2020版高考生物总复习第40讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题课件新人教版.pptx

1、第第4040讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题问题【考纲解读考纲解读】最新考纲最新考纲细解考点细解考点核心素养核心素养1.1.动物胚胎发育的基本过动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基程与胚胎工程的理论基础础()()2.2.胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植()()3.3.转 基 因 生 物 的 安 全转 基 因 生 物 的 安 全性性()()4.4.胚胎工程的应用胚胎工程的应用()()5.5.生物武器对人类的威生物武器对人类的威胁胁()()6.6.生物技术中的伦理问生物技术中的伦理问题题()()1.1.说出受精过程及胚胎发育说出受精过程及胚胎发育的过程和特点

2、的过程和特点2.2.说出胚胎的早期培养过程说出胚胎的早期培养过程3.3.理解胚胎移植的实质、意理解胚胎移植的实质、意义、生理学基础及基本程序义、生理学基础及基本程序4.4.举例说明胚胎工程的应用举例说明胚胎工程的应用5.5.说出生物技术的安全性和说出生物技术的安全性和伦理问题伦理问题1.1.科学思维科学思维建立模型建立模型:试管动物和胚胎移植的基试管动物和胚胎移植的基本操作流程本操作流程2.2.科学探究科学探究解决问题解决问题:胚胎工程的应用胚胎工程的应用3.3.社会责任社会责任尝试解决尝试解决生产生活中的生物学问题生产生活中的生物学问题:正确看待设计试管婴儿、正确看待设计试管婴儿、禁止生殖性

3、克隆和转基因禁止生殖性克隆和转基因生物的安全性以及生物武生物的安全性以及生物武器对人类的威胁等器对人类的威胁等考点一体内受精和早期胚胎的发育考点一体内受精和早期胚胎的发育研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.1.精子和卵子发生的比较精子和卵子发生的比较(1)(1)精子的发生精子的发生有丝有丝次级次级精母细胞精母细胞(2)(2)卵子的发生卵子的发生卵原卵原次级卵次级卵母母第二极体第二极体2.2.受精作用的过程受精作用的过程顶体反应顶体反应透明带反应透明带反应卵细胞膜反应卵细胞膜反应3.3.早期胚胎发育过程早期胚胎发育过程有丝分裂有丝分裂增多增多不增加或略有缩小不增加或略有缩小3232全能

4、性全能性胎儿的各种组织胎儿的各种组织胎膜和胎盘胎膜和胎盘表层表层下方下方【深挖教材深挖教材】受精的标志和受精完成的标志是一回事吗受精的标志和受精完成的标志是一回事吗?提示提示:受精的标志不等于受精完成的标志。受精的标志是在透明带和卵细胞膜之受精的标志不等于受精完成的标志。受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体间观察到两个极体,而受精作用完成的标志是雌、雄原核的融合。而受精作用完成的标志是雌、雄原核的融合。思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维1.1.精子的形成过程完全是在精巢中完成的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卵子的形成是否也完全在卵巢中进行进

5、行?提示提示:不是。卵子的形成过程中不是。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减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的,减数第二次分裂是在受精过程中进行的减数第二次分裂是在受精过程中进行的,场所是输卵管。场所是输卵管。2.2.如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据图回答问题请据图回答问题:(1)(1)用字母、箭头及名称表示出胚胎发育的先后顺序用字母、箭头及名称表示出胚胎发育的先后顺序?提示提示:A A桑椹胚桑椹胚BB囊胚囊胚CC原肠胚。原肠胚。(2)(2)细胞分化、胚层分化分别出现在哪个时期细胞分化、胚层分化分别出现在哪个时期?

6、提示提示:囊胚期、原肠胚期。囊胚期、原肠胚期。(3)2(3)2部位细胞将来的发育情况部位细胞将来的发育情况?提示提示:2 2部位细胞为内细胞团细胞部位细胞为内细胞团细胞,将来发育成胎儿的各种组织。将来发育成胎儿的各种组织。(4)(4)早期胚胎发育过程中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卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化?提示提示:卵裂过程中卵裂过程中,细胞只分裂不生长细胞只分裂不生长,所以每个细胞的体积越来越小所以每个细胞的体积越来越小,总的体积总的体积基本不变或略有缩小。基本不变或略有缩小。深度思考深度思考 胚胎发育过程的卵裂期、胚胎内的有机物总量发生

