解析:(1)應用1屬于核移植技術,供體1提供細胞核,供體2提供細胞質(有細胞質基因),所以小牛的遺傳物質來自供體1和供體2,且性別由供核的良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛(雌)決定。(2)精子和卵細胞在體外受精前必須做好相應準備才能成功結合。(3)對胚胎進行性別鑒定取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析即可。(

36、4)動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒、營養(yǎng)、氣體等條件。,通關記,通關辨,通關練,2.為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度,科學家采用了以下兩種方法,請根據(jù)圖示信息回答下列問題。,通關記,通關辨,通關練,(1)試管牛的培育屬于(填“有性生殖”或“無性生殖”);試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術有早期胚胎培養(yǎng)、等;克隆牛的培育依據(jù)的原理是。 (2)促使B牛多排卵的激素一般是。對B牛和D牛要進行處理。 (3)在受精的過程中,卵子受精的標志是。 (4)要建立生產(chǎn)生長激素的乳腺生物反應器,科學家需將和乳腺蛋白基因的、等調控組件重組在一起(該過程需要用到的酶有),再通過法導入牛的中。,通關記,通關辨,通關練,答

37、案:(1)有性生殖胚胎移植動物細胞的細胞核具有全能性 (2)促性腺激素同期發(fā)情 (3)在透明帶和卵細胞膜間有兩個極體 (4)生長激素基因啟動子終止子限制酶和DNA連接酶顯微注射受精卵,通關記,通關辨,通關練,解析:(1)試管牛的培育屬于有性生殖,試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等?？寺∨５呐嘤罁?jù)的原理是動物細胞的細胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素處理供體母牛,促使其超數(shù)排卵;胚胎移植時,要對受體母畜和供體母畜進行同期發(fā)情處理。(3)在受精的過程中,卵子受精的標志是在透明帶和卵細胞膜間有兩個極體。(4)要建立生產(chǎn)生長激素的乳腺生物反應器,科學家需將生長激素基因和乳腺蛋白基因的啟動子、終止子等調控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是限制酶和DNA連接酶),再通過顯微注射法導入牛的受精卵中。,