2019版一轮优化探究生物(苏教版)课件：第十一单元 第三讲 胚胎工程及伦理问题

固考基· 双基体系优化
一、体内受精和早期胚胎发育 1．精子和卵子的发生
项目
精子的发生
卵子的发生 卵巢 _____
场所
时间
睾丸曲细精管
从初情期 ______开始
性别分化 后和初情期以后 胚胎出现_________ 不需变形
不均等分裂 第一极体分裂除外) ____________(
变形
分裂
需变形 _______
受体母牛产下胚胎移植的犊牛
(3)胚胎移植的生理学基础(胚胎移植成功的保障)
环节
生理基础 哺乳动物在发情排卵后的最初一
意义
移入
段时间，不论是否妊娠，同种动 物供、受体生殖器官的生理变化
为供体的胚胎移入
受体提供了相同的 生理环境 为胚胎的收集提供
是相同的
收集 早期胚胎形成后，未与母体子宫
建立联系，而是处于游离状态
(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 胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和 内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、 外胚层之间将形成中胚层。 (4)内细胞团将发育为胎儿的各种组 织，滋养层将发育为胎儿的胎膜和胎盘。(5)受精时的透明带反应 和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。
答案：(1)次级卵母细胞 (3)囊胚腔
获能
(2)桑椹胚或囊胚
(4)来源于同一个受精卵，具有相同的遗传物质
(5)将内细胞团均等分割， 以免影响分割后胚胎的恢复和进一 步发育 (6)同一物种
考点研析
1．分析转基因生物的安全性 (1)转基因生物的优缺点 优点
缺点
①可能产生新病毒或新过敏原； ①解决粮食短缺问题； ②可能产生抗除草剂的杂草； ②减少农药使用，减少环境污染； ③可能使疾病的传播跨越物种 ③增加食物营养，提高附加值； 障碍； ④增加食物种类，提升食物品质； ④可能会损害生物多样性； ⑤提高生产效率，带动相关产业 ⑤可能会对人类生活环境造成 发展 二次污染
[易混易错] 辨析胚胎工程中的两个易误点 (1)滋养层≠饲养层 ①滋养层：囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小 的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。 ②饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培 养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。
(2)不同动物胚胎移植的时间不同 ①牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。 ②小鼠、家兔在桑椹胚前。 ③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。
第十一单元 现代生物科技专题 第三讲 胚胎工程及伦理问题
固考基·双基体系优化
C
目 录
ONTENTS
研考点·重点难点探究 悟高考·真题演练 课时作业
[考纲要求]
1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论
基础(Ⅰ)。2.胚胎干细胞的移植(Ⅰ)。3.胚胎工程的应用(Ⅱ)。 4.生物技术中的伦理问题(Ⅰ)。5.转基因生物的安全性(Ⅰ)。 6.生物武器对人类的威胁(Ⅰ)。
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(3)A 时期的细胞具有发育上的__________性， B 时期开始出 现__________，C 时期开始出现__________。 (4)[2]将来发育成__________。 (5)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的， 合子只由一个精子 和卵子结合，防止多精入卵受精的两道屏障分别是 __________、__________。
(2)胚胎移植的基本程序 对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理
用激素对供体母牛做超数排卵处理
超数排卵的母牛发情后，选择同种 优秀的公牛进行配种或人工授精
胚胎的收集冲卵
冲卵后，对胚胎进行质量检查。这时的胚胎应发育到 桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存
胚胎的移植
对受体母牛是否妊娠进行检查
精子线粒体分布于精子尾部，为精子的运动提供能量。哺乳 动物卵泡的形成和在卵巢内的储备发生在胎儿时期即出生 前，性成熟后再继续发育。卵细胞形成发生在卵巢中。精子 形成发生在睾丸的曲细精管中。
答案： (1) 睾丸的曲细精管 卵细胞膜反应 前(即胎儿时期) (3)胎儿
卵巢
(2) 高尔基体 减数第二次
顶体酶 (4)出生
3．受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两 道屏障”
概念
顶体 反应
内容
精子膜和顶体外膜发生一 系列改变并释放顶体酶的 过程
作用
形成精子穿越放射冠的通 路，是精子和卵子结合必 不可少的条件
精子触及卵细胞膜的瞬间， 透明带 防止多精入卵受精的第一 会产生阻止后来的精子进 反应 道屏障 入透明带的生理反应 精子入卵后，卵细胞膜会 卵细胞 防止多精入卵受精的第二 立即发生一种生理反应， 膜反应 道屏障 拒绝其他精子再进入卵内
针对训练
3．我国已实现部分“胚胎工程产业化”，如肉牛、奶牛胚 胎工程产业化。 以下是科学家采用不同方法产业化培育良种 牛的过程，a～h 表示操作过程，请回答：
(1)培育“试管牛 C”技术的操作流程是_______(填字母)，d 操作 的名称是________，h 操作的核心是________，受精时受体的卵母 细胞处于________期。 (2)图中数字标号代表的结构名称是①__________________， ②__________， ③__________。 若要获得遗传物质完全相同的两个 新个体，可对发育到 ______________阶段的早期胚胎进行分割处 理，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_______________。 (3)图中用到的激素是 ________，移植后的胚胎能在受体子宫中存 活的生理基础是_______________________________。
均等分裂
结果
形成 4 个精子
形成 1个卵子 和3个极体
2.受精
3．早期胚胎发育
二、体外受精和早期胚胎培养 1．体外受精
2.胚胎的早期培养
三、胚胎工程的应用及前景 1．胚胎移植
2．胚胎分割
3．胚胎干细胞
四、生物技术的安全性和伦理问题
启动高考长句应答模式 助考技巧
1．早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细 胞体积之和有何变化？
卵细胞膜