7、怎样的变化胚胎发育过程的卵裂期、胚胎内的有机物总量发生怎样的变化?其中其中DNADNA的总量的总量会发生怎样的变化会发生怎样的变化?提示提示:卵裂期胚胎没有和母体建立联系卵裂期胚胎没有和母体建立联系,不能从母体获得有机物不能从母体获得有机物,而自身一直要而自身一直要呼吸消耗有机物呼吸消耗有机物,因此有机物总量减少因此有机物总量减少;但伴随着细胞分裂但伴随着细胞分裂,细胞数目增多细胞数目增多,DNA,DNA的总量增多。的总量增多。剖析题型剖析题型 提升核心素养提升核心素养题型一配子的发生分析题型一配子的发生分析1.1.如图如图1 1为产生成熟精子的结构示意图为产生成熟精子的结构示意图,图图2 2

8、为家畜卵子发生和成熟过程示意为家畜卵子发生和成熟过程示意图。请据图回答下列有关问题图。请据图回答下列有关问题(内填图中的序号内填图中的序号):):(1)(1)哺乳动物精子的发生是在哺乳动物精子的发生是在 内完成的内完成的;卵子的发生是在雌性动物卵子的发生是在雌性动物的的内完成的。内完成的。(2)(2)精子头部的顶体是由精子头部的顶体是由 发育来的发育来的,在受精阶段发生顶体反应在受精阶段发生顶体反应,释放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明带,进入卵细胞膜完成受精的过程中会产生两次生理反应进入卵细胞膜完成受精

9、的过程中会产生两次生理反应,阻止其他精子入卵阻止其他精子入卵,它们是它们是 。解析解析:(1)(1)哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的,卵子的发生是在雌性动物的卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的。卵巢内完成的。(2)(2)精子头部的顶体是由高尔基体发育来的精子头部的顶体是由高尔基体发育来的,在受精阶段发生顶体反应释放顶体在受精阶段发生顶体反应释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。受精过程中阻止多精子入卵的两道屏障酶溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。受精过程中阻止多精子入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。分别是透明带反应和卵细胞膜反应。答案答案:(

10、1)(1)睾丸卵巢睾丸卵巢(2)(2)高尔基体顶体酶透明带反应和卵细胞膜反应高尔基体顶体酶透明带反应和卵细胞膜反应(3)(3)图图2 2中代表个体发育的中代表个体发育的期期,代表代表 (写结构名称写结构名称););代代表表(写细胞分裂时期写细胞分裂时期)。(4)(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是在完成的。完成的。解析解析:(3)(3)初级卵母细胞的储备在胎儿期完成初级卵母细胞的储备在胎儿期完成;代表卵细胞膜。初情期后发代表卵细胞膜。初情期后发生的变化是指初级卵母细胞经过减数第一次分裂生的变

11、化是指初级卵母细胞经过减数第一次分裂(M)(M)形成次级卵母细胞形成次级卵母细胞和第一极体和第一极体,次级卵母细胞经过减数第二次分裂次级卵母细胞经过减数第二次分裂(M)(M)形成卵细胞和第二极形成卵细胞和第二极体体,然后由卵细胞与精子结合形成合子然后由卵细胞与精子结合形成合子(受精卵受精卵)。(4)(4)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前是在出生前(即胎儿时期即胎儿时期)完成的。完成的。答案答案:(3)(3)胎儿卵细胞膜减数第二次分裂胎儿卵细胞膜减数第二次分裂(M)(M)(4)(4)出生前出生前(即胎儿时期即胎儿时期)解析解析:(5)(5)一个次级

12、卵母细胞经减数分裂形成一个次级卵母细胞经减数分裂形成1 1个卵子和个卵子和1 1个第二极体。个第二极体。答案答案:(5)1(5)11 1(5)(5)一个次级卵母细胞经减数分裂形成一个次级卵母细胞经减数分裂形成 个卵子和个卵子和 个个第二极体。第二极体。题型二体内受精和早期胚胎发育过程分析题型二体内受精和早期胚胎发育过程分析2.2.胚胎工程技术胚胎工程技术,是在体外的条件下是在体外的条件下,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因此了解和掌握哺乳动物受精和胚胎发育规律,十分重要。十分重要。(1)(1)和受精有关的过程有和受精

