选修三现代生物科技专题选修三现代生物科技专题选考内容第三讲第三讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题考纲要求考纲要求全国卷五年考题全国卷五年考题考点命题考点命题1.动物胚胎发育的基本过程动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础与胚胎工程的理论基础2胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植3胚胎工程的应用胚胎工程的应用4生物技术的安全性和伦生物技术的安全性和伦理问题理问题2016卷卷T40(1)2013卷卷T40(3)以最新的胚胎工程、干细胞以最新的胚胎工程、干细胞培养的研究成果为背景考查培养的研究成果为背景考查胚胎工程的应用，题目多与胚胎工程的应用，题目多与基因工程，克隆技术联系起基因工程，克隆技术联系起来，综合考查学生解决问题来，综合考查学生解决问题的能力的能力1 1考考点点一一2 2考考点点二二3 3考考点点三三4 4课课 末末 总总 结结1胚胎工程的概念胚胎工程的概念(1)操作对象：动物的操作对象：动物的_或配子。或配子。(2)技术：技术：_、_、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。2精子和卵子的发生精子和卵子的发生(1)精子的发生精子的发生场所：睾丸的场所：睾丸的_。考点一体内受精和早期胚胎发育考点一体内受精和早期胚胎发育早期胚胎早期胚胎 体外受精体外受精 胚胎移植胚胎移植 曲细精管曲细精管 初情期初情期初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞 精子头精子头 头部顶体头部顶体 中心体中心体 线粒体鞘线粒体鞘 卵巢卵巢胎儿期和初情期后胎儿期和初情期后 3受精受精(1)场所：场所：_。(2)过程：过程：输卵管输卵管 雌性动物的生殖道雌性动物的生殖道 M中期中期放射冠放射冠 透明带透明带 卵细胞膜卵细胞膜 有丝有丝 桑椹胚桑椹胚 囊胚囊胚 内细胞团内细胞团 滋养层细胞滋养层细胞 原肠胚原肠胚 判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。(1)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()(2)排卵是指卵泡从卵巢中排出排卵是指卵泡从卵巢中排出()(3)精子和卵子的发生都是从初情期开始的精子和卵子的发生都是从初情期开始的()(4)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的()(5)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大()(6)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚期在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚期()如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图分析：如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图分析：(1)A、B、C的名称分别是什么？的名称分别是什么？(2)图中的图中的4和和7两个空腔是同一个结构吗？两个空腔是同一个结构吗？(3)细胞分化开始出现于哪个时期？细胞分化开始出现于哪个时期？1部分的细胞将来形成什么结构？部分的细胞将来形成什么结构？(4)早早期期胚胚胎胎的的发发育育过过程程中中，卵卵裂裂时时细细胞胞的的体体积积和和所所有有的的细细胞胞体体积积之之和和有有何何变化？变化？提示提示(1)桑椹胚、囊胚、原肠胚。桑椹胚、囊胚、原肠胚。(2)不是，分别是囊胚腔和原肠腔。不是，分别是囊胚腔和原肠腔。(3)细胞分化开始出现于细胞分化开始出现于B(囊胚囊胚)时期，时期，l部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。(4)卵卵裂裂过过程程中中，细细胞胞只只分分裂裂而而不不生生长长，所所以以每每个个细细胞胞的的体体积积越越来来越越小小，总总的体积基本不变。的体积基本不变。