高考生物一輪復習 現(xiàn)代生物科技專題 基礎課時案46 胚胎工程及生物技術的倫理問題課件 新人教版選修3.ppt

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基礎課時案46 胚胎工程及生物技術的 倫理問題,2016備考最新考綱 1．動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(Ⅰ)。2.胚胎干細胞的移植(Ⅰ)。3.胚胎工程的應用(Ⅱ)。,一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1．精子與卵子的發(fā)生,2．受精過程“四步曲”,3.早期胚胎發(fā)育,有絲分裂,增多,不增加或略有縮小,32,全能性,胎兒的各種組織,胎膜和胎盤,表層,下方,二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 1．體外受精,促性腺激素,假陰道法,電刺激法,培養(yǎng)法,獲能的精子,獲能溶液,2．胚胎的早期培養(yǎng),無機鹽和有機鹽,維生素和激素,氨基酸和核苷酸,血清,體外移植,三、胚胎工程的應用及前景 1．胚胎移植 (1)地位：胚胎工程其他技術的最后一道工序。 (2)過程：,(3)意義：充分發(fā)揮 。,雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能,易錯警示！ (1)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，同一物種的動物才有可能具有相同的生理特征。 (2)兩次檢查：①收集胚胎檢查；②移植后是否妊娠檢查。 (3)沖卵含義：沖出早期胚胎，不是沖出卵子。,2．胚胎分割 (1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的 。 (2)實質：胚胎分割可增加動物后代，其實質是 。 (3)分割要求：對囊胚分割時，注意將 均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。,桑椹胚或囊胚,動物的無性生殖即克隆,內(nèi)細胞團,3．胚胎干細胞 (1)來源： 。 (2)特點：形態(tài)上，體積小、核大、核仁明顯；功能上具有 ；體外培養(yǎng)條件下可以 。,早期胚胎或原始性腺,發(fā)育的全能性,增殖而不分化,深度思考 請仔細分析下圖，并回答：,(1)試管嬰兒與設計試管嬰兒培育程序分別包含上面的哪些序號？ (2)試管嬰兒與設計試管嬰兒在技術環(huán)節(jié)上的主要差異是什么？ (3)在胚胎移植時下列①～④中哪一項沒有必要進行？ ①對供體動物和受體動物進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應 ②用激素對供體動物做超數(shù)排卵處理 ③對供體、受體動物進行選擇，并用激素進行同期發(fā)情處理 ④沖卵后，對胚胎進行質量檢查,提示 (1)、(2)圖示過程中①②③是試管嬰兒的培育過程， ①②④⑤是設計試管嬰兒培育的過程。后者比前者多了胚胎移植前的“遺傳學診斷”。 (3)①胚胎移植時，經(jīng)同期發(fā)情處理后，受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應，故①不必進行。,胚胎工程中八大“兩” (1)受精過程中防止多精入卵的兩道屏障——第一道屏障為精子穿越透明帶后的“透明帶反應”，第二道屏障為精子入卵后的“卵細胞膜反應”。 (2)體外受精時精子獲能的兩種常用方法——培養(yǎng)法和化學誘導法。 (3)胚胎工程中兩次使用“促性腺激素”——對供體使用促性腺激素，以促其“多排卵”；對供、受體使用促性腺激素以作“同期發(fā)情處理”。,(4)胚胎移植時把握的兩個發(fā)育期——桑椹胚期和囊胚期。 (5)胚胎移植過程中的兩次檢查——對胚胎進行質量檢查(此時應發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段)；對受體母牛進行是否妊娠的檢查。 (6)胚胎早期培養(yǎng)時培養(yǎng)液中三個“兩”——兩鹽(無機鹽、有機鹽)、兩素(激素、維生素)、兩酸(氨基酸、核苷酸) (7)胚胎分割中須關注的兩個部位——滋養(yǎng)層(可用于取樣作DNA分析鑒定性別)、內(nèi)細胞團(須將其均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育) (8)引發(fā)倫理爭論的兩大技術——生殖性克隆人、設計試管嬰兒,考點一 體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育 [典例引領] 【典例】 (2013天津理綜，2)哺乳動物卵原細胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導下才能完成。