课件5：胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题

A．①过程发生同源染色体的分离 B．②过程通过有丝分裂增殖 C．a时期可分离得到胚胎干细胞 D．①→④细胞分化程度逐渐增大
解析：①过程是受精作用，该过程中不会发生同源染色体的分离，A错误；②过 程为早期胚胎发育过程，通过有丝分裂增殖，B正确；a时期为囊胚期，其中的内 细胞团细胞具有发育的全能性，因此可分离到胚胎干细胞，C正确；①→④过程 细胞全能性逐渐降低，细胞分化程度逐渐增大，D正确。 答案：A
_需___变___形___
均等分裂 形成4个精子
卵子的发生 ___卵__巢____
____从___胚___胎__出___现___性__别___分___化__后_____
不需变形 __不___均___等__分___裂___
形成1个卵子和3个极体
(2)受精过程
(3)早期胚Βιβλιοθήκη 发育过程2．体外受精与早期胚胎培养 (1)体外受精
(3)受精的标志≠受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到 两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。 (4)受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即 精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
2．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 (1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消 耗，有机物总量减少。 (2)细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积 减小。 (3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个 细胞中核DNA含量保持相对稳定。
3．胚胎的早期培养与动物细胞培养的比较
胚胎的早期培养依据的原理是细胞的分裂和分化，培养的目的是获得早期胚胎；
动物细胞培养依据的原理是细胞分裂，培养的目的是获得大量细胞。两者培养时
所用的培养液成分也有区别：
项目 动物胚胎培养液 动物细胞培养液
盐类 无机盐、有机盐 无机盐、微量元素
营养物质 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸
调节物质 维生素、激素
促生长因子
特有成分
血清
血清、血浆
4.胚胎移植应注意的四个问题 (1)胚胎移植的实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎 本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。 (2)胚胎移植的优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本 身的繁殖周期，大大推动了畜牧业的发展。 (3)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次用激素对受、供体进行同期发情处理； 第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。 (4)胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母 畜是否妊娠进行检查。
(2)胚胎分割 ①材料：发育良好，形态正常的 桑椹胚或囊胚 。 ②实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是 动物的无性繁殖或克隆 。 ③注意：对囊胚分割时，注意将 内细胞团 均等分割，否则会影响分割后胚胎的
恢复和进一步发育。
(3)胚胎干细胞(ES或EK细胞) ①来源： 早期胚胎或原始性腺 。 ②特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有 发育的全能性 ；体外 培养条件下可以 增殖而不分化 。 ③培养过程
5．如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题。 (1)②阶段常用________激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。
(2)冲卵的生理基础是_____________________________________________。 (3)③阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到________或________阶段。 (4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对③阶段检查合格的胚胎 进行________技术处理，该过程中应注意对________进行均等分割。 (5)ES 或 EK 细胞的形态特征是____________，在培养液中加入________，可诱导 其向不同类型的组织细胞分化。
③生理学基础 a．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。 b．收集：早期胚胎处于 游离 状态。 c．存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 免疫排斥 。 d．遗传特征：供体胚胎的 遗传特性 在孕育过程中不受影响。 ④意义：充分发挥 雌性优良个体的繁殖潜能 。
解析：(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的 卵子。(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系，这是冲卵的生 理基础。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚 阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体，胚胎分割 时注意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明 显等形态特征，胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子，可诱导其向不同类型的 组织细胞分化。 答案：(1)促性腺 (2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系 (3)
解析：(1)通过胚胎分割和胚胎移植可产生多个基因型相同的后代。(2)胚胎移植 时，受体应处于适合的生理状况，可利用激素对受体进行同期发情处理；此外， 受体对移入子宫的外来胚胎基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。(3)胚胎移植的优势在于供体的职责变为只产生具有优良遗传特性 的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担。 答案：(1)胚胎分割、胚胎移植 (2)同期发情 免疫排斥 (3)只产生具有优良遗传特性的胚胎
(2)早期胚胎培养 ①培养液成分：无机盐、有机盐(两盐)；维生素、激素 (两素)；_氨__基__酸__、__核__苷__酸__ (两酸)，另外还有水、血清等。 ②胚胎去向： 向受体移植或冷冻保存 。
3．胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养 (1)胚胎移植 ①地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。
②主要过程：
答案：(1)桑椹胚 囊胚 原肠胚 (2)内细胞团 囊胚腔 外胚层 原肠腔 内胚层 (3)全能 细胞分化 外胚层和内胚层 (4)胎儿的各种组织 (5)增多 并不增加或略有缩小
