项目内 容要求 考点 1.体内受精和早期的胚胎发育 2.体外受精和早期胚胎培养 3.胚胎工程的应用及前景 4.生物技术的安全性和伦理问 题 重难点 胚胎工程的应用和生物技术的安全性 问题 题型年份及考卷考点 选择题2010年江苏、上海 2009年宁夏、辽宁 胚胎工程 2010年上海 2008年上海 胚胎移植技术 非选 择题 2010年山东 2009年宁夏、辽宁 胚胎工程的应用 1(2010江苏，16)下列关于利用胚胎工程技 术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是 ( ) A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B人工授精后的一定时间内，收集供体原肠 胚用于胚胎分割 C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完 全相同的胚胎 D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双 胞胎和多胞胎的比例 答案 B 解析 本题考查胚胎工程的原理方法和有 关问题。用于胚胎分割的早期胚胎为发育 良好的桑葚胚或囊胚，并且均分内细胞团 ，不能分割原肠胚。 2(2010江苏，17)老年痴呆症患者的脑血管 中有一种特殊的淀粉样蛋白体，它的逐渐 积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某 些基因的突变会导致淀粉样蛋白体的产生 和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的 是( ) A胚胎移植技术 B胚胎干细胞技术 C单克隆抗体技术 D基因治疗技术 答案 A 解析 本题考查现代生物技术在医学治疗 方面的应用。由题意知，材料要求应用现 代生物技术对老年痴呆患者进行修复神经 组织、提高机体免疫能力以及修复突变引 起的蛋白质变化等方面进行针对性治疗， 该过程不是为了获得移植胚胎而获得相应 个体。 3(2010上海，29)图中a表示基因工程，c表 示发酵工程，d表示克隆技术，则e和b分别表 示( ) A胚胎移植和细胞培养 B显微注射技术和细胞培养 C细胞培养和花粉离体培养 D显微注射技术和药粉离体培养 答案 C 解析 基因工程、发酵工程和克隆技术中都涉 及细胞培养，因而可确定e表示细胞培养；b可 以表示花粉离体培养。 自主梳理 1精子和卵子的发生的区别 2.受精 (1)场所：雌性的输卵管内 (2)过程： (3)早期胚胎发育 受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚 感悟拓展 (1)动物精子的大小与动物的体型大小无关。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贮备是在胎儿出生前完成 。(2)判断卵子是否受精的重要标志是在卵黄膜 和透明带的间隙可以观察到两个极体，说明卵 子已完成了受精。(3)受精完成的标志是雌雄原 核融合。此时，两组核染色体组合为一组，形 成一个含二倍染色体的合子。(4)受精过程中的 三大反应的作用：顶体反应形成精子穿越放射 冠的通道；透明带反应和卵黄膜的封闭作用是 为了阻止多精入卵。 典例导悟 1牛的初级精母细胞，经过两次分裂产生的 细胞是 ( ) A次级精母细胞 B精子细胞 C精子 D初级精母细胞 解析 减数分裂后直接产生的应为精子细胞， 变形后才叫精子。 答案 B 我国首例“虎狮兽”2002年在“南京红山动物园 诞生”，利用了雄虎的精子和狮子的卵细胞“体 外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问 题是 ( ) A精子在体外作获能的处理 B用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入 C抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D精子入卵后进行人工处理防止多精入卵 答案 A 解析 精子获能后才具有受精能力，因此 体外受精要给予获能处理；精子入卵后自 然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后 的另一变化是分别形成雄原核和雌原核， 二者融合成合子后受精完成，而不是二者 原有细胞核的融合，因此B、C、D没有 必要。 要点归纳 体外受精良种牛早期胚胎胚胎移植健康 牛受体良种犊牛成熟期牛 感悟拓展 早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在 原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶 段。 体外受精技术水平最高的动物为牛。 胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液 成分基本相同，除无机盐、营养成分和调 节物质外，还需要血清，两者都是液体培 养基，但植物组织培养为固体培养基，其 中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素 和细胞分裂素两大类。 典例导悟 2采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成 熟后，才能与获能的精子受精。以下原因不正 确的是 ( ) A卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获 能的过程 B动物排出的卵子成熟程度不同 C体外人工培养至减数第二次分裂中期时， 才算成熟 D冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大 解析 冲出的卵子还不成熟，只有培养至 减数第二次分裂中期时，才具有与精子受 精的能力。在此之前，也要经历类似精子 获能的处理。 答案 D 以下关于“试管婴儿”生产技术过程不存在的是 ( ) A体外受精 B细胞培养 C胚胎移植 D基因重组 答案 D 解析 “试管婴儿”先经过体外受精形成受精卵，然后进 行有丝分裂和细胞培养，至4个细胞阶段进行胚胎移植 。整个过程中不存在减数分裂，也无基因重组。 自主梳理 一、胚胎移植 1胚胎移植过程 2胚胎移植的生理学基础 (1)哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间 内，同种动 物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎 移入受体提供了相同的生理环境。 (2)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间 内不会与母体子宫建 立组织 上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎收集提供了可 能。 (3)受体对移入子宫的外来胚胎其本上不发生免疫排斥反应，这为 胚胎在受体内的存活提供了可能。 (4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联 系，但移入受 体的供体胚胎的遗传 特性，在孕育过程中不受任何影响。 3胚胎移植的意义 (1)加速育种工作和品种改良。 (2)大量节省购买种畜的费用。 (3)一胎多产。 (4)保存品种资源和濒危物种 (5)可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 大大缩短了供体本身的繁殖周期。 增加供体一生繁殖后代的数量。 二、试管动物技术的环节及意义 1试管动物技术含有以下几个技术环节 (1)体外受精 (2)早期胚胎的培养 (3)胚胎移植 2产生后代的生殖方式：有性生殖。 3体外受精、早期胚胎的培养阶段在体外，培养合格的胚胎还要 移植到母体的子宫内，在母体子宫里完成胚胎发育。 4试管动物技术的意义 (1)充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。 (2)加速育种工作和品种改良。 (3)节省购买种畜的费用。 三、胚胎干细胞的分类研究进展及应用前景 1干细胞分类 干细胞分为三类：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。胚胎 干细胞为全能干细胞。 2胚胎干细胞的应用前景 ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础 生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。 (1)ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。 利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细 胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。 (2)培育成组织器官，用于器官移植 (3)对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化 和细胞凋亡的机理提供了有效手段。 (4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育 规律的研究。 3人ES细胞研究的前沿进展 目前，ES细胞的分离、培养体系的研究以及 ES细胞的选择、检测和全能性的维持，不仅 是胚胎工程的前沿课题之一，也是当前生命科 学研究的热门课题 之一。 典例导悟 3表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。 产生这一结果最可能的原因是( ) A试管动物培养 B胚胎移植 C胚胎分割移植 D受精卵移植 解析 考查动物细胞工程的内容和胚胎分割。表现型不 同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同 的小牛，根据题目给出的选项，很可能是将胚胎分割移 植，因为由一个胚胎分割开的细胞的基因型完全相同。 答案 C 胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分 离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可 进一步分化发育成各种不同的组织细 胞。如下 图所示为干细胞的培养过程，请问图 中哪一 段的细胞是干细胞( ) A囊胚 B内细胞群 C血液组织干细胞 D各种血细胞 答案 B 解析 哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或 原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育 的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神 经干细胞等各种不同的专能干细胞。因此胚胎 干细胞又叫全能干细胞。 要点归纳 一、转基因生物的安全性和伦理问题 1转基因生物的应用 应用于农业 、畜牧业、水产养殖、医药 生产、基因治疗等方面。 2转基因生物安全性的争论 争论原因 对基因的结构、基因间的相互作用以及基 因的调控机制都了解得相当有限；转移来 的基因多是异种生物的基因；外源基因插 入宿主基因组的部位往往是随机的 认为不安全者的 意见及理由 认为安全者意见及理 由 转基因生物 与食物安全 反对“实质性等 同”；担心出现 滞后效应；担心 出现新的过敏原 ；担心营养成份 改变 存在多环节、严谨的 安全性评价；如果过 敏则科学家马上销毁 转基因生物；至今未 发现转 基因生物影响 人体健康的实例；可 利用排除法进行转基 因食品的安全性评估 转基因生物 与生物安全 转基因植物可能会成 为杂草；转基因生物 可能成为“入侵的外 来物种”，威胁其他 生物生存；外源基因 有可能与某些细菌或 病毒杂交，重组出对 人类或其他生物有害 的病原体；转基因植 物的病原体；转基因 植物的抗除草剂基因 ，有可能通过花粉传 播进入杂草，而成为 “超级杂草” 转基因作物生命力 不是很强，扩散到 种植区外容易死亡； 转基因作物新性状 的表现必需有一定 的水、肥条件及配套 技术，不易带来威 胁；由于生殖隔离 ，转基因作物很难 通过杂交传播转入 基因；花粉传播距 离有限，转入基因 很难通过花粉传播 ，花粉存活时间有 限，很难传播转入 基因 转 基 因 生 物 与 环 境 安 全 可能会打破自然物种原 有界限，改变生态系统 中能量流动和物质循环 ；重组微生物在降解某 些化合物过程中所产生 的中间产物，可能会对 环境造成二次污染；重 组DNA可能与微生物杂 交产生对动植物或人类 有害的病原微生物；转 基因植物的花粉中含有 毒蛋白或过敏蛋白，通 过蜜蜂采集，再经食物 链传递 到其他动物或人 体内 转入基因只是自然界中 原有的一两种外源基因 ，不会改变生物原有的 分类地位，不会破坏生 态系统的稳定性；抗虫 作物的种植可大大减少 农药用量，利于保护环 境和人畜安全，有益昆 虫的数量也会大增；抗 除草剂作物的种植便于 田间管理，也保护了农 田土壤环境；公众对转 基因作物的恐惧来自于 某些实验结 果的不确切 及某些新闻报道的不实 感悟拓展 理性看待转基因技术 (1)认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代 表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医 药和农业生产上发挥了极大的作用。 (2)重视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基 因生物的危害性，要趋利避害。 (3)制定相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性 。 (4)提高科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。 典例导悟 4建立有关