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1、走向高考走向高考 生物生物路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 高考总复习高考总复习现代生物科技专题现代生物科技专题选修三选修三选选 考考 内内 容容专题三胚胎工程与生物技术的安专题三胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题全性和伦理问题选修三选修三考情考点探究考情考点探究考纲要求考纲要求三年考情三年考情1.动物胚胎发育的基本过程与胚动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础胎工程的理论基础体外受精与早期胚胎培养体外受精与早期胚胎培养胚胎工程的应用胚胎工程的应用2014江苏、重庆，江苏、重庆，2013天津、江苏、福天津、江苏、福建，建，2012浙江、江苏浙江、江苏
2、转基因生物的安全性转基因生物的安全性生物武器对人类的威胁生物武器对人类的威胁生物技术中的伦理问题生物技术中的伦理问题2014重庆、海南，重庆、海南，2013江苏，江苏，2012江苏江苏1.(2014江江苏苏，19)杜杜泊泊羊羊以以其其生生长长速速度度快快、肉肉质质好好等等优优点点，被被称称为为“钻钻石石级级”肉肉用用绵绵羊羊。科科研研工工作作者者通通过过胚胚胎胎工工程程快快速速繁繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是()A为为了了获获得得更更多多的的卵卵母母细细胞胞，需需用用雌雌激激素素对对雌雌性性杜杜泊泊羊羊进行处理进行处理B从从卵卵巢巢中中采
3、采集集的的卵卵母母细细胞胞可可直直接接与与获获能能的的精精子子进进行行体体外受精外受精C为为避避免免代代孕孕绵绵羊羊对对植植入入胚胚胎胎产产生生排排斥斥反反应应，应应注注射射免免疫抑制剂疫抑制剂D为为了了进进一一步步扩扩大大繁繁殖殖规规模模，可可通通过过胚胚胎胎分分割割技技术术获获得得同卵双胎同卵双胎答案答案D解解析析本本题题杜杜泊泊羊羊的的培培育育来来考考查查胚胚胎胎工工程程的的原原理理和和过过程程。为为了了获获得得更更多多的的卵卵母母细细胞胞，需需用用促促性性腺腺激激素素对对雌雌性性杜杜泊泊羊羊进进行行处处理理；从从卵卵巢巢中中采采集集的的卵卵母母细细胞胞需需培培养养到到减减数数第第二二次
4、次分分裂裂中中期期才才能能与与获获能能的的精精子子进进行行体体外外受受精精；代代孕孕绵绵羊羊对对植植入入胚胚胎胎不不产产生生排排斥斥反反应应，不不需需注注射射免免疫疫抑抑制制剂剂；通通过过胚胚胎胎分分割割技技术术获获得得同同卵卵双胎，可提高繁殖率。双胎，可提高繁殖率。答案答案D解解析析本本题题考考查查生生物物技技术术安安全全性性与与伦伦理理。在在转转基基因因过过程程中中，避避免免基基因因污污染染和和对对人人类类的的影影响响，必必须须严严格格选选择择目目的的基基因因，A正正确确；我我国国不不反反对对治治疗疗性性克克隆隆，坚坚决决反反对对生生殖殖性性克克隆隆，B正正确确；反反对对设设计计试试管管婴
5、婴儿儿原原因因之之一一防防止止选选择择性性设设计计婴婴儿儿，违违背背伦伦理理道道德德，C正正确确；生生物物武武器器是是指指有有意意识识的的利利用用微微生生物物、毒毒素素、昆昆虫虫侵侵袭袭敌敌人人的的军军队队、人人口口、农农作作物物或或者者牲牲畜畜等等目目标标，以以达达到到战战争争目目的的的的一一类类武武器器，干干扰扰素素为为淋淋巴巴因因子子，非非生生物物武武器器，D错错误误。注注意意的的问问题题是是让让所所有有判判断断都都建建立立在在辩辩证证的的基基础础上上，承承认认其其进进步步意义，注意避免其局限性和预防未知的有害性。意义，注意避免其局限性和预防未知的有害性。课前基础回扣课前基础回扣一、体内
6、受精和早期胚胎发育一、体内受精和早期胚胎发育1胚胎工程的概念胚胎工程的概念(1)操作对象：动物的操作对象：动物的_或配子。或配子。(2)技技术术：_、_、胚胚胎胎分分割割、胚胚胎胎干干细细胞胞培养等。培养等。早期胚胎早期胚胎 体外受精体外受精 胚胎移植胚胎移植 2精子和卵子的发生精子和卵子的发生(1)精子的发生：精子的发生：场所：睾丸的场所：睾丸的_。时间：时间：_生殖机能衰退。生殖机能衰退。曲细精管曲细精管初情期初情期初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞精子头精子头头部顶体头部顶体中心体中心体线粒体鞘线粒体鞘卵巢卵巢胎儿期和初情期后胎儿期和初情期后排卵前后排卵前后精子和卵子结合精子和卵子