1精子和卵子的发生精子和卵子的发生项目项目精子的发生精子的发生卵子的发生卵子的发生不不同同点点场所场所睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管卵卵巢巢(减减数数第第一一次次分分裂裂)、输输卵卵管管(减减数数第第二二次次分裂分裂)时间时间初情期到生殖机能初情期到生殖机能衰退衰退卵卵泡泡的的形形成成和和在在卵卵巢巢内内的的储储备备：出出生生前前(即即胎儿时期胎儿时期)排卵：初情期排卵：初情期项目项目精子的发生精子的发生卵子的发生卵子的发生不同不同点点特特点点减数第一次分裂和减数第减数第一次分裂和减数第二次分裂连续二次分裂连续需要变形需要变形减数第一次分裂和减数第二次减数第一次分裂和减数第二次分裂不连续分裂不连续不需要变形不需要变形相同点相同点原始生殖细胞的增殖为有丝分裂原始生殖细胞的增殖为有丝分裂生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程均经一次复制和两次生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半分裂，子细胞中染色体数目减半2.受精受精第第一一步步：精精子子穿穿越越放放射射冠冠和和透透明明带带。顶顶体体反反应应使使顶顶体体内内的的酶酶释释放放出出来来并并溶溶解解放放射射冠冠内内的的卵卵丘丘细细胞胞之之间间的的物物质质；透透明明带带反反应应是是防防止止多多精精入入卵卵受受精精的的第第一一道道屏障。屏障。第第二二步步：精精子子进进入入卵卵细细胞胞膜膜。卵卵细细胞胞膜膜反反应应是是防防止止多多精精入入卵卵受受精精的的第第二二道道屏障。屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)。3胚胎发育胚胎发育高考警示高考警示关于体内受精的五点提醒关于体内受精的五点提醒(1)精子获能是指精子获得受精精子获能是指精子获得受精“能力能力”，而不是获得能量。，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。排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(3)防防止止多多精精入入卵卵的的机机制制包包括括：第第一一道道屏屏障障：透透明明带带反反应应；第第二二道道屏屏障障：卵卵细胞膜反应。细胞膜反应。(4)受精标志和受精完成的标志受精标志和受精完成的标志受受精精的的标标志志是是在在透透明明带带和和卵卵细细胞胞膜膜之之间间观观察察到到两两个个极极体体；而而受受精精过过程程完完成成的标志是雌、雄原核的融合。的标志是雌、雄原核的融合。(5)卵裂期细胞体积、数量及胚胎总体积的变化卵裂期细胞体积、数量及胚胎总体积的变化细胞体积缩小，细胞数量增加，胚胎总体积不变或略有缩小。细胞体积缩小，细胞数量增加，胚胎总体积不变或略有缩小。(1)哺哺乳乳动动物物精精子子的的发发生生是是在在_内内完完成成的的；卵卵子子的的发发生生是是在在雌雌性性动动物的物的_内完成的。内完成的。(2)精精子子头头部部的的顶顶体体是是由由_发发育育来来的的，在在受受精精阶阶段段发发生生顶顶体体反反应应，释释放放_溶溶解解卵卵丘丘细细胞胞之之间间的的物物质质和和透透明明带带。获获能能的的精精子子穿穿越越放放射射冠冠和和透透明明带带，进进入入卵卵细细胞胞膜膜完完成成受受精精的的过过程程中中会会产产生生两两次次生生理理反反应应，阻阻止止其其他他精精子子入卵，它们是透明带反应和入卵，它们是透明带反应和_。(3)图图B中中代代表表个个体体发发育育_期期；代代表表_(写写结结构构名名称称)；代表代表_(写细胞分裂时期写细胞分裂时期)。睾丸睾丸 卵巢卵巢 高尔基体高尔基体 顶体酶顶体酶 卵细胞膜反应卵细胞膜反应 胎儿胎儿 卵细胞膜卵细胞膜 减数第二次减数第二次(M)分裂分裂 (4)精精子子和和卵卵子子在在发发生生上上的的重重要要区区别别是是哺哺乳乳动动物物卵卵泡泡的的形形成成和和在在卵卵巢巢内内的的储储备是在备是在_完成的。完成的。(5)一个次级卵母细胞经减数分裂形成一个次级卵母细胞经减数分裂形成_个卵子和个卵子和_个第二极体。个第二极体。解解析析(1)哺哺乳乳动动物物精精子子的的发发生生是是在在睾睾丸丸内内完完成成的的；卵卵子子的的发发生生是是在在雌雌性性动动物物的的卵卵巢巢内内完完成成的的。(2)精精子子头头部部的的顶顶体体是是由由高高尔尔基基体体发发育育来来的的，在在受受精精阶阶段段发发生生顶顶体体反反应应，释释放放顶顶体体酶酶溶溶解解卵卵丘丘细细胞胞之之间间的的物物质质和和透透明明带带。受受精精过过程程中中阻阻止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。出生前出生前(胎儿时期胎儿时期) 11(3)初初级级卵卵母母细细胞胞的的储储备备在在胎胎儿儿期期完完成成；代代表表卵卵细细胞胞膜膜；初初情情期期后后发发生生的的变变化化是是指指初初级级卵卵母母细细胞胞经经过过减减数数第第一一次次分分裂裂(M)形形成成次次级级卵卵母母细细胞胞和和第第一一极极体体，次次级级卵卵母母细细胞胞经经过过减减数数第第二二次次分分裂裂(M)形形成成卵卵细细胞胞和和第第二二极极体体，然然后后由由卵卵细细胞胞与与精精子子结结合合形形成成合合子子(受受精精卵卵)。