2．如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图回答下 列问题：
(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]__________。
提示：卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的 体积越来越小，总的体积基本不变或略有缩小。
2．排卵和冲卵有什么区别？
提示：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。
研考点· 重点难点探究
考点研析
1．精子与卵子的发生过程 (1)精子的发生
(2)卵子的发生
2．早期胚胎发育的过程示意图
胚胎工程包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养 等多种技术。 (1)培育“试管牛 C”包括体外受精→胚胎移植→后 代(a→b→f→g)； d 操作是指胚胎移植， h 操作是指基因工程技术， 其核心是基因表达载体的构建； 受精时受体的卵母细胞处于 MⅡ 中期。(2)囊胚的结构包括：③(内细胞团)、①(滋养层)和②(囊胚 腔)， 胚胎分割时一般采用的是囊胚或桑椹胚； 对囊胚阶段的胚胎 进行分割时，要注意内细胞团的均等分割。(3)胚胎移植用到的激 素是促性腺激素，根据受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应 的原理使胚胎在受体子宫中存活。
将获能精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即 可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎。为了快速繁 育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、 形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割， 分割后产生的个体因为所含 的遗传物质相同，所以性状表现很相似。在对囊胚阶段的胚胎进 行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的 恢复和进一步发育。受体母牛必须和供体牛属于同一物种，大量 的研究已经证明， 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。
(1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始， 直至发育成为成熟的胎儿。 (2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体 积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不 断缩小，但核内遗传物质并未减少。 (3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割 的最佳时期。 (4)桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍 很高，也可用于胚胎分割。
针对训练
1．图 A 为成熟精子的结构示意图，图 B 是家畜卵子发生和 成熟过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)精子的产生部位是_______。 卵子的形成发生在______内。 (2)精子头部的顶体是由__________发育来的， 在受精作用时 发生顶体反应，释放__________，溶解卵丘细胞之间的物质 和透明带。获能的精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜 完成受精作用，会产生两次生理反应，阻止其他精子入卵， 它们是透明带反应和__________。 (3)图 B 中下列序号所代表的含义是： ①__________；③__________；⑦__________。 (4)精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成 和在卵巢内的储备是在__________完成的。
答案 ： (1)a→b→f→g MⅡ中 (2) 滋养层
胚胎移植 囊胚腔
基因表达载体的构建 桑椹胚或囊胚
内细胞团
将内细胞团均等分割 胎不发生免疫排斥反应
(3)促性腺激素
受体子宫对外来胚
4．如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过 程，请回答下列问题：
(1)A 细胞是 ________ ，在进行体外受精前要对精子进行 ________处理。 (2)进行胚胎分割时， 应选择发育到________时期的胚胎进行 操作。
了可能
环节 存活
生理基础 受体对移入子宫的外来胚胎 基本不发生免疫排斥反应 供体胚胎可与受体子宫建立
意义 为胚胎在受体内的存活 提供了可能 为移植后的胚胎继续发 育提供了营养等方面的
发育 联系，且不影响供体胚胎的 遗传特性
保障，且保持了胚胎的
优良遗传特性
(4)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。
3．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。
4．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、细胞核大、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
(3)②指的是________。 (4) 通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状 的根本原因是______________________________________ _________________________________________________。 (5) 在 对 囊 胚 阶 段 的 胚 胎 进 行 分 割 时 ， 应 注 意 __________________________________________________ _________________________________________________。 (6)受体母牛必须和供体牛属于________。
答案： (1) 桑椹胚 外胚层 原肠腔
囊胚 内胚层
原肠胚 (3)全能
(2) 内细胞团 细胞分化
囊胚腔 胚层分化
(4)胎儿的各种组织
(5)透明带反应
卵细胞膜反应
考点研析
1．体外受精与早期胚胎培养 (1)体外受精
(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。 2．胚胎移植 (1)概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其 他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性 动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。