13、有关的过程有:第一次卵裂开始第一次卵裂开始;释放第二极体释放第二极体,雌、雄原核的形雌、雄原核的形成成;顶体反应顶体反应;穿越透明带穿越透明带;核膜消失核膜消失,雌、雄原核融合雌、雄原核融合;透明带反应透明带反应;穿越卵细胞膜。其正确的顺序为穿越卵细胞膜。其正确的顺序为(填序号填序号)。解析解析:(1)(1)受精过程的正确顺序为。受精过程的正确顺序为。答案答案:(1)(1)(2)(2)下图表示哺乳动物受精卵的发育过程。下图表示哺乳动物受精卵的发育过程。胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为这一时期称为期。期。早期胚胎发育要经过若干发育

14、阶段早期胚胎发育要经过若干发育阶段,在在阶段阶段,内细胞团细胞开始出现内细胞团细胞开始出现分化分化,其实质是其实质是,为了研究内细胞团细胞的迁移和分化情况为了研究内细胞团细胞的迁移和分化情况,将内细将内细胞团的胞团的DNADNA进行放射性同位素标记进行放射性同位素标记,当胚胎发育至原肠胚阶段当胚胎发育至原肠胚阶段,可发现放射性出可发现放射性出现在现在(填填“部位部位4”“4”“部位部位5”“5”“部位部位6”6”或或“部位部位7”)7”)。解析解析:(2)(2)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的,这一时期称为卵裂这一时期称为卵裂期。囊胚孵化后期

15、。囊胚孵化后,再进一步发育再进一步发育,内细胞团的细胞开始出现分化内细胞团的细胞开始出现分化,继而形成外胚继而形成外胚层和内胚层。此时的早期胚胎为原肠胚。分化的实质为基因的选择性表达。部层和内胚层。此时的早期胚胎为原肠胚。分化的实质为基因的选择性表达。部位位4 4和部位和部位7 7分别为外胚层和内胚层分别为外胚层和内胚层,均由内细胞团细胞分化形成的均由内细胞团细胞分化形成的,因此将内细因此将内细胞团的胞团的DNADNA进行放射性同位素标记进行放射性同位素标记,当胚胎发育至原肠胚阶段当胚胎发育至原肠胚阶段,可发现放射性出可发现放射性出现在部位现在部位4 4和部位和部位7 7。答案答案:(2)(2

16、)卵裂囊胚基因的选择性表达部位卵裂囊胚基因的选择性表达部位4 4和部位和部位7 7考点二体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用考点二体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念1.1.体外受精体外受精促性腺激素促性腺激素卵巢卵巢MM假阴道法假阴道法培养法培养法获能获能2.2.早期胚胎培养早期胚胎培养(1)(1)培养目的培养目的:检查检查 和受精卵的和受精卵的 。(2)(2)培养液成分培养液成分 两盐:两素:两酸:另有水和等(3)(3)胚胎处理胚胎处理:或冷冻保存。或冷冻保存。受精状况受精状况发育能力发育能力有机盐、无机盐有机盐、无机盐维生素、激素维生素、激素

17、氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸向受体移植向受体移植血清血清3.3.胚胎工程的应用胚胎工程的应用(1)(1)胚胎移植胚胎移植概念剖析概念剖析a.a.供体供体:能提供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。能提供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。b.b.受体受体:的其他雌性动物。的其他雌性动物。c.c.结果结果:产生新个体。产生新个体。意义意义:充分发挥充分发挥 。地位地位:胚胎工程其他技术的最后一道工序。胚胎工程其他技术的最后一道工序。同种的生理状态相同同种的生理状态相同雌性优良个体的繁殖潜能雌性优良个体的繁殖潜能生理学基础生理学基础a.a.移入移入:排卵后排卵后,的

18、生理变化是相同的。的生理变化是相同的。b.b.收集收集:早期胚胎处于早期胚胎处于 。c.c.存活存活:受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 。d.d.遗传性遗传性:供体胚胎可与受体子宫建立正常的供体胚胎可与受体子宫建立正常的 联系联系,但移入受体但移入受体的供体胚胎的的供体胚胎的 不受任何影响。不受任何影响。供受体生殖器官供受体生殖器官游离状态游离状态免疫排斥反应免疫排斥反应生理和组织生理和组织遗传特性遗传特性基本程序基本程序对供、受体的选对供、受体的选择和处理择和处理 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