(4)哺哺乳乳动动物物卵卵泡泡的的形形成成和和在在卵卵巢巢内内的的储储备备，是是在在出出生生前前(即即胎胎儿儿时时期期)完完成成的的。(5)一一个个次次级级卵卵母母细细胞胞经经减减数数分分裂裂形形成成1个卵子和个卵子和1个第二极体。个第二极体。卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律(1)有有机机物物：胚胚胎胎没没有有和和母母体体建建立立联联系系，没没有有从从母母体体获获取取有有机机物物，而而一一直直呼呼吸消耗，有机物总量减少。吸消耗，有机物总量减少。(2)细细胞胞体体积积：胚胚胎胎总总体体积积不不变变或或略略有有缩缩小小，但但细细胞胞数数目目增增多多，所所以以每每个个细细胞体积减小。胞体积减小。(3)细细胞胞中中DNA含含量量：伴伴随随细细胞胞分分裂裂，细细胞胞数数目目增增多多，总总DNA含含量量增增多多，但但每个细胞中核每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。含量保持相对稳定。技巧点拨技巧点拨 1下列关于受精过程的叙述，错误的是下列关于受精过程的叙述，错误的是()A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵D雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂解解析析大大量量获获能能的的精精子子接接触触到到卵卵子子周周围围的的放放射射冠冠时时，即即开开始始释释放放顶顶体体酶酶，溶溶放放射射冠冠的的卵卵丘丘细细胞胞之之间间的的物物质质，这这样样部部分分精精子子可可径径直直接接触触到到透透明明带带，A错错误误；透透明明带带反反应应是是防防止止多多精精入入卵卵的的第第一一道道屏屏障障，卵卵细细胞胞膜膜反反应应是是第第二二道道屏屏障障，B正正确确；精精子子与与卵卵细细胞胞膜膜相相互互融融合合，精精子子的的头头部部即即进进入入卵卵细细胞胞中中，C正正确确；雄雄原原核核形形成成的的同时，卵子完成减数第二次分裂，同时，卵子完成减数第二次分裂，D正确。正确。变式训练变式训练 A1体外受精体外受精(1)卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养考点二体外受精和胚胎工程的应用考点二体外受精和胚胎工程的应用促性腺激素促性腺激素 (3)受受精精：_和和培培养养成成熟熟的的卵卵子子在在_或或专专用用的的受受精精溶溶液中完成受精作用。液中完成受精作用。2胚胎的早期培养胚胎的早期培养(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)培养液成分巧记培养液成分巧记(3)胚胎处理：胚胎处理：_或冷冻保存。或冷冻保存。假阴道法假阴道法 电刺激法电刺激法 培养法培养法 获能的精子获能的精子 获能溶液获能溶液 受体移植受体移植 3胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景(1)胚胎移植胚胎移植概念剖析概念剖析A供供体体：能能提提供供早早期期胚胚胎胎的的雌雌性性动动物。物。B 受受 体体 ： _的其他雌性动物。的其他雌性动物。基本程序基本程序同种的、生理状态相同同种的、生理状态相同 意义：充分发挥意义：充分发挥_。生理学基础生理学基础A移入：排卵后，移入：排卵后，_的生理变化是相同的。的生理变化是相同的。B收集：早期胚胎处于收集：早期胚胎处于_。C存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_。D遗遗传传性性：供供体体胚胚胎胎可可与与受受体体子子宫宫建建立立正正常常的的_联联系系，但但移移入受体的供体胚胎的入受体的供体胚胎的_不受任何影响。不受任何影响。雌性优良个体的繁殖潜力雌性优良个体的繁殖潜力 供、受体生殖器官供、受体生殖器官 游离状态游离状态 免疫排斥反应免疫排斥反应 生理和组织生理和组织 遗传特性遗传特性 (2)胚胎分割胚胎分割概念概念A方法：机械方法；方法：机械方法；B分割份数：将早期胚胎切割成分割份数：将早期胚胎切割成2等份、等份、4等份或等份或8等份等；等份等；C目的：获得目的：获得_。特点：动物特点：动物_的方法之一。的方法之一。材料：发育良好、形态正常的材料：发育良好、形态正常的_。要求：将要求：将_均等分割。均等分割。同卵双胎或多胎同卵双胎或多胎 无性繁殖或克隆无性繁殖或克隆 桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚 内细胞团内细胞团 早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺 小小大大核仁核仁 全能性全能性 发生分化发生分化判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。