下面為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(N表示染色體組)。,據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是 ( ) A．次級卵母細胞形成的過程需要激素調節(jié) B．細胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞分裂后期染色體數(shù)目相同 D．培育轉基因動物應選擇細胞Ⅳ作為受體細胞 解析 A、B兩個選項是題干明確表述的事實；Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ細胞分裂后期的染色體數(shù)目依次是2N、2N、4N，數(shù)目不同，C選項錯誤；動物體細胞的全能性受限，因而培育轉基因動物時應選擇受精卵(Ⅳ細胞為受精卵)作為受體細胞。 答案 C,1．胚胎發(fā)育過程,2．受精過程中的“三大反應”與防止多精入卵受精的“兩道屏障” (1)頂體反應：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應。頂體反應的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結合必不可少的條件。 (2)透明帶反應：精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應，稱做透明帶反應，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細胞膜反應：精子入卵后，卵細胞膜會立即發(fā)生一種生理反應，拒絕其他精子再進入卵內(nèi)，稱為卵細胞膜反應，這是防止多精入卵受精的第二道屏障。,易錯警示！ (1)動物排出卵子的成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，如豬、羊等；有的可能是初級卵母細胞，如馬、犬等，但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，當達到減數(shù)第二次分裂的中期時，才具有與精子受精的能力。 (2)受精的標志是在卵黃膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體；受精完成的標志是雌、雄原核融合成合子，受精卵是個體發(fā)育的開始。,[跟進題組] 1．下圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是 ( ) A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育 B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大 C．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個體發(fā)育過程中會出現(xiàn)羊膜 D．原腸胚是進行胚胎移植的最好時期,解析 本題考查個體發(fā)育和胚胎移植的知識以及綜合分析判斷能力等。由受精卵發(fā)育為幼體是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體是胚后發(fā)育。卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個細胞的體積減小。兔子、雄鷹、眼鏡蛇分別是哺乳類、鳥類和爬行類動物，都是真正的陸生脊椎動物，羊膜和羊水能保證其胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境，還具有防震和保護作用。原腸胚期已發(fā)生了細胞的分化，最好在早期胚胎時進行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進行。綜上所述，C項正確。 答案 C,2．(改編題)如圖是高等哺乳動物早期胚胎培養(yǎng)的過程，下列說法錯誤的是 ( ) A．胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原腸胚期→幼體，其中最關鍵的時期是原腸胚期 B．圖中標號3為飼養(yǎng)層細胞，它將來可發(fā)育為胎膜和胚盤 C．胚胎發(fā)育中的細胞分化開始于囊胚期，終止于生命結束 D．從A到E中，適宜于牛的胚胎移植時期有D、E,解析 E中3為內(nèi)細胞團，它將來發(fā)育成胎兒的各種組織。 答案 B,考點二 胚胎工程 [典例引領] 【典例】 (2014河南禹州一模，40)以下是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請據(jù)圖回答有關問題：,(1)圖中c的操作名稱是________，d、f的操作名稱是________。 (2)圖中用到的激素是________，其目的是獲得更多的卵母細胞，卵母細胞受精后發(fā)育可得到早期胚胎；圖中早期胚胎屬于胚胎發(fā)育的________期，其中胚胎干細胞來源于________(填數(shù)字標號)。 (3)過程h常用的方法是________。采用________技術來檢測轉基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。 (4)圖中A、B牛的性別________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。,(5)下列哪項不是人工授精和體外受精的區(qū)別 ( ) A．人工授精能更有效地發(fā)揮公畜的優(yōu)良特性 B．體外受精能更有效地發(fā)揮母畜的繁殖潛能 C．人工授精和體外受精的本質不同 D．人工授精的精卵結合在母畜體內(nèi)，而體外受精的過程在母畜體外,解析 (1)分析題圖可知，a過程是體外受精，b過程是早期胚胎培養(yǎng)，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素處理母畜，可獲得更多的卵母細胞，卵母細胞受精后發(fā)育可得到早期胚胎；胚胎移植時宜選用桑椹胚期或囊胚期胚胎。囊胚的內(nèi)細胞團細胞具有全能性，胚胎干細胞可來源于此。(3)常用顯微注射法將外源基因導入動物受體細胞，采用DNA分子雜交技術來檢測轉基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一個胚胎分割而來，二者遺傳物質相同，性別相同。(5)人工授精是用人工方法將精子送入雌性動物生殖道內(nèi)，而體外受精時，精子與卵細胞在體外專用受精溶液中完成受精。,答案 (1)胚胎分割 胚胎移植 (2)促性腺激素 囊胚 ③ (3)顯微注射法 DNA分子雜交 (4)相同 (5)C,1．胚胎移植的四大生理基礎 (1)胚胎“移入”的生理基礎 哺乳動物在發(fā)情排卵后的最初一段時期，不論是否妊娠，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化相同 (2)胚胎“收集”的生理基礎 早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于“游離”狀態(tài),(3)胚胎在受體內(nèi)“存活”的生理基礎 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生“免疫排斥”反應 (4)移植后胚胎得以“繼續(xù)發(fā)育”的生理基礎 供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受任何影響,2．克隆動物、試管動物與轉基因動物遺傳特性比較,[跟進題組] 1．下圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述錯誤的是 ( ) A．獲取的精子經(jīng)獲能處理后才能進行體外受精 B．②過程只與細胞膜的流動性有關 C．③過程的細胞增殖方式一定是有絲分裂 D．④過程屬于胚胎移植過程,解析 在進行體外受精時，獲取的精子需獲能后才能進行體外受精；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與膜的流動性有關)、核的融合等； ③過程是卵裂過程，該過程的細胞增殖方式是有絲分裂； ④過程是將多細胞胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程。 答案 B,2．下圖為克隆小亞洲黃羊的培育過程，據(jù)圖回答有關問題。,(1)小亞洲黃羊D的遺傳性狀與________基本一致。 (2)A、B、C三只羊中，哪一只羊沒有提供遺傳物質？____。 (3)克隆亞洲黃羊的成功，在技術上的突破之處是______。 A．供核細胞是體細胞 B．供核細胞是胚胎細胞 C．異品種克隆成功 D．細胞核移植技術 (4)克隆亞洲黃羊的過程是否遵循孟德爾的遺傳分離定律，為什么？_____________。,解析 (1)克隆繁殖的子代遺傳性狀應與供核方幾乎一致。 (2)A、B、C三只羊中，A羊提供了細胞核，B羊提供了細胞質，C羊只提供了胚胎發(fā)育的場所，即D的遺傳物質幾乎都來自供核方A羊，另有少部分遺傳物質來自B羊，所以C羊沒有提供遺傳物質。 (3)克隆亞洲黃羊是由普通山羊完成的體細胞克隆亞洲黃羊，屬于異品種克隆，在技術上是一個很大的突破。 (4)克隆亞洲黃羊的過程未出現(xiàn)兩性生殖細胞的融合現(xiàn)象，因此屬于無性生殖，不遵循孟德爾的遺傳分離定律。,答案 (1)亞洲黃羊A (2)C羊 (3)C (4)否。克隆為無性繁殖，孟德爾定律僅發(fā)生于有性生殖過程中,(2)界定“人工授精”與“體外受精” 人工授精是用人工的方法將公畜的精子注入母畜生殖道內(nèi)，使精卵細胞結合；體外受精是將人工獲取的精子和卵母細胞在體外完成受精。這兩者的本質都是兩性生殖細胞的結合，只不過前者是在體內(nèi)完成的，后者是在體外完成的。,