19、处理配种或进行人配种或进行人工授精工授精对胚胎的收集、检对胚胎的收集、检查、培养或保存查、培养或保存 收集:检查:对胚胎进行质量检查，这时 胚胎应发育到阶段保存:-196的液氮中保存超数排卵超数排卵冲卵冲卵桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚胚胎移植胚胎移植 胚胎移植后的胚胎移植后的检查检查 妊娠妊娠方法方法:手术法和非手术法手术法和非手术法 检查受体母牛是否检查受体母牛是否 1 1(2)(2)胚胎分割胚胎分割概念概念:采用机械方法将早期胚胎分割成采用机械方法将早期胚胎分割成2 2等份、等份、4 4等份或等份或8 8等份等等份等,经经 获获得同卵双胎或多胎的技术。得同卵双胎或多胎的技术。材料材料:发育良好

20、、形态正常的发育良好、形态正常的 。实质实质:属于动物的属于动物的 。分割要求分割要求:对囊胚阶段的胚胎进行分割时对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将要注意将 均等分均等分割割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。移植移植桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚无性生殖无性生殖内细胞团内细胞团(3)(3)胚胎干细胞胚胎干细胞(ES(ES或或EKEK细胞细胞)来源来源:。特点特点 形态:体积、细胞核、明显功能:具有发育的体外培养:可增殖而不应用应用:治疗人类某些顽症治疗人类某些顽症;培育人造培育人造 ,用于器官移植用于器官移植;研究研究体外细胞分化等。体外细胞分化等。

21、早期胚胎或原始性腺早期胚胎或原始性腺小小大大核仁核仁全能性全能性发生分化发生分化组织器官组织器官思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维如图为胚胎移植过程示意图如图为胚胎移植过程示意图,请回答下列问题请回答下列问题:(1)(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛有何选择标准胚胎移植对甲、乙、丙牛有何选择标准?提示提示:供体供体(甲、丙甲、丙)是遗传性能和生产性能优秀的个体是遗传性能和生产性能优秀的个体,受体受体(乙乙)是健康、是健康、有繁殖能力的个体。有繁殖能力的个体。(2)(2)过程、分别代表什么过程、分别代表什么?提示提示:同期发情处理、胚胎移植、超数排卵。同期发情处理、胚胎移植、超数排卵。(3)(

22、3)在胚胎移植过程中两次检查的目的是什么在胚胎移植过程中两次检查的目的是什么?提示提示:收集胚胎进行质量检查。移植后是否妊娠检查。收集胚胎进行质量检查。移植后是否妊娠检查。(4)(4)欲得到更多的后代丁欲得到更多的后代丁,可将收集得到的胚胎进行如何处理可将收集得到的胚胎进行如何处理?提示提示:胚胎分割。胚胎分割。【深度思考深度思考】排卵和冲卵有何区别排卵和冲卵有何区别?提示提示:排卵是卵子从卵泡中排出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冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。出来。剖析题型剖析题型 提升核心素养提升核心素养题型一体外受精及早期胚胎培养题型一体外受精及早

23、期胚胎培养1.1.我国全面放开二孩政策已正式实施。一些高龄产妇希望通过试管婴儿技术圆我国全面放开二孩政策已正式实施。一些高龄产妇希望通过试管婴儿技术圆二胎梦。请回答以下相关问题二胎梦。请回答以下相关问题:(1)(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少由于女性的自然周期产生的卵子太少,在取卵前通常需要注射促性腺激素在取卵前通常需要注射促性腺激素,而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育,原因是原因是 。解析解析:(1)(1)在下丘脑、垂体、卵巢分级调节中在下丘脑、垂体、卵巢分级调节中,当雌激素含量增多当雌激素含量增多,会通过负反馈会通过负反馈调节调节,抑

24、制卵巢的发育。因此需要注射促性腺激素抑制卵巢的发育。因此需要注射促性腺激素,来促进卵巢的发育。来促进卵巢的发育。答案答案:(1)(1)过量的雌激素会通过负反馈调节影响卵巢的发育过量的雌激素会通过负反馈调节影响卵巢的发育 (2)(2)在体外受精前在体外受精前,医生借助超声波探测仪等工具用吸卵针从某女士卵巢中吸医生借助超声波探测仪等工具用吸卵针从某女士卵巢中吸取卵母细胞取卵母细胞,随后将取回的卵母细胞置于与随后将取回的卵母细胞置于与 中相似的环境中相似的环境,让它进一步发育成熟。受精过程中让它进一步发育成熟。受精过程中,精子顶体内的顶体酶能协助精子穿过卵子精子顶体内的顶体酶能协助精子穿过卵子的的,

