(新人教版)高考一轮复习技术与工程第5讲胚胎工程技术的安全性和伦理问题教学案(生物)

[考纲展示] 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.转基因生物的安全性(Ⅰ) 4.胚胎工程的应用(Ⅱ) 5.生物武器对人类的威胁(Ⅰ) 6.生物技术中的伦理问题(Ⅰ)

考点一| 体内受精和早期胚胎的发育

1．精子与卵子的发生

(1)五个不同点的比较

(2)

①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂。

②原始生殖细胞产生成熟生殖细胞为减数分裂；减数分裂过程中染色体行为、数目变化相同，都复制一次，分裂两次，子细胞中染色体数目减半。

2．体内受精

(1)场所：雌性动物的输卵管内。

(2)过程

①受精前的准备阶段。

a．精子获能：正常情况下在雌性动物的生殖道内完成。

b．卵子的准备：发育到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力。

②受精过程

3．早期胚胎发育 卵裂期⎩⎪⎨⎪⎧ ①细胞分裂方式：有丝分裂②细胞数量增多，胚胎总体积不增加或

略有缩小

①细胞数目为32个左右②细胞都具有全能性

①内细胞团：发育为胎儿的各种组织②滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘

原肠胚⎩⎪⎨⎪⎧ ①外胚层：内细胞团表层的细胞②内胚层：内细胞团下方的细胞 [思考回答]

1．精子的形成过程完全是在精巢中完成的，卵子的形成是否也完全在卵巢中进行？

提示：不是。卵子的形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，其实减数第二次分裂是在受精过程中进行的，场所是输卵管。

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)用字母、箭头及名称表示出胚胎发育的先后顺序？

提示：A 桑椹胚→B 囊胚→C 原肠胚。

(2)细胞分化、胚层分化分别出现在哪个时期？2部位细胞将来的发育情况？

提示：囊胚期、原肠胚期。2部位细胞为内细胞团细胞，将来发育成胎儿的各种组织。

(3)早期胚胎发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？

提示：卵裂过程中，细胞只分裂不生长，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。

考法 体内受精和早期胚胎发育过程分析

胚胎工程技术，是在体外的条件下，模拟自然状态下的受精和胚胎发育过程，因此了解和掌握哺乳动物受精和胚胎发育规律，十分重要。

(1)和受精有关的过程有：①第一次卵裂开始；②释放第二极体，雌、雄原核的形成；③顶体反应；④穿越透明带；⑤核膜消失，雌、雄原核融合；⑥透明带反应；⑦穿越卵细胞膜。其正确的顺序为____________(填序号)。

(2)如图表示哺乳动物受精卵的发育过程。

①胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为________时期。

②早期胚胎发育要经过若干发育阶段，在________阶段，内细胞团的细胞开始出现分化，其实质是__________________，为了研究内细胞团的细胞迁移和分化情况，将内细胞团的DNA 进行放射性同位素标记，当胚胎发育至原肠胚阶段，可发现放射性出现在________________(部位4、部位5、部位6、部位7)

解析：(1)受精过程的正确顺序为③④⑥⑦②⑤①。

(2)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的，这一时期称为卵裂期。囊胚孵化后，再进一步发育，内细胞团的细胞开始出现分化，继而形成外胚层和内胚层。分化的实质为基因的选择性表达。部位4和部位7分别为外胚层和内胚层，均由内细胞团细胞分化形成的，因此将内细胞团的DNA 进行放射性同位素标记，当胚胎发育至原肠胚阶段，可发现放射性出现在部位4和部位7。

答案：(1)③④⑥⑦②⑤① (2)①卵裂 ②原肠胚 基因的选择性表达 部位4和部位7

考点二| 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．胚胎的早期培养

(1)培养目的：检验受精状况和受精卵的发育能力。

(2)培养液成分⎩⎪⎨⎪⎧ 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：当胚胎发育到适宜阶段时，将其取出向受体移植，或冷冻保存。

3．胚胎工程的应用

(1)胚胎移植

①地位：胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。

②生理学基础

对供、受体的选择和处理⎩⎪⎨⎪⎧ 选择：遗传性能和生产性能优秀的供体、有健康的体质和正常繁殖能力的受体处理：同期发情处理和超数排卵处理

配种或进行人工授精

对胚胎的收集、检查、培养或保存⎩⎪⎨⎪⎧ 收集：冲卵检查：对胚胎进行质量检查，这时

胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段保存：－196 °C的液氮中保存

胚胎移植—方法：手术法和非手术法

胚胎移植后的检查—检查受体母牛是否妊娠

④实质：早期胚胎在生理环境相同的条件下空间位置的转移。

⑤意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

(2)胚胎分割

①概念

采用机械方法将早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 ②材料：发育良好、形态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：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：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；研究体外细胞分化等。

[思考回答]

1．排卵和冲卵有何区别？

提示：排卵是卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。

2．如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题：

(1)阶段②常用促性腺激素对供体母牛进行处理，其目的是什么？

提示：获得更多的卵子。

(2)冲卵的生理基础是什么？

提示：早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系。

(3)胚胎移植过程中的③⑤为两次检查，其目的是什么？

提示：③收集胚胎进行质量检查；⑤移植后是否妊娠检查。

1．早期胚胎培养与动物细胞培养的比较

2(1)胚胎移植过程中两次激素使用

第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。

(2)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。