(1)采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的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囊胚的滋养层细胞具有发育全能性()(4)在在胚胚胎胎移移植植中中，对对供供体体母母畜畜要要做做超超数数排排卵卵处处理理，对对供供、受受体体要要做做同同期期发发情处理情处理()(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()(7)胚胚胎胎干干细细胞胞在在分分化化诱诱导导因因子子的的作作用用下下可可以以向向不不同同类类型型的的组组织织细细胞胞分分化化()(8)受精卵发育到原肠胚才能进行胚胎移植受精卵发育到原肠胚才能进行胚胎移植()(3)在胚胎移植时下列在胚胎移植时下列中哪一项没有必要进行？中哪一项没有必要进行？对供体动物和受体动物进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应。对供体动物和受体动物进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应。用激素对供体动物做超数排卵处理。用激素对供体动物做超数排卵处理。对供体、受体动物进行选择，并用激素进行同期发情处理。对供体、受体动物进行选择，并用激素进行同期发情处理。冲卵后，对胚胎进行质量检查。冲卵后，对胚胎进行质量检查。提提示示(1)、(2)图图示示过过程程中中是是试试管管婴婴儿儿的的培培育育过过程程，是是设设计试管婴儿培育的过程。后者比前者多了胚胎移植前的计试管婴儿培育的过程。后者比前者多了胚胎移植前的“遗传学诊断遗传学诊断”。(3)胚胚胎胎移移植植时时，经经同同期期发发情情处处理理后后，受受体体对对移移入入子子宫宫的的外外来来胚胚胎胎基基本本不不发生免疫排斥反应，故发生免疫排斥反应，故不必进行。不必进行。1体外受精体外受精(1)卵母细胞的采集和培养卵母细胞的采集和培养动物种类动物种类卵母细胞的采集方法卵母细胞的采集方法采集后的培养采集后的培养实实验验动动物物(小小鼠鼠、兔兔)以以及及家家畜畜(猪猪、羊羊)等等超超数数排排卵卵：用用促促性性腺腺激激素素处处理理，使使其其排排出更多的卵子，再从输卵管中冲取卵子出更多的卵子，再从输卵管中冲取卵子直直接接与与获获能能的的精精子在体外受精子在体外受精 大大家家畜畜或或大大型型动动物物(牛、马等牛、马等)从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞在在体体外外经经人人工工培培养养成成熟熟后后才才能能与与获能的精子受精获能的精子受精直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞(2)精子的采集和获能精子的采集和获能收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。对精子进行获能处理对精子进行获能处理方法名称方法名称方法内容方法内容适用对象适用对象培养法培养法将取自附睾的精子，放入人工配制的获将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间能液中，培养一段时间啮齿动物、家啮齿动物、家兔、猪等兔、猪等化学诱导法化学诱导法将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体体A23187溶液中，用化学药物进行诱导溶液中，用化学药物进行诱导牛、羊等家畜牛、羊等家畜2.胚胎移植胚胎移植(1)理论基础理论基础胚胎移入的基础胚胎移入的基础哺乳动物发情排卵后，一段时间内，同种动物的供、受哺乳动物发情排卵后，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体生殖器官的生理变化是相同的胚胎收集的基础胚胎收集的基础哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体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，而是处于游离状态子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态移入胚胎存活的基础移入胚胎存活的基础 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应保留遗传特性的基础保留遗传特性的基础供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响高考警示高考警示(1)滋养层滋养层饲养层饲养层滋滋养养层层：囊囊胚胚时时期期沿沿透透明明带带内内壁壁扩扩展展和和排排列列的的、个个体体较较小小的的细细胞胞，滋滋养养层最终发育成胎膜和胎盘。