25、最终完成受精作用。最终完成受精作用。解析解析:(2)(2)生物体内卵母细胞发育成熟的场所为输卵管生物体内卵母细胞发育成熟的场所为输卵管,因此体外获得的卵母细胞因此体外获得的卵母细胞也应置于与输卵管相似的环境中也应置于与输卵管相似的环境中,让它进一步发育成熟。顶体酶能够溶解卵丘细让它进一步发育成熟。顶体酶能够溶解卵丘细胞之间的物质胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路形成精子穿越放射冠的通路;随后顶体酶能将透明带溶出一条孔随后顶体酶能将透明带溶出一条孔道道,精子借自身运动穿越透明带。精子借自身运动穿越透明带。答案答案:(2)(2)输卵管放射冠和透明带输卵管放射冠和透明带 (3)(3)胚胎的早期培

26、养与动物细胞培养一样胚胎的早期培养与动物细胞培养一样,都需要都需要 及营及营养条件等。养条件等。解析解析:(3)(3)胚胎的早期培养与动物细胞培养一样胚胎的早期培养与动物细胞培养一样,需要满足无菌无毒的环境、适需要满足无菌无毒的环境、适宜的温度和宜的温度和pH(7.2pH(7.27.4)7.4)、相应的气体环境、相应的气体环境(O(O2 2与与COCO2 2)。答案答案:(3)(3)无菌无毒的环境、适宜的温度和无菌无毒的环境、适宜的温度和pHpH、相应的气体环境、相应的气体环境 (4)(4)若做试管婴儿的夫妇中若做试管婴儿的夫妇中,妻子患有线粒体病妻子患有线粒体病(线粒体线粒体DNADNA缺陷

27、缺陷),),丈夫正常丈夫正常,则则子女患病情况为子女患病情况为 。若要获得健康的孩子若要获得健康的孩子,可通过特殊的设计试管婴儿技术即可通过特殊的设计试管婴儿技术即“三亲婴儿三亲婴儿”(医生医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核要去除女性捐赠者卵子中的细胞核,接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之代之,最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育)。“三亲婴儿三亲婴儿”的获得过程的获得过程,除运用胚胎工程的技术手段外除运用胚胎工程的技术手段外,还有特别运用还有特别运用 。解析解析:(4)(4)受精作用时受精作用时,受精卵中的线粒体来

28、自母本受精卵中的线粒体来自母本,而母本患有线粒体疾病而母本患有线粒体疾病,因因此子女全患病。去除女性捐赠者卵子中的细胞核此子女全患病。去除女性捐赠者卵子中的细胞核,接着用母亲卵细胞中对应的接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之遗传基因取而代之,属于动物细胞核移植过程。属于动物细胞核移植过程。答案答案:(4)(4)全患病全患病 动物细胞核移植动物细胞核移植题后提升题后提升 早期胚胎培养与动物细胞培养的比较早期胚胎培养与动物细胞培养的比较项目项目早期胚胎培养早期胚胎培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理细胞的分裂分化细胞的分裂分化细胞分裂细胞分裂目的目的获得早期胚胎获得早期胚胎获得大量细胞获得大量

29、细胞培养基成分培养基成分盐类盐类有机盐、无机盐有机盐、无机盐无机盐、微量元素无机盐、微量元素营养物质营养物质氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸糖、氨基酸糖、氨基酸调节物质调节物质维生素、激素维生素、激素促生长因子促生长因子特有成分特有成分血清血清血清、血浆血清、血浆题型二胚胎工程技术及其应用题型二胚胎工程技术及其应用2.2.良种牛繁育的产业化技术的部分过程如图所示。请据图回答下列问题良种牛繁育的产业化技术的部分过程如图所示。请据图回答下列问题:(1)(1)在产生后代在产生后代E E的过程中的过程中,图中的图中的A A、B B、C C、D D牛中牛中,牛可以是非良种个体。牛可以是非良种个体。(2)(2

30、)若是体外受精若是体外受精,需要提供发育至需要提供发育至 期的卵子和期的卵子和已已的精子。过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的的精子。过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质核遗传物质 。过程用物理或化学方法处理的目的是。过程用物理或化学方法处理的目的是 ,使其完成细胞分裂和发育进程。使其完成细胞分裂和发育进程。解析解析:(1)(1)供体供体A A、B B、C C要具有优良的遗传特性要具有优良的遗传特性,受体受体D D只需要具有正常的繁殖能力即可只需要具有正常的繁殖能力即可,不不需要具有优良的遗传特性。需要具有优良的遗传特性。(2)(2)体外受精时体外

