2021年2021年2021版选修3第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题.docx
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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021 版 选修 3第 3 讲 胚胎工程及生物技术的平安性和伦理问题第 1 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -第 3 讲胚胎工程及生物技术的平安性和伦理问题考纲要求全国卷五年考情1.动物胚胎发育的根本过程与胚胎工程的理论根底 ( )无考题2.胚胎干细胞的移植 ()无考题3.胚胎工程的应用 ()2021卷 T 40、2021卷 T 404.转基因生物的平安性 ( )无考题5.生物武器对人类的威逼()无考题6.生物技术中的伦
2、理问题()无考题考点一 | 受精作用.早期胚胎发育和培育(对应同学用书第257 页) 识记根底梳理 1胚胎工程(1)操作对象:动物的早期胚胎或配子;(2)技术:体外受精.胚胎移植.胚胎分割.胚胎干细胞培育等;2精子和卵子的发生的比拟工程精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管卵巢时间从初情期开头从胚胎显现性别分化后变形需变形不需变形分裂均等分裂不均等分裂结果形成 4 个精子形成 1 个卵子和 3 个极体3体内受精(1)场所:雌性动物的输卵管内;(2)过程:受精前的预备阶段;a精子获能:正常情形下在雌性动物的生殖道内完成;第 2页第 2 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品
3、word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -b卵子的预备:发育到减数其次次分裂中期,才具备与精子受精的才能;受精过程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内细胞团:发育为胎儿的各种组织囊胚滋养层细胞: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体外受精 (1)卵母细胞的采集和培育;采集:促性腺激素处理后冲卵, 在活体或屠宰体的母畜的卵巢内直接采集;培育:人工培育到减数其次次分裂中期;(2)精子的采集和获能;采集:假阴道法.手握法.电刺激法;获能:培
4、育法和化学诱导法(在肯定浓度的肝素或钙离子载体A23187 溶液中 获 能 ) ;(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用;6胚胎的早期培育 (1)培育目的:检验受精状况和受精卵的发育才能;(2)培育液成分两“盐:无机盐和有机盐两“素:维生素和激素 两“酸:氨基酸和核苷酸另有水和血清等(3)胚胎处理: 当胚胎发育到相宜阶段时, 将其取出向受体移植, 或冷冻储存; 运用考向对练 考向考查受精作用及早期胚胎培育第 3页第 3 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(2021 葫芦岛市高三二模
5、)2021 年 9 月英国 .新科学家 .杂志披露,美国华裔科学家张进团队利用“三父母婴儿技术,使一对约旦夫妇胜利产下了一个健康男婴 (婴儿母亲的线粒体携带有亚急性坏死性脑病基因,曾导致多次流产, 婴儿夭折 );所谓“三父母婴儿技术,为指利用线粒体基因缺陷的女性卵子中的健康细胞核和捐赠者去掉细胞核的卵子,“拼装一个新的卵子,再通过一系列现代生物技术,最终培育出正常婴儿的技术;请答复以下问题:(1)为重新“拼装卵子,需要通过显微操作进行用电脉冲方法来 “拼装的卵子; ;接下来他们又使(2)在对“拼装卵子体外受精前,需要对收集的精子进行乳动物的处理方法有化学诱导法和 两种; 处理,哺(3)受精卵形
6、成后,应将其移入 中连续培育;人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在816 个细胞阶段进行 ;(4)张进告知记者:他们碰巧.也为成心要“制造男孩;由于男性的线粒体 (填“会或“不会 )传给下一代,理由为 ; 解析 由题干信息分析,“ 三父母婴儿 的三父母分别为捐赠者 (供应去掉细胞核的卵子 ).母亲 (供应一半细胞核基因 ).父亲 (供应一半细胞核基因 );(1)重新“拼装 卵子指的为将母亲卵细胞的细胞核通过核移植技术移植到捐赠者的去核卵细胞中,而后仍需要用电脉冲方法来激活“拼装的卵子;(2)精子获能后才能与 “拼装 的卵子进行体外受精,诱导精子获能常用的方法有化学诱导法和培育法两种;(3)受精卵
