2019届高考生物一轮复习 第十一单元 现代生物科技专题 第37讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理

第37讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题

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．生物技术的安生性和伦理问题(Ⅰ)

体内受精与早期胚胎发育

1．精子和卵子的发生比较

2.受精

(1)精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。

(2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。

(3)受精过程

3．早期胚胎发育

如图甲是卵子的发生过程，图乙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)图甲中A是第一极体，B、E分别指____________________，阶段C是指胎儿期，阶段D 是指初情期后，能发生染色体着丝点分裂的阶段是________(填图中标号)。

(2)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？

(3)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？

答案：(1)合子和受精①④

(2)细胞分化开始出现于G(囊胚)时期。1部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。

(3)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。

考向1 配子的发生

1．(2018·济南模拟)观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下面的问题：

(1)图中①②③表示的细胞名称依次是________________________________。

假设该动物体细胞内有染色体2N条，则①②③④四种细胞内的染色体数目依次是________________________________________________________________________。

(2)图中a、b、c表示细胞分裂，依次为____________，在精子与卵子结合过程中完成的分裂是________(填“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是______________________。

(3)a、b、c过程依次发生在个体发育的什么时期？________________。精子的发生与之不同的是整个过程都在________后完成。

(4)卵子的发生与成熟过程进行到图中________(填序号)时，即完成了受精。

答案：(1)卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞2N、2N、N、2N(2)有丝分裂、MⅠ分裂、MⅡ分裂 c 透明带、卵细胞膜(3)胎儿期、初情期后、初情期后(受精时) 初情期(4)④

受精过程中的“三大反应”和

防止多精入卵受精的“两道屏障”

(1)顶体反应：精子膜和顶体膜发生的一系列改变，释放顶体酶。

(2)透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。

(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜拒绝其他精子再进入卵内，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。

考向2 体内受精及早期胚胎发育过程分析

2．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

B．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

D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂

答案：A

3．(高考江苏卷)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是( )

A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化

B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡

C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加

D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加

解析：选A。A项，在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，在囊胚期细胞开始分化。B项，胚胎发育过程中，既有细胞的分裂和分化，也有细胞的衰老和凋亡。C项，在蛙胚胎发育的过程中，由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量不断减少。D项，蛙胚发育过程中需要从环境中获得氧气，但利用的营养物质是受精卵自身含有的。

胚胎发育过程

体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用

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。

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

③意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。

(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、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

胚胎移植是胚胎工程中的核心技术，下图表示繁育良种奶牛的技术流程示意图。请据图思考下列问题：

(1)图中供体牛和受体牛分别是哪些？选择标准是什么？

(2)对供体牛和受体牛要进行怎样的处理？

(3)用于移植的早期胚胎应是发育到哪些阶段的胚胎？

答案：(1)供体牛是良种公、母牛；受体牛是一般受体奶牛和一般受体肉牛。

选择标准：供体是遗传性能和生产性能优良的个体，受体是健康、有繁殖能力的个体。

(2)对供体母牛进行超数排卵处理；对供、受体母牛进行同期发情处理。

(3)桑椹胚或囊胚。

考向1 体外受精过程和早期胚胎培养

1．(2018·河南南阳一中月考)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。据图回答下列问题：