31、受精时,需要提供成熟需要提供成熟(或处于减数第二次分裂中期或处于减数第二次分裂中期)的卵子和已获能的精子。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是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体过程通过显微操作去除受体卵细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体母牛母牛B B。过程用物理或化学方法处理的目的是激活受体细胞。过程用物理或化学方法处理的目的是激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育使其完成细胞分裂和发育进程。进程。答案答案:(1)D(1)D(2)(2)减数第二次分裂中获能完全来自供体母牛减数第二次分裂中获能完全来自供体母牛B B激活受体细胞激活受体细胞(3)(3)用于移植

32、的胚胎需要用发育培养液培养至适宜的阶段。在使用合成培养液用于移植的胚胎需要用发育培养液培养至适宜的阶段。在使用合成培养液培养时培养时,通常还需加入通常还需加入 等天然物质。在培养过程中等天然物质。在培养过程中,需要适时需要适时培养液培养液,以清除代谢产物以清除代谢产物,防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。(4)(4)与与F F相比相比,E,E更具有多样性。其原因是更具有多样性。其原因是E E是有性生殖后代是有性生殖后代,其亲代减数分裂过其亲代减数分裂过程中会发生程中会发生 。解析解析:(3)(3)在使用合成培养基时在使用合成培养基时,通常还需加入血清等天然物

33、质后再进行培养。在通常还需加入血清等天然物质后再进行培养。在培养过程中培养过程中,需要适时更换培养液需要适时更换培养液,以清除代谢产物以清除代谢产物,防止代谢产物积累对早期胚防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。胎造成危害。(4)F(4)F是克隆动物是克隆动物,属于无性生殖属于无性生殖,而而E E属于试管动物属于试管动物,属于有性生殖属于有性生殖,由于其亲代减由于其亲代减数分裂过程中会发生基因重组数分裂过程中会发生基因重组,因此与因此与F F相比相比,E,E更具有多样性。更具有多样性。答案答案:(3)(3)血清血清(血浆血浆)更换更换(4)(4)基因重组基因重组题后提升题后提升 胚胎移植中的胚胎

34、移植中的3 3个关注点个关注点(1)(1)胚胎移植过程中两次使用激素胚胎移植过程中两次使用激素:第一次是用孕激素对受体和供体进行同期第一次是用孕激素对受体和供体进行同期发情处理发情处理;第二次是用促性腺激素处理供体使其超数排卵。第二次是用促性腺激素处理供体使其超数排卵。(2)(2)不同动物胚胎移植的时间不同不同动物胚胎移植的时间不同:牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段;小鼠、小鼠、家兔在桑椹胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植家兔在桑椹胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植,因为此时分化程度因为此时分化程度高高,移植成功率很低。移植成功率很低。(3)(3)胚胎移

35、植是有性生殖还是无性生殖胚胎移植是有性生殖还是无性生殖,取决于胚胎是由受精卵发育成的取决于胚胎是由受精卵发育成的,还是还是由核移植技术形成的重组细胞发育而成的由核移植技术形成的重组细胞发育而成的,或由胚胎分割获得的。或由胚胎分割获得的。3.3.如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:(1)(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育时期的内细胞团中分离得到的一类细胞。图胚胎干细胞是从动物胚胎发育时期的内细胞团中分离得到的一类细胞。图中分化程度最低的干细胞是中分化程度最低的干细胞是。(2)(2)在机体内在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞

36、中基因皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因的结果。的结果。解析解析:(1)(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育时期的内细胞团中分离得到的一类细胞胚胎干细胞是从动物胚胎发育时期的内细胞团中分离得到的一类细胞,图中胚胎干细胞的分裂能力最强、分化程度最低。图中胚胎干细胞的分裂能力最强、分化程度最低。(2)(2)皮肤干细胞分化成皮肤细胞是细胞分化的结果皮肤干细胞分化成皮肤细胞是细胞分化的结果,细胞分化是机体细胞中基因细胞分化是机体细胞中基因选择性表达的结果。选择性表达的结果。答案答案:(1)(1)胚胎干细胞胚胎干细胞(2)(2)选择性表达选择性表达(3)(3)某患者不能产生正常的白细胞某患者不能产生正

37、常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓的骨髓的治疗的实质是将上图的治疗的实质是将上图的移植到患者体内。移植到患者体内。(4)(4)若要克隆某种哺乳动物若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的不能选用作为供体的细胞是成熟的,其原因是其原因是 。解析解析:(3)(3)白细胞本身不具有细胞分裂的能力白细胞本身不具有细胞分裂的能力,它是由造血干细胞分裂分化而来它是由造血干细胞分裂分化而来的的,因此骨髓的治疗的实质是将题图中的造血干细胞移植到患者体内。因此骨髓的治疗的