7、结合输卵管输卵管生殖道生殖道M中期中期放射冠放射冠透明带透明带卵黄膜封闭卵黄膜封闭卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚内细胞团内细胞团胎膜和胎盘胎膜和胎盘促性腺激素促性腺激素 假阴道法假阴道法电刺激法电刺激法培养法培养法获能的精子获能的精子获能溶液获能溶液无机盐和有机盐无机盐和有机盐维生素和激素维生素和激素氨基酸和核苷酸氨基酸和核苷酸血清血清受体移植受体移植三、胚胎工程的应用及前景三、胚胎工程的应用及前景1胚胎移植胚胎移植(1)概念剖析；概念剖析；供供体体：能能提提供供早早期期胚胚胎胎或或通通过过体体外外受受精精及及其其他他方方式式得得到到的胚胎的雌性动物。的胚胎的雌性动物。受体：受体：_的其他雌性动物。
8、的其他雌性动物。结果：产生新个体。结果：产生新个体。(2)意义：充分发挥意义：充分发挥_。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力雌性优良个体的繁殖潜力(3)生理学基础：生理学基础：移入：排卵后，移入：排卵后，_的生理变化是相同的。的生理变化是相同的。收集：早期胚胎处于收集：早期胚胎处于_。存存活活：受受体体对对移移入入子子宫宫的的外外来来胚胚胎胎基基本本上上不不发发生生_。遗遗传传性性：供供体体胚胚胎胎可可与与受受体体子子宫宫建建立立正正常常的的_联系，但移入受体的供体胚胎的联系，但移入受体的供体胚胎的_不受任何影响。不受任何影响。(4)基本程序：基本程序：对对供供、
9、受受体体的的选选择择和和处处理理_对对胚胚胎的收集、检查、培养或保存胎的收集、检查、培养或保存_移植后检查。移植后检查。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配种或进行人工授精配种或进行人工授精胚胎移植胚胎移植2胚胎分割胚胎分割(1)概念：概念：方法：机械方法；方法：机械方法；分割份数：将早期胚胎切割成分割份数：将早期胚胎切割成2等份、等份、4等份或等份或8等份等；等份等；目的：获得目的：获得_。(2)定位：动物定位：动物_的方法之一。的方法之一。(3)材料：发育良好、形态正常的材料：发育良好、形态正常的_。(4)要求：将要
10、求：将_均等分割。均等分割。同卵双胎或多胎同卵双胎或多胎无性繁殖或克隆无性繁殖或克隆桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚内细胞团内细胞团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工程菌工程菌生物反应器生物反应器滞后效应滞后效应新的过敏原新的过敏原营养成分营养成分入侵的外来物种入侵的外来物种稳定性稳定性3理性看待生物技术理性看待生物技术(1)正正视视转转基基因因技技术术可可能能带带来来的的安安全全性性问问题题，要要_，不能因噎废食。，不能因噎废食。(2)制制定定_，最最大大限限度度保保证证转转基基因因技技术术和和产产品品的的安全性。安全性。趋利避害趋利避害政策和法规政策
11、和法规五、关注生物技术的伦理问题五、关注生物技术的伦理问题生殖性生殖性治疗性治疗性染色体染色体基因歧视基因歧视六、禁止生物武器六、禁止生物武器1生物武器的种类生物武器的种类(连线连线)种类实例种类实例致病菌、病毒致病菌、病毒a重组流感病毒、新型鼠痘病重组流感病毒、新型鼠痘病 毒毒生化毒剂生化毒剂b鼠疫菌、炭疽杆菌鼠疫菌、炭疽杆菌基因重组的致病菌基因重组的致病菌c肉毒杆菌毒素肉毒杆菌毒素2我国政府观点我国政府观点在在任任何何情情况况下下_生生物物武武器器，并并反反对生物武器及其技术和设备的扩散。对生物武器及其技术和设备的扩散。不发展、不生产、不储存不发展、不生产、不储存1.采集的卵母细胞可直接与
