高考生物一轮教师用书第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题教案新人教版选修.pdf

第三讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题 教材知识问题化梳理 一、体内受精和早期胚胎发育 3受精作用的过程 准备阶段 精子获能：在生殖道内获能卵子的准备：发育到M中期才有受精能力 受精阶段 顶体反应穿越放射冠透明带反应穿越透明带卵黄膜封闭作用进入卵黄膜原核形成，配子结合成受精卵 4早期胚胎发育 卵裂期 细胞分裂方式：有丝分裂细胞数量增多，胚胎总体积不增加或略有缩小 桑椹胚 细胞数目为32个左右细胞都具有全能性 囊胚 内细胞团：发育为胎儿的各种组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘 原肠胚 外胚层：内细胞团表层的细胞内胚层：内细胞团下方的细胞 5胚胎干细胞(1)来源：早期胚胎或原始性腺中分离。(2)特点 形态：体积小、细胞核大、核仁明显功能：具有发育的全能性体外培养：只增殖，不分化 二、胚胎移植(1)生理基础 移入：动物发情排卵后，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收集：早期胚胎处于游离状态存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥保留遗传特性：供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响(2)基本程序：对供、受体的选择和处理配种或人工授精对胚胎的收集(冲卵)、检查、培养或保存胚胎移植检查。(3)胚胎分割 材料：发育良好的囊胚或桑椹胚注意事项：将内细胞团均等分割 三、生物技术的安全性和伦理问题 1转基因生物存在安全性的原因(1)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。(2)目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因往往是随机插入宿主细胞基因组的。2生物技术的伦理问题(1)克隆人：中国政府的态度：禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。(2)试管婴儿：设计试管婴儿需对胚胎进行基因检测。3生物武器(连线)效果自评组合式设计 一、在小题集训中洞悉命题视角 1精子和卵子的发生都是从初情期开始的。()2卵子形成过程中，M和 M是不连续的。()3判断卵子是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体。()4透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精子入卵的两道屏障。()5卵裂是在透明带内进行的。()6内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。()7采集的卵母细胞要在体外培养成熟后，才能与获能的精子受精。()8精子获能处理的方法有培养法和化学诱导法两种。()9 在胚胎移植中，对供体母羊要做超数排卵处理，对供、受体要做同期发情处理。()10胚胎分割移植应选取发育良好的、形态正常的囊胚或原肠胚。()11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。()12中国政府禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。()二、在回顾教材图表中强化学科能力 据胚胎移植过程示意图回答下列问题：(1)图中供体牛和受体牛分别是哪些？选择标准是什么？答案：供体牛：良种公、母牛；受体牛：低产奶牛和母黄牛。标准：供体是遗传性能和生产性能优秀的个体，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？答案：对供体牛进行超数排卵处理；对供受体进行同期发情处理。(3)用于移植的早期胚胎应是发育到哪些阶段的胚胎？答案：桑椹胚或囊胚。(4)排卵和冲卵有什么区别？答案：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。体内受精和早期胚胎的发育 1精子和卵子的发生 项目 精子 卵子 场所 睾丸曲细精管 卵巢 时间 初情期后 胚胎时期性别分化以后 过程 结果 4 个精子细胞 1 个卵细胞；3 个极体 M和 M是否连续 是 否 2早期胚胎发育(1)过程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚。(2)图示：例 1(2012浙江高考)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是()A绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D原肠胚发育分化形成内外两个胚层 解析 同种动物的精卵细胞的表面有特异性相互识别的蛋白，这是同种动物的精卵能结合的原因之一，选项 A 正确；受精卵不断进行细胞分裂即卵裂，卵裂产生的细胞团称卵裂球，随着卵裂次数的增加，细胞逐渐变小，选项 B 错误；滋养层细胞不具有发育的全能性，即不能分化出成体动物的所有组织和器官，选项 C 错误；原肠胚发育分化会形成各种器官原基，选项 D 错误。答案 A 胚胎移植与胚胎干细胞 1.胚胎移植的理论基础 胚胎移入的基础 哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的 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 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 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 2胚胎移植的基本程序 (1)胚胎移植属于有性生殖。(2)胚胎分割移植是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其理论基础是细胞的全能性。(3)胚胎分割的操作要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。3胚胎干细胞的培养过程 例 2(2012江苏高考)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 解析 A 项，在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而受体母牛则不需要；B 项，胚胎移植技术中，移植的胚胎可来自体内受精发育形成的受精卵；C 项，移植的胚胎不能用原肠胚，而应是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移植；D 项，目前以二分胚胎的分割和移植效率最高，而同卵多胎的成功率较低。答案 D 易误点 混淆治疗性克隆、生殖性克隆及试管婴儿和设计试管婴儿 失误类型 知识理解类失误 认知纠偏 1克隆人(1)克隆人的培育过程：(2)治疗性克隆和生殖性克隆的比较：类型 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 治疗人类疾病 用于生育，产生新个体 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属无性繁殖；产生的新个体、新组织遗传信息相同 2试管婴儿和设计试管婴儿的比较 (1)不同点：所用技术手段：设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断。应用：试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。(2)相同点：都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。设误角度 高考命题常从以下角度设置陷阱 此类问题常结合“克隆”、“试管婴儿”等热点问题，考查生物技术中的伦理问题。考查的问题中多涉及“治疗性克隆”和“生殖性克隆”的区别。克隆羊“多利”的问世引起了许多人对“治疗性克隆”的关注。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答：(1)过程 A 表示_，由此产生的重组细胞的主要遗传物质来自图中的_。(2)图中 B 表示的生物技术名称是_；C 表示定向诱导技术，其诱导的对象是 _细胞。(3)如果进行生殖性克隆人，则不需要进行定向诱导，但必须进行_，使得胚胎能正常发育成完整个体，该操作一般在_时期进行。(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？解析：(1)过程 A 表示细胞核移植技术，得到的重组细胞遗传物质主要来自供体乙。(2)B过程是重组细胞经过动物细胞培养发育成胚胎的过程，C 过程是将从囊胚内细胞团中获得胚胎干细胞，诱导分化形成不同组织器官的过程，即治疗性克隆过程。(3)胚胎在囊胚(或桑椹胚)阶段可以通过胚胎移植技术转移到其他母体内继续发育，直至形成完整的个体，这是生殖性克隆。(4)这是对治疗性克隆是否符合伦理道德知识的考查。答案：(1)细胞核移植 乙(2)动物细胞培养 内细胞团(或胚胎干细胞)(3)胚胎移植 桑椹胚或囊胚(4)符合，因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德)。