38、实质是将题图中的造血干细胞移植到患者体内。(4)(4)由于红细胞没有细胞核由于红细胞没有细胞核,不能进行细胞核移植不能进行细胞核移植,因此不能用作克隆某种哺乳因此不能用作克隆某种哺乳动物。动物。答案答案:(3)(3)造血干细胞造血干细胞(4)(4)红细胞细胞中无细胞核红细胞细胞中无细胞核(5)(5)若某药物可抑制肝肿瘤细胞若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNADNA的复制的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的细胞周期的期。期。(6)(6)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用用细胞与骨髓细胞融细胞与骨髓细胞融合合,经多次筛选

39、最终得到能分泌经多次筛选最终得到能分泌的杂交瘤细胞。的杂交瘤细胞。解析解析:(5)(5)在有丝分裂过程中在有丝分裂过程中,间期时进行了间期时进行了DNADNA复制和有关蛋白质的合成复制和有关蛋白质的合成,因此因此若某药物可抑制肝肿瘤细胞若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNADNA的复制的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的间期。周期的间期。(6)(6)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用用B B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。经多次筛选最终得到能分泌特异

40、性抗体的杂交瘤细胞。答案答案:(5)(5)间间(6)B(6)B淋巴特异性抗体淋巴特异性抗体考点三生物技术的安全性和伦理问题考点三生物技术的安全性和伦理问题1.1.转基因生物的安全性转基因生物的安全性(1)(1)转基因生物存在安全性问题的原因转基因生物存在安全性问题的原因目前对目前对 、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。相当有限。目的基因往往是目的基因往往是 的基因。的基因。外源基因插入宿主基因组的部位往往是外源基因插入宿主基因组的部位往往是 的。的。(2)(2)对转基因生物安全性的争论对转基因生物安全性的争论:在在 三个方面存三个方

41、面存在激烈的争论。在激烈的争论。(3)(3)理性对待转基因技术理性对待转基因技术:。研析教材研析教材 内化基本概念内化基本概念基因的结构基因的结构异种生物异种生物随机随机食物安全、生物安全、环境安全食物安全、生物安全、环境安全趋利避害趋利避害,不能因噎废食不能因噎废食2.2.生物技术的伦理问题生物技术的伦理问题(1)(1)克隆人克隆人治疗性克隆与生殖性克隆治疗性克隆与生殖性克隆类型类型 项目项目治疗性克隆治疗性克隆生殖性克隆生殖性克隆区别区别目的目的治疗人类疾病治疗人类疾病用于生育用于生育,产生新个体产生新个体水平水平 水平水平 水平水平联系联系都属于都属于 繁殖繁殖;产生的新个体、新组织遗产

42、生的新个体、新组织遗传信息相同传信息相同细胞细胞个体个体无性无性中国政府态度中国政府态度:。(2)(2)设计试管婴儿设计试管婴儿:设计试管婴儿需要对胚胎进行设计试管婴儿需要对胚胎进行 。3.3.生物武器的种类生物武器的种类禁止生殖性克隆禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆不反对治疗性克隆基因检测基因检测思考探究思考探究 培养科学思维培养科学思维试管婴儿和设计试管婴儿的比较试管婴儿和设计试管婴儿的比较(1)(1)不同点不同点所用技术手段所用技术手段:设计试管婴儿胚胎移植前设计试管婴儿胚胎移植前(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)进行遗传学诊断或基因诊断进行遗传学诊断或基因诊断,试管婴儿试管婴儿(

43、填填“需要需要”或或“不需要不需要”)进进行遗传学诊断或基因诊断。行遗传学诊断或基因诊断。提示提示:需要不需要需要不需要应用应用:试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题,设计试管婴儿主要用于白血设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。病、贫血症的治疗。(2)(2)相同点相同点(答出三点即可答出三点即可)。提示提示:都是体外受精都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植都要经过胚胎移植,都是有性都是有性生殖。生殖。深度思考深度思考设计试管婴儿设计试管婴儿试管婴儿试管婴儿技术技术手段手段胚胎移植前需进行遗传学诊胚胎移植前需进行遗