12、获能的精子受精吗？采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精吗？提提示示不不可可以以。刚刚排排出出的的卵卵子子尚尚未未完完全全成成熟熟，仅仅完完成成减减数数第第一一次次分分裂裂，需需要要在在输输卵卵管管内内进进一一步步成成熟熟，直直到到减减数数第第二二次次分裂的中期才能与精子完成受精作用。分裂的中期才能与精子完成受精作用。2试管婴儿和设计试管婴儿都需要进行基因检测吗？试管婴儿和设计试管婴儿都需要进行基因检测吗？提提示示试试管管婴婴儿儿是是为为了了解解决决不不孕孕问问题题，不不需需要要进进行行基基因因检测；设计试管婴儿是为了治疗疾病，需要进行基因检测。检测；设计试管婴儿是为了治疗疾病，需要进行基因检测
13、。1.通通过过胚胚胎胎移移植植技技术术，可可以以实实现现良良种种牛牛的的快快速速繁繁殖殖。下下列列相关叙述正确的是相关叙述正确的是()A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低答案答案D解解析析在在胚胚胎胎移移植植时时，需需用用促促性性腺腺激激素素对对供供体体母母牛牛进进行行处处理理进进行行超超数数排排卵卵，而而受受体体母母牛牛是是用用孕孕激激
14、素素处处理理，A项项错错误误；受受精精过过程程可可以以在在体体内内进进行行，然然后后在在体体外外进进行行胚胚胎胎分分割割，B项项错错误误；胚胚胎胎移移植植时时不不能能用用原原肠肠胚胚，C项项错错误误；目目前前，以以二二分分胚胚胎胎的的移移植成功率最高，而同卵多胎的成功率低，植成功率最高，而同卵多胎的成功率低，D项正确。项正确。答案答案B解解析析种种植植转转基基因因作作物物应应与与传传统统农农业业种种植植区区隔隔离离，否否则则可可能能引引起起基基因因污污染染，也也可可能能由由于于生生物物入入侵侵影影响响当当地地的的生生物物多多样样性性；目目的的基基因因为为DNA分分子子，动动物物食食用用后后会会
15、消消化化成成小小分分子子核核苷苷酸酸，所所以不会转入动物体细胞中，以不会转入动物体细胞中，B项错误。项错误。3关关于于现现代代生生物物工工程程技技术术应应用用的的安安全全性性，下下列列说说法法中中不不正确的是正确的是()A运运用用重重组组DNA技技术术可可以以将将致致病病菌菌或或病病毒毒改改造造成成威威力力巨巨大的生物武器大的生物武器B转转基基因因植植物物进进入入自自然然界界后后不不会会与与野野生生物物种种杂杂交交进进而而威威胁其他生物的生存胁其他生物的生存C人人类类在在发发展展基基因因工工程程作作物物时时，没没有有充充分分考考虑虑生生物物和和环环境之间的相互影响境之间的相互影响D一一旦旦发发
16、现现转转基基因因生生物物出出现现了了安安全全性性问问题题，要要马马上上停停止止实验，并销毁重组生物实验，并销毁重组生物答案答案B解解析析人人们们对对转转基基因因植植物物生生物物安安全全性性方方面面的的担担心心主主要要是是转转基基因因植植物物进进入入自自然然界界后后可可能能会会与与其其近近缘缘物物种种通通过过花花粉粉杂杂交交，从从而而使使得得野野生生物物种种也也获获得得更更强强的的生生存存能能力力，进进而而威威胁胁其其他他生生物物的的生存，出现生态危机，生存，出现生态危机，B项错误。项错误。4(2014盐盐城城一一模模)下下列列有有关关哺哺乳乳动动物物卵卵细细胞胞在在生生物物技技术中的应用正确的
17、是术中的应用正确的是()A提取出来的卵细胞与精子相遇即可结合形成受精卵提取出来的卵细胞与精子相遇即可结合形成受精卵B直接进行细胞培养可形成试管动物直接进行细胞培养可形成试管动物C可直接作为核移植的受体细胞可直接作为核移植的受体细胞D作作为为目目的的基基因因的的受受体体细细胞胞，但但不不能能直直接接培培育育成成转转基基因因动物动物答案答案D解解析析获获取取哺哺乳乳动动物物卵卵细细胞胞时时，提提取取出出来来的的是是初初级级卵卵母母细细胞胞或或次次级级卵卵母母细细胞胞，其其要要发发育育到到减减数数第第二二次次分分裂裂中中期期才才能能与与获获能能的的精精子子结结合合形形成成受受精精卵卵，A项项错错误误