层最终发育成胎膜和胎盘。饲饲养养层层：饲饲养养层层细细胞胞一一般般为为输输卵卵管管上上皮皮细细胞胞，在在干干细细胞胞培培养养时时，可可作作为为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。(2)不同动物胚胎移植的时间不同不同动物胚胎移植的时间不同牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。小鼠、家兔在桑椹胚前。小鼠、家兔在桑椹胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。功率很低。培培育育“试试管管山山羊羊”的的基基本本过过程程如如下下图图所所示示。若要培育成功，下列叙述正确的是若要培育成功，下列叙述正确的是()AA甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母山羊子宫内丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母山羊子宫内解解析析甲甲过过程程的的目目的的是是采采集集卵卵母母细细胞胞并并培培养养成成熟熟，可可通通过过注注射射促促性性腺腺激激素素促促进进母母山山羊羊超超数数排排卵卵。乙乙过过程程的的目目的的是是促促进进精精子子和和卵卵细细胞胞结结合合，完完成成受受精精作作用用。受受精精是是在在获获能能溶溶液液或或专专门门的的受受精精溶溶液液中中进进行行的的，而而早早期期胚胚胎胎培培养养是是在在发发育育培培养养液液中中进进行行的的。丁丁过过程程是是胚胚胎胎移移植植，是是将将早早期期胚胚胎胎移移植植到到同同种种的的、生生理理状状态态相相同同的雌性动物子宫内使之继续发育的过程。的雌性动物子宫内使之继续发育的过程。克隆动物和试管动物的异同克隆动物和试管动物的异同(1)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的性性状状不不同同：前前者者由由父父本本和和母母本本共共同同决决定定，后后者者一一般与核供体相同。般与核供体相同。(2)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的生生殖殖方方式式不不同同：前前者者是是有有性性生生殖殖，后后者者是是无无性性生生殖。殖。(3)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的产产生生过过程程不不同同：前前者者经经过过了了体体外外受受精精过过程程，后后者者经过了核移植过程。经过了核移植过程。(4)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物细细胞胞核核遗遗传传物物质质来来源源不不同同：前前者者细细胞胞核核遗遗传传物物质质来来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。技巧点拨技巧点拨 变式训练变式训练 (体细胞体细胞)核移植核移植 (早期早期)胚胎培养胚胎培养 (2)体体细细胞胞进进行行体体外外培培养养时时，所所需需气气体体主主要要有有O2和和CO2，其其中中CO2的的作作用用是是维持培养液维持培养液(基基)的的_。(3)如如果果克克隆隆过过程程中中需需进进行行基基因因改改造造，在在构构建建基基因因表表达达载载体体(重重组组载载体体)时时必必须须使使用用_和和_两两种种工工具具酶酶。基基因因表表达达载载体体上上除除目目的的基基因因外外，还还需需有有_基基因因，以以便便选选出成功导入基因表达载体的细胞。出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胚胎胎干干细细胞胞可可以以来来自自于于囊囊胚胚中中的的_。在在一一定定条条件件下下，胚胚胎胎干干细细胞胞可可以以分分化化形形成成不不同同的的组组织织器器官官。若若将将图图中中获获得得的的组组织织器器官官移移植植给给个个体体_(填填“A”或或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。，则不会发生免疫排斥反应。pH(或：酸碱度或：酸碱度) 限制性限制性(核酸核酸)内切酶内切酶(或：限制酶或：限制酶) DNA连接酶连接酶(注：两空可颠倒注：两空可颠倒) 标记标记 内细胞团内细胞团 B解解析析本本题题主主要要考考查查了了动动物物细细胞胞工工程程、胚胚胎胎工工程程的的技技术术手手段段，以以及及基基因因工工程的工具。程的工具。(1)把把B个个体体的的体体细细胞胞核核移移植植到到A个个体体去去核核的的卵卵母母细细胞胞中中，得得到到的的重重组组细细胞胞再再经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。