3．(2017·辽宁五校协作体联考)胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对 动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。请根据动物受精和早期胚胎 发育过程回答下列问题： (1)在动物体内卵子的发生过程中，减数第一次分裂完成的时间是在雌性个体 ________，当次级卵母细胞发育到________期时才具备与精子受精的能力，受精 的场所是________，判断卵子是否受精的重要标志是________。 (2)受精过程中防止多精入卵的两道屏障是________和________。
[重难突破——攻重难，名师点拨]
1．关于体内受精的4点提醒 (1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡 中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 (2)动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的 可能是初级卵母细胞，如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到 减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。
囊胚 桑椹胚 (4)胚胎分割 内细胞团 (5)体积小、细胞核大、核仁明显 分
化诱导因子
6．(2017·湖北武汉模拟)如图为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程，据图回答下列问 题：
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是________技术，这两 种繁殖动物的方式相比，实质性的区别为前者是________(填“无性生殖”或 “有性生殖”)，后者是________(填“无性生殖”或“有性生殖”)。 (2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。 (3)纯种荷斯坦小奶牛繁殖成功的原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受体黄牛的 子宫建立________________________，但是移入受体的供体胚胎的________在孕 育过程中不受任何影响。 (4)某研究所决定培养转基因荷斯坦奶牛，科研人员先构建含药用蛋白基因的表达 载体；再将其导入受精卵中；然后还要采用DNA分子杂交技术检测 ____________________________________________________。
5．试管动物与克隆动物的比较
比较项目 试管动物
克隆动物
体外受精、早期 技术基础 胚胎培养、胚胎
移植
核移植技术、细 胞培养、早期胚 胎培养、胚胎(分 割)移植
实例
试管牛
克隆羊
过程
[题型突破——练题型，夯基提能]
题型1 体内受精和早期胚胎发育 1．(2017·天津五校联考)如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育 时期，下列叙述不正确的是( )
解析：(1)在动物体内卵子的发生过程中，减数第一次分裂发生在排卵前后；当次 级卵母细胞发育到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力；受精的场所是输卵管； 判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极 体。(2)受精过程中，防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(3) 胚胎发育过程首先是卵裂，该过程中细胞通过有丝分裂方式增殖，细胞数目增 加，但胚胎的体积不变或略微减小，因此所得每个子细胞的体积比受精卵小；胚 胎发育到囊胚期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫作孵化。(4) 胚胎干细胞是从早期胚胎(囊胚的内细胞团)或原始性腺中分离出来的一类细胞， 在人类疾病治疗和科学研究中有着广泛的应用。 答案：(1)排卵前后 MⅡ中 输卵管 在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两
2．如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段。请据图回答问题：
(1)写出各个阶段的名称： A：________，B：________，C：________。
(2)写出图中各标号的名称： [2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。 (3)A时期的细胞具有发育上的________性，B时期开始出现________，C时期进一 步发育而形成________。 (4)[2]将来发育成________。 (5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，细胞数目________，胚胎总体 积______________________________________________________。
个极体 (2)透明带反应 卵细胞膜反应 (3)小 囊胚 (4)内细胞团 原始性腺
题型2 胚胎工程的应用 4．根据胚胎工程的相关知识回答下列问题： (1)通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，再经________产生多个基因型相同 的后代。 (2)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行 ________处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应， 这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 (3)胚胎移植的优势在于供体的职责变为________________________________，繁 重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担。
第38讲 胚胎工程、生物技术的安全性 和伦理问题
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考点1
胚胎工程
考点2 生物技术的安全性和伦理问题
胚胎工程
[基础突破——抓基础，自主学习]
1．体内受精和早期胚胎发育 (1)精子与卵子的发生
项目 场所 时间 变形 分裂 结果
精子的发生 ___睾___丸___曲__细___精___管___ ___从__初___情___期__开___始___
(3)胚胎发育过程首先是卵裂，所得每个子细胞的体积比受精卵________，胚胎发 育到________期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫作孵化。 (4)胚胎干细胞是从囊胚的________________或________________中分离出来的一 类细胞，在人类疾病治疗和科学研究中有着广泛的应用。
解析：(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中[1]是滋养层，[2]是 内细胞团，[3]是透明带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层；[6]是滋养层，[7]是 原肠腔，[8]是内胚层。(3)桑椹胚细胞具有发育的全能性，囊胚开始出现细胞分 化，已分化成滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已具有胚层分化，分化为外胚层和 内胚层。(4)内细胞团将发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育成胎膜和胎 盘。(5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚 胎总体积并不增加或略有缩小。