18、。哺哺乳乳动动物物的的卵卵细细胞胞单单独独培培养养不不能能形形成成试试管管动动物物，需需进进行行受受精精后后才才可可形形成成试试管管动动物物，B项项错错误误。卵卵细细胞胞去去核核后后可可以以作作为为核核移移植植的的受受体体，C项项错错误误。卵卵细胞不能直接培育成转基因动物，细胞不能直接培育成转基因动物，D项正确。项正确。核心考点突破核心考点突破1.精子和卵子的发生精子和卵子的发生 体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育 项目项目精子的发生精子的发生卵子的发生卵子的发生不不同同点点场场所所睾丸的曲细精管睾丸的曲细精管卵巢卵巢(减数第一次分裂减数第一次分裂)、输卵管、输卵管(减数第二次减数第
19、二次分裂分裂)时时间间初情期到生殖机能衰退初情期到生殖机能衰退卵泡的形成和在卵巢卵泡的形成和在卵巢内的储备：出生前内的储备：出生前(即即胎儿时期胎儿时期)排卵：初情期排卵：初情期项目项目精子的发生精子的发生卵子的发生卵子的发生相同点相同点原始生殖细胞的增殖为有丝分裂原始生殖细胞的增殖为有丝分裂生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程均经一生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半(2)卵子发生的主要特点：卵子发生的主要特点：初初级级卵卵母母细细胞胞的的减减数数第第一一次次分分裂裂发发生生在在排排卵卵前前后后，产产生生一个次
20、级卵母细胞和一个第一极体。一个次级卵母细胞和一个第一极体。当当精精子子与与卵卵子子结结合合时时，次次级级卵卵母母细细胞胞进进行行减减数数第第二二次次分分裂形成卵子和第二极体。裂形成卵子和第二极体。防止多精子入卵的机制：防止多精子入卵的机制：a第一道屏障，透明带反应。第一道屏障，透明带反应。b第二道屏障：卵细胞膜反应。第二道屏障：卵细胞膜反应。2受精受精第第一一步步：精精子子穿穿越越放放射射冠冠和和透透明明带带。顶顶体体反反应应使使顶顶体体内内的的酶酶释释放放出出来来并并溶溶解解放放射射冠冠内内的的卵卵丘丘细细胞胞之之间间的的物物质质；透透明明带带反反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。应是防止多
21、精入卵受精的第一道屏障。第第二二步步：精精子子进进入入卵卵细细胞胞膜膜。卵卵细细胞胞膜膜反反应应是是防防止止多多精精入入卵受精的第二道屏障。卵受精的第二道屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)。3早期胚胎发育早期胚胎发育(1)受精卵：个体发育的起点。受精卵：个体发育的起点。(2)卵裂期：卵裂期：分裂方式为有丝分裂。分裂方式为有丝分裂。细胞体积缩小。细胞体积缩小。细胞数量增加。细胞数量增加。胚胎总体积不变或略有缩小。胚胎总体积不变或略有缩小。(3)桑椹胚：桑
22、椹胚：细胞数目在细胞数目在32个左右。个左右。细胞未分化，属于全能细胞。细胞未分化，属于全能细胞。(4)囊胚：囊胚：内细胞团内细胞团胎儿的各种组织。胎儿的各种组织。滋养层滋养层胎盘和胎膜。胎盘和胎膜。(5)原肠胚：出现外胚层、内胚层和原肠腔。原肠胚：出现外胚层、内胚层和原肠腔。受精的标志受精的标志受精完成的标志受精完成的标志受受精精的的标标志志是是在在透透明明带带和和卵卵细细胞胞膜膜之之间间观观察察到到两两个个极极体体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。解解析析减减数数分分裂裂后后直直接接产产生生的的应应为为精精子子细细胞胞，变变形形后后才才叫叫精子。精子
23、。答案答案B下下图图是是畜畜牧牧业业生生产产上上培培育育某某种种优优良良种种牛牛的的两两种种方方法法，请请分分析回答下列问题。析回答下列问题。(1)方方 法法 和和 方方 法法 均均 用用 到到 的的 生生 物物 技技 术术 有有_和和_。(2)用用激激素素处处理理的的目目的的是是使使B牛牛_，从从B牛牛体体内内获获得得的的卵卵母母细细胞胞需需要要培培养养到到_(时时期期)才才能能与与精精子子结结合。合。(3)A牛牛的的精精子子要要与与B牛牛的的卵卵细细胞胞结结合合，完完成成受受精精作作用用，必必须先须先_。卵子受精的标志是。卵子受精的标志是_。(4)生生产产上上常常用用_期期的的胚胚胎胎进进