(2)动动物物细细胞胞培培养养需需要要在在含含有有95%空空气气和和5%二二氧氧化化碳碳的的混混合合气气体体的的培培养养箱箱中中进行培养，二氧化碳可维持培养液的进行培养，二氧化碳可维持培养液的pH(酸碱度酸碱度)。(3)构构建建基基因因表表达达载载体体时时需需对对目目的的基基因因和和运运载载体体用用限限制制酶酶和和DNA连连接接酶酶进进行行改造。基因表达载体必须含有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。改造。基因表达载体必须含有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。(4)囊囊胚胚中中的的内内细细胞胞团团具具有有发发育育的的全全能能性性，可可以以作作为为胚胚胎胎干干细细胞胞的的来来源源。通通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体，则不会发生免疫排斥反应。过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体，则不会发生免疫排斥反应。考点三生物技术的安全性和伦理问题考点三生物技术的安全性和伦理问题工程菌工程菌 生物反应器生物反应器 滞后效应滞后效应 新的过敏原新的过敏原营养成分营养成分 入侵的外来物种入侵的外来物种 稳定性稳定性 (3)理性看待生物技术理性看待生物技术正视转基因技术可能带来的安全性问题，要正视转基因技术可能带来的安全性问题，要_，不能因噎废食。，不能因噎废食。制定制定_，最大限度保证转基因技术和产品的安全性。，最大限度保证转基因技术和产品的安全性。2关注生物技术的伦理问题关注生物技术的伦理问题趋利避害趋利避害 政策和法规政策和法规 生殖性生殖性 治疗性治疗性染色体染色体 基因歧视基因歧视 3.禁止生物武器禁止生物武器(1)生物武器的种类生物武器的种类(连线连线)种类种类实例实例致病菌、病毒致病菌、病毒a重组流感病毒、新型鼠痘病毒重组流感病毒、新型鼠痘病毒生化毒剂生化毒剂 b鼠疫菌、炭疽杆菌鼠疫菌、炭疽杆菌基因重组的致病菌基因重组的致病菌 c肉毒杆菌毒素肉毒杆菌毒素bca(2)我国政府观点我国政府观点在在任任何何情情况况下下_生生物物武武器器，并并反反对对生生物物武武器器及及其其技术和设备的扩散。技术和设备的扩散。不发展、不生产、不储存不发展、不生产、不储存 判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。(1)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()(2)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中()(3)目目前前对对转转基基因因生生物物安安全全性性的的争争论论主主要要集集中中在在食食用用安安全全性性和和环环境境安安全全性性上上()(4)转基因作物被食用后，目的基因会转入动物体细胞中转基因作物被食用后，目的基因会转入动物体细胞中()(5)种种植植转转基基因因植植物物有有可可能能因因基基因因扩扩散散影影响响野野生生植植物物的的遗遗传传(基基因因)多多样样性性()(6)我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆()(7)我国反对生物武器，但我国在特殊情况下可以生产生物武器我国反对生物武器，但我国在特殊情况下可以生产生物武器()下图是培育试管婴儿的过程，请分析：下图是培育试管婴儿的过程，请分析：(1)过程过程对精子和卵细胞有什么要求？对精子和卵细胞有什么要求？(2)进行过程进行过程时，应选择什么时期的早期胚胎？时，应选择什么时期的早期胚胎？(3)图中图中和和两种获得试管婴儿的培育方法有何不同？两种获得试管婴儿的培育方法有何不同？(4)为什么现在大多数人反对设计婴儿性别？为什么现在大多数人反对设计婴儿性别？提示提示(1)精子要获能处理，卵细胞要培养到减数第二次分裂的中期。精子要获能处理，卵细胞要培养到减数第二次分裂的中期。(2)桑椹胚或囊胚。桑椹胚或囊胚。(3)是是普普通通试试管管婴婴儿儿的的培培育育过过程程，是是设设计计试试管管婴婴儿儿的的培培育育过程，后者比前者多了胚胎的遗传学诊断过程。过程，后者比前者多了胚胎的遗传学诊断过程。(4)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德。破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德。