7、形成后,应将其移入发育培育液中连续培育,培育到大约816 个细胞的胚胎时,进行胚胎移植;(4)线粒体位于精子的尾部,受精作用进行时通常为含有细胞核的头部进入卵细胞,而尾部留在外面,所以受精作用时男性的线粒体不会传给下一代;答案 (1)核移植激活(2)获能培育法(3)发育培育液胚胎移植(4)第 4页第 4 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -不会线粒体位于精子的尾部,受精作用进行时通常为含有细胞核的头部进入卵细胞,而尾部留在外面考点二 | 胚胎工程的应用及前景(对应同学用书第258 页) 识记根底梳理
8、 1胚胎移植(1)概念剖析供体:能供应早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到胚胎的雌性动物;受体:同种的生理状态相同的其他雌性动物;结果:产生新个体;(2)意义:充分发挥雌性优良个体的繁衍潜能;(3)位置:胚胎工程其他技术的最终一道工序;(4)生理学根底移入:排卵后,供受体生殖器官的生理变化为相同的;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根本上不发生免疫排斥反响;遗传性: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不受任何影响;(5)根本程序 (如图)2胚胎分割(1)概念采纳机械方法将早期胚胎分割成2 等份. 4 等份或 8 等份等,经移植获得
9、同卵双胎或多胎的技术;(2)材料:发育良好.形状正常的桑椹胚或囊胚;(3)实质:动物的无性生殖; (4)分割要求:对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要留意将内细胞团均等分割, 否那么会影响分割后胚胎的复原和进一步发育;3胚胎干细胞 (ES 或 EK 细胞)(1)来源:早期胚胎或原始性腺;第 5页第 5 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(2)特点形状:体积小.细胞核大.核仁明显功能:具有发育的全能性体外培育:可增殖而不发生分化(3)应用:治疗人类某些顽症;培育人造组织器官,用于器官移植;讨论体外细胞分化
10、等; 懂得深化探究 1进行胚胎移植所需的供体和受体有何挑选标准?【提示】供体为遗传性能和生产性能优秀的个体,受体为健康.有繁衍才能的个体;2胚胎移植过程中对供体.受体如何处理?【提示】对供体进行超数排卵处理,对供.受体进行同期发情处理;3在胚胎移植过程中两次检查的目的为什么?【提示】(1)收集胚胎进行质量检查;(2)移植后为否妊娠检查;4试管动物与克隆动物的比拟工程试管动物克隆动物技术根底体外受精核移植实例试管牛多利羊过程生殖有性生殖无性生殖方式遗传物遗传物质来自双亲遗传物质大局部来自供核个第 6页第 6 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - -
11、 - - - - - - - - - - -质体充分发挥雌性优良个体的繁意义殖潜力,缩短供体本身的繁衍周期加速家畜遗传改进进程. 挽救濒危物种等 运用考向对练 考向 1胚胎移植过程分析1(2021 沈阳市高三二模 )良种牛繁育的产业化技术的局部过程如下图;请据图答复以下问题:(1)在产生后代E 的过程中,图中的A .B.C.D 牛中, 牛可以为非良种个体;(2)假设为体外受精,需要供应发育至 期的卵子和已 的精子;过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的为使重组细胞的核遗传物质 ; 过程用物理或化学方法处理的目的为 ,使其完成细胞分裂和发育进程;(3)用于移植的胚胎需要用发育培育液培育至相宜的
12、阶段;在使用合成培育液培育时,通常仍需参与 等自然物质;在培育过程中,需要适时 培育液,以去除代谢产物, 防止代谢产物积存对早期胚胎造成危害;(4)与 F 相比, E 更具有多样性;其缘由为: E 为有性生殖后代,其亲代减数分裂过程中会发生 ;_ 解析(1)供体 A .B.C 要具有优良的遗传特性,受体D 只需要具有正常的繁衍才能即可,不需要具有优良的遗传特性;(2) 体外受精时,需要供应成熟(或处于减数其次次分裂中期)的卵子和已获能的精子; 过程通过显微操作去除受体卵细胞核的目的为使重组细胞的核遗传物质完全来自供体母牛B; 过程用物理或化学方法处理的目的为激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育
13、进程;第 7页第 7 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(3)在使用合成培育基时,通常仍需参与血清等自然物质后再进行培育;在培育过程中,需要适时更换培育液,以去除代谢产物,防止代谢产物积存对早期胚胎造成危害;(4)F 为克隆动物,属于无性生殖,而E 属于试管动物,属于有性生殖,由于其亲代减数分裂过程中会发生基因重组,因此与F 相比, E 更具有多样性; 答案(1)D(2)减数其次次分裂中获能完全来自供体母牛B激活受体细胞(3)血清(血浆)更换(4)基因重组误区警示 胚胎移植的三个留意点1胚胎移植过