44、传学诊断筛选出符合要求的胚胎断筛选出符合要求的胚胎不需进行遗传学诊断不需进行遗传学诊断实践实践应用应用用于白血病、贫血等疾病的用于白血病、贫血等疾病的治疗治疗解决不孕不育解决不孕不育相同点相同点两者都是体外受精、体外早期胚胎发育两者都是体外受精、体外早期胚胎发育,再进行胚胎再进行胚胎移植移植,从生殖方式上应为有性生殖从生殖方式上应为有性生殖剖析题型剖析题型 提升核心素养提升核心素养题型一考查转基因技术的安全性题型一考查转基因技术的安全性1.1.对番茄的研究中发现对番茄的研究中发现,害虫损伤番茄叶片后害虫损伤番茄叶片后,叶上的细胞壁能释放出一种类激叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子素因子,这种物

45、质通过组织扩散到茎和其他叶片上这种物质通过组织扩散到茎和其他叶片上,启动了蛋白酶抑制剂的基因启动了蛋白酶抑制剂的基因,开始高效合成蛋白酶抑制剂开始高效合成蛋白酶抑制剂,并在茎叶中迅速积累并在茎叶中迅速积累,以对付害虫的再次侵袭。蛋以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,因此害虫取食后因此害虫取食后,就会因无法消化食物就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米,让玉米获得与番让玉米获得与番茄相似的抗虫性状茄相似的抗虫性状,以对付异常猖獗的玉米螟以对付异常猖獗的玉米

46、螟(一种玉米害虫一种玉米害虫)。试分析完成下。试分析完成下列问题列问题:(1)(1)番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的处合成的。处合成的。(2)(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米内将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米内,使玉米形成新的性状使玉米形成新的性状,这种变异属这种变异属于于 。解析解析:(1)(1)蛋白质合成的场所是核糖体。蛋白质合成的场所是核糖体。(2)(2)可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异,转基因生物转基因生物(基因工程基因工程)产生的变异属于基因重组。产生的变异属于基因重组。答案答案:(

47、1)(1)核糖体核糖体(2)(2)基因重组基因重组 (3)(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著,有人认为抗虫玉米就是无虫玉米有人认为抗虫玉米就是无虫玉米,不必防治害虫。你是否赞成这种说法不必防治害虫。你是否赞成这种说法?说明理由。说明理由。解析解析:(3)(3)培育出的转基因生物不是万能的培育出的转基因生物不是万能的,具有专一性具有专一性,只能对导入基因表达只能对导入基因表达的性状起作用。即转基因玉米能抵抗玉米螟的性状起作用。即转基因玉米能抵抗玉米螟,并不能抵抗所有害虫。并不能抵抗所有害虫。答案答案:(3)(3)不赞成。转基因玉米能抵抗玉米螟不赞成。转基因

48、玉米能抵抗玉米螟,并不能抵抗所有的害虫。并不能抵抗所有的害虫。(4)(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗吗?试以学过的知识进行简要分析说明。试以学过的知识进行简要分析说明。解析解析:(4)(4)面对转基因技术的利弊面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。不能因噎废食。答案答案:(4)(4)(答案不唯一答案不唯一)如如:有道理。这种转基因玉米的果实中可能含有蛋白有道理。这种转基因玉米的果实中可能含有蛋白酶抑制剂酶抑制剂,食用后可能抑制人体消化酶的活性食用后

49、可能抑制人体消化酶的活性,使人无法对食物进行消化而出使人无法对食物进行消化而出现病患。没必要担忧。因为人与害虫消化酶的结构存在差异现病患。没必要担忧。因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米的蛋白酶玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,但对人可能无影响。没必要担忧。人类但对人可能无影响。没必要担忧。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品食用的通常是煮熟后的玉米食品,玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏,因因此不会对人的消化造成不良影响此不会对人的消化造成不良影响题型二生物技术的伦理问题题型二生物技术的伦理问题2.2.阅读、分析下列材料

50、阅读、分析下列材料,并结合所学知识回答问题。并结合所学知识回答问题。材料一材料一乳腺癌是癌症中较为常见的一种。最新研究表明乳腺癌是癌症中较为常见的一种。最新研究表明,HER2,HER2基因控制合基因控制合成的某种信号蛋白具有促进乳腺细胞生长、增殖的功能。正常人体细胞仅成的某种信号蛋白具有促进乳腺细胞生长、增殖的功能。正常人体细胞仅有有2 2个个HER2HER2基因、而乳腺癌病人细胞基因、而乳腺癌病人细胞HER2HER2基因往往多于基因往往多于2 2个。个。材料二材料二据报道据报道,英国某医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术英国某医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使一对使一对拥有乳腺癌家族病