1理性看待转基因生物理性看待转基因生物(1)转基因生物的优缺点转基因生物的优缺点优点优点缺点缺点解决粮食短缺问题解决粮食短缺问题大大减少农药的使用量，减少环境大大减少农药的使用量，减少环境污染污染增加食物营养，提高附加值增加食物营养，提高附加值增加食物种类，提升食物品质增加食物种类，提升食物品质提高生产效率，带动相关产业发展提高生产效率，带动相关产业发展可能出现新的过敏原或重组形成新病可能出现新的过敏原或重组形成新病毒毒可能产生抗除草剂的杂草可能产生抗除草剂的杂草可能使疾病的传播跨越物种障碍可能使疾病的传播跨越物种障碍可能会损害生物多样性可能会损害生物多样性可能会对人类生活环境造成二次污染可能会对人类生活环境造成二次污染(2)对待转基因生物的正确态度对待转基因生物的正确态度对对转转基基因因生生物物出出现现激激烈烈的的伦伦理理方方面面的的争争论论是是正正常常的的，关关键键是是社社会会应应有有正正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展。确的舆论导向，从而促进科学技术的发展。国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。在转基因生物或其产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学研究道德。在转基因生物或其产品研究过程中，科学家要自觉遵守科学研究道德。 (3)转基因生物存在安全性问题的原因转基因生物存在安全性问题的原因目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。目的基因往往是异种生物的基因。目的基因往往是异种生物的基因。外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。 2试管婴儿与克隆人的比较试管婴儿与克隆人的比较3.治疗性克隆与生殖性克隆的比较治疗性克隆与生殖性克隆的比较4.设计试管婴儿技术与试管婴儿技术的比较设计试管婴儿技术与试管婴儿技术的比较高考警示高考警示(1)设设计计试试管管婴婴儿儿和和基基因因检检测测在在应应用用方方面面并并非非完完全全不不同同，两两者者都都可可用用于于避避免免遗传病患儿的出生，从而降低人类遗传病发病率。遗传病患儿的出生，从而降低人类遗传病发病率。(2)试管婴儿和克隆人的形成过程并不相同：前者进行减数分裂和受精作用，试管婴儿和克隆人的形成过程并不相同：前者进行减数分裂和受精作用，而后者只进行有丝分裂。而后者只进行有丝分裂。C A利用利用“设计试管婴儿设计试管婴儿”的脐带血的脐带血B“设计试管婴儿设计试管婴儿”不一定非考虑他的性别不一定非考虑他的性别C利用利用“设计试管婴儿设计试管婴儿”技术设计畸形胎儿，以供展览技术设计畸形胎儿，以供展览D利用利用“设计试管婴儿设计试管婴儿”提供骨髓造血干细胞，救治病人提供骨髓造血干细胞，救治病人解解析析试试管管婴婴儿儿的的设设计计一一般般是是为为了了救救治治病病人人，需需要要试试管管婴婴儿儿的的骨骨髓髓干干细细胞胞、脐脐带带血血等等，这这样样的的设设计计都都符符合合伦伦理理道道德德，而而那那些些为为达达到到不不正正当当目目的的而而设设计计试试管管婴儿的做法都违背伦理道德。婴儿的做法都违背伦理道德。变式训练变式训练 A 解解析析建建立立有有关关生生物物技技术术安安全全性性和和伦伦理理问问题题的的法法律律法法规规，是是规规范范生生物物研研究究、防防止止生生物物技技术术滥滥用用的的有有力力武武器器；还还可可规规范范科科学学家家的的研研究究行行为为，对对生生物物技技术术产产生生负面影响有抑制作用。负面影响有抑制作用。课末总结课末总结 思维导图思维导图思维导图思维导图 探究高考探究高考探究高考探究高考 明确考向明确考向明确考向明确考向C 解解析析精精子子在在获获能能液液中中于于适适宜宜条条件件下下培培养养可可以以使使精精子子获获能能，A项项正正确确；小小鼠鼠在在特特定定光光控控周周期期条条件件下下饲饲养养，注注射射促促性性腺腺激激素素能能促促进进其其超超数数排排卵卵，B项项正正确确；分分割割的的胚胚胎胎细细胞胞虽虽有有相相同同的的遗遗传传物物质质，但但由由于于生生物物的的性性状状还还受受环环境境等等因因素素的的影影响响，故故发发育育成成的的个个体体会会存存在在形形态态学学差差异异，C项项错错误误；胚胚胎胎干干细细胞胞可可以以发发育育成成组组织织、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育，器官，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育，D项正确。项正确。B A步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同解解析析图图中中步步骤骤甲甲是是指指体体外外受受精精，步步骤骤乙乙是是指指胚胚胎胎移移植植，A项项错错误误；诱诱导导超超数数排排卵卵所所注注射射的的激激素素是是促促性性腺腺激激素素，促促性性腺腺激激素素只只能能作作用用于于性性腺腺，B项项正正确确；受受精精卵卵发发育育成成早早期期胚胚胎胎所所需需营营养养主主要要来来源源于于受受精精卵卵中中的的细细胞胞质质，C项项错错误误；体体外外受受精精可可以以在在获获能能溶溶液液或或专专用用的的受受精精溶溶液液中中进进行行，与与早早期期胚胚胎胎培培养养液液成成分分并并非非基基本相同，本相同，D项错误。