14、程中两次激素使用:第一次常用孕激素对受.供体进行同期发情处理;其次次用促性腺激素处理供体使其超数排卵;2不同动物胚胎移植的时间不同:牛.羊要培育到桑椹胚或囊胚阶段;小鼠.家兔在桑椹胚前;几乎全部动物都不能到原肠胚阶段移植,由于此时分化程度高,移植胜利率很低;3胚胎移植为有性生殖仍为无性生殖的判定:取决于胚胎为由受精卵形成的(有性生殖 ),仍为由核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成的(无性生殖 );备选习题 以下图.图分别表示两项胚胎工程技术应用图解, 请据图答复以下问题:(1)图与图共同用到的生物工程技术有 . ;(2)图中,第一要用激素对 C 羊和代孕母羊 H 进行 处理,然后用促性
15、腺激素处理 C 羊获得大量卵子, 挑选处于 期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵 F;(3)图中,过程 d 的操作,在相应酶处理后一般选用 作为外源基因的载体,通过 法导入受精卵 F 中;外源基因为否导入受精第 8页第 8 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -卵并稳固遗传,可以采纳 方法对 b 过程产生的细胞进行检测;(4)细胞 E 和 F 一般在体外培育到 期即可移植到代孕母体子宫内;小羊 X 和小羊 Y 比拟,小羊 Y 的显著特点为 ; 解析 (1)由分析可知,图 与图 均采纳了动物细
16、胞培育 (早期胚胎培育 ) 和胚胎移植技术; (2)图中,第一要用激素对 C 羊和代孕母羊 H 进行同期发情处理; 然后用促性腺激素处理 C 羊获得大量卵子, 挑选处于 M 中期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵 F;(3)图中,过程 d 表示将目的基因导入受体细胞,该过程一般选用质粒作为外源基因的载体;显微注射法为将目的基因导入动物细胞的最有效方法;检测外源基因为否导入受 精卵,可采纳 DNA 分子杂交技术 (基因探针技术 );(4)早期胚胎需在体外培育到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母体子宫内;小羊X 为无性生殖的产物,其细胞核遗传物质都来自A 羊,因此其性别与A 羊相同,性状也主
17、要与A 羊相同,而小羊 Y 为有性生殖的产物,具有双亲的遗传物质,因此其性别不确定,且兼有 C 羊和 D 羊的性状,同时能显现外源基因的性状; 答案(1)动物细胞培育 (早期胚胎培育 )胚胎移植(2)同期发情减数其次次分裂中 (M 中)(3)质粒显微注射DNA分子杂交 (基因探针 )(4)桑椹胚或囊胚性别不确定;兼有 C 羊和 D 羊的性状;显现外源基因的性状(答出一项即可 )考向 2胚胎干细胞及其应用2 科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用 iPS 细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠;流程如下:(1) 从 黑 鼠 体 内 获 得 体 细 胞 后 , 对 其
18、 进 行 的 初 次 培 养 称 为第 9页第 9 页,共 19 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - ,培育的细胞在贴壁生长至铺满培育皿底时停止分裂,这种现象称为 ;(2)图中 2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得, 该过程称为 ;也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培育获得;(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内连续发育, 暂不移入的胚胎可使用 方法储存;(4)小鼠胚胎干细胞 (ES)可由囊胚的 别离培育获得; iPS与 ES 细胞同样具有发育全能性, 有望在对人类iPS 细胞进行定向 后用
19、于疾病的细胞治疗;解析 此题以多能干细胞的获得及其全能性的表达为线索,综合考查动物细胞培育和胚胎工程的相关学问;(1)将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后进行的初次培育称为原代培育;贴壁的细胞分裂生长到外表相互接触时, 细胞就会停止分裂增殖 , 这种现象称为接触抑制;(2)将早期胚胎从雌性动物子宫中冲洗出来的方法叫冲卵;早期胚胎也可以通过成熟卵子和精子在体外受精后进行早期胚胎培育获得;(3)重组后的囊胚通过胚胎移植技术移入母体子宫内连续发育, 暂不进行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻储存;(4)胚胎干细胞简称ES 或 EK 细胞,为从早期胚胎或原始性腺中别离出来的一类细胞,
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