项错误。3(2015安安徽徽卷卷，31)科科研研人人员员采采用用转转基基因因体体细细胞胞克克隆隆技技术术获获得得转转基基因因绵绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白，其技术路线如图。医用蛋白，其技术路线如图。(1)由过程由过程获得的获得的A为为_。(2)在在 核核 移移 植植 之之 前前 ， 必必 须须 先先 去去 掉掉 受受 体体 卵卵 母母 细细 胞胞 的的 核核 ， 目目 的的 是是_。受受体体应应选选用用_中中期期卵卵母细胞。母细胞。含目的基因的表达载体含目的基因的表达载体 保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 M (3)进进行行胚胚胎胎移移植植时时，代代孕孕母母羊羊对对移移入入子子宫宫的的重重组组胚胚胎胎基基本本上上不不发发生生_，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采采用用胎胎儿儿成成纤纤维维细细胞胞进进行行转转基基因因体体细细胞胞克克隆隆，理理论论上上可可获获得得无无限限个个转转基基因绵羊，这是因为因绵羊，这是因为_。解解析析(1)目目的的基基因因导导入入受受体体细细胞胞前前，需需通通过过过过程程形形成成含含目目的的基基因因的的表表达达载载体体。(2)核核移移植植前前，去去掉掉卵卵母母细细胞胞核核的的目目的的是是使使核核移移植植动动物物的的核核遗遗传传物物质质全全部部来来自自含含目目的的基基因因的的成成纤纤维维细细胞胞。受受体体应应选选用用减减数数第第二二次次分分裂裂中中期期的的卵卵母母细细胞胞。(3)胚胚胎胎移移植植时时，代代孕孕母母羊羊对对移移入入子子宫宫的的重重组组胚胚胎胎基基本本上上不不发发生生免免疫疫排排斥斥反反应应，这这为为重重组组胚胚胎胎在在代代孕孕母母羊羊体体内内的的存存活活提提供供了了可可能能。(4)整整合合有有目目的的基基因因的的成成纤纤维维细胞可以进行传代培养，所以理论上可获得无限个转基因绵羊。细胞可以进行传代培养，所以理论上可获得无限个转基因绵羊。免疫排斥反应免疫排斥反应 整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养 生长发育或胚胎发育生长发育或胚胎发育隐性隐性 AC 1/8 (2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。精精子子要要具具有有受受精精能能力力，需需对对其其进进行行_处处理理；卵卵子子的的成成熟熟在在过过程程_中中完完成成。在在过过程程的的培培养养基基中中含含有有葡葡萄萄糖糖，其其作作用用是是_。为为 筛筛 选选 出出 具具 有有 优优 良良 性性 状状 的的 母母 牛牛 ， 过过 程程 前前 应应 鉴鉴 定定 胚胚 胎胎 的的_。子子代代母母牛牛的的优优良良性性状状与与过过程程_的基因重组有关。的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。技术。获能或增强活力获能或增强活力 供能供能 性别、高产奶和适应本地生长的基因性别、高产奶和适应本地生长的基因 胚胎分割胚胎分割 (2)考考查查体体外外受受精精、早早期期胚胚胎胎培培养养及及胚胚胎胎移移植植技技术术。精精子子要要具具备备受受精精能能力力需需对对其其进进行行获获能能处处理理，以以增增强强其其活活力力；对对于于牛牛等等大大型型动动物物，常常直直接接从从卵卵巢巢中中吸吸取取卵卵母母细细胞胞，即即通通过过过过程程获获得得的的卵卵母母细细胞胞不不成成熟熟，需需在在过过程程中中，通通过过人人工工培培养养成成熟熟后后才才能能受受精精；过过程程的的培培养养基基中中葡葡萄萄糖糖的的作作用用是是供供能能；为为了了筛筛选选出出具具有有优优良良性性(产产奶奶量量高高且且适适宜宜本本地地生生长长)的的母母牛牛，胚胚胎胎移移植植前前需需进进行行性性别别、高高产产奶奶和和适适宜宜本本地地生生长长的的基基因因的的鉴鉴定定；杂杂交交组组合合为为C(AaBb)和和A(aabb)，C在在减减数数分分裂裂形形成成卵卵细细胞胞时时，控控制制不不同同性性状状的的基基因因自自由由组组合合，产产生生多多种种卵卵细细胞胞，进进而而产产生生多多种种基基因因型型的的子子代代，出出现现具具备备优优良良性性状状的的个个体体。(3)通通过过胚胚胎胎分分割割技技术术，可可对对早早期期胚胚胎均等分割，提高对已有胚胎的利用率。胎均等分割，提高对已有胚胎的利用率。