24、行行胚胚胎胎移移植植。若若希希望望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用_技术。技术。答答案案(1)动动物物细细胞胞培培养养胚胚胎胎移移植植(2)超超数数排排卵卵减减数数第第二二次次分分裂裂中中期期(3)获获能能在在卵卵细细胞胞膜膜和和透透明明带带的的间间隙隙能能够够观察到两个极体观察到两个极体(4)桑椹胚或囊胚胚胎分割桑椹胚或囊胚胚胎分割解解析析(1)方方法法、中中都都用用到到了了动动物物细细胞胞培培养养技技术术和和胚胚胎移植技术。胎移植技术。(2)超超数数排排卵卵应应用用促促性性腺腺激激素素处处理理，获获得得的的卵卵母母细细胞胞需需要要在减数第二次
25、分裂中期才能与精子结合。在减数第二次分裂中期才能与精子结合。(3)体体外外受受精精前前应应该该让让精精子子获获能能，然然后后才才能能完完成成受受精精作作用用。卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带之间能观察到两个极体。卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带之间能观察到两个极体。(4)胚胚胎胎移移植植常常用用桑桑椹椹胚胚或或囊囊胚胚进进行行，胚胚胎胎分分割割能能同同时时获获得性状相同的多个个体。得性状相同的多个个体。体外受精和早期胚胎培养体外受精和早期胚胎培养 1.体外受精体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养：卵母细胞的采集和培养：实实验验动动物物以以及及家家畜畜猪猪、羊羊等等：用用促促性性腺腺激激素素处处
26、理理，使使其其排排出出更更多多的的卵卵子子，然然后后，从从输输卵卵管管中中冲冲取取卵卵子子，直直接接与与获获能能的的精子在体外受精。精子在体外受精。大大家家畜畜或或大大型型动动物物：从从刚刚被被屠屠宰宰的的母母畜畜的的卵卵巢巢中中采采集集卵卵母母细细胞胞或或直直接接从从活活体体动动物物的的卵卵巢巢中中吸吸取取卵卵母母细细胞胞，然然后后在在体体外外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。(2)精子的采集和获能：精子的采集和获能：收收集集精精子子的的方方法法：主主要要有有假假阴阴道道法法、手手握握法法和和电电刺刺激激法法等。等。精精子子体体外外获获能能的的方
27、方法法：主主要要有有培培养养法法(啮啮齿齿动动物物、家家兔兔、猪猪等等)和和化化学学诱诱导导法法(牛牛、羊羊等等家家畜畜的的精精子子常常采采用用化化学学法法，即即将将精精子子放放在在一一定定浓浓度度的的肝肝素素或或钙钙离离子子载载体体A23187溶溶液液中中，用用化化学学药物诱导精子获能药物诱导精子获能)。(3)体外受精：体外受精：获获能能的的精精子子和和培培养养成成熟熟的的卵卵子子可可以以在在获获能能溶溶液液或或专专用用的的受受精溶液中完成受精过程。精溶液中完成受精过程。2早期胚胎发育早期胚胎发育(1)过程：受精卵过程：受精卵卵裂期卵裂期桑椹胚桑椹胚囊胚囊胚原肠胚。原肠胚。(2)每个阶段的具
28、体特点和体内早期胚胎发育相同。每个阶段的具体特点和体内早期胚胎发育相同。(1)获获得得精精子子和和卵卵子子后后，两两者者并并不不立立即即在在体体外外结结合合：需需要要对对精精子子进进行行获获能能处处理理，并并将将卵卵母母细细胞胞培培养养成成熟熟至至减减数数第第二二次次分分裂中期。裂中期。(2)胚胚胎胎发发育育的的过过程程中中，细细胞胞的的全全能能性性并并非非完完全全相相同同，桑桑椹椹胚胚具具有有全全能能性性，囊囊胚胚是是开开始始分分化化的的阶阶段段，原原肠肠胚胚时时期期已已出出现现高度分化。高度分化。解解析析冲冲出出的的卵卵子子还还不不成成熟熟，只只有有培培养养至至减减数数第第二二次次分分裂裂
29、中中期期时时，才才具具有有与与精精子子受受精精的的能能力力。在在此此之之前前，也也要要经经历历类类似似精子获能的处理。精子获能的处理。答案答案D下列关于体外受精的叙述，错误的是下列关于体外受精的叙述，错误的是()A超数排卵的做法是给供体注射促性腺激素超数排卵的做法是给供体注射促性腺激素B采集的卵母细胞可以直接与精子受精采集的卵母细胞可以直接与精子受精C收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法等D体体外外受受精精前前，通通常常采采用用培培养养法法和和化化学学诱诱导导法法诱诱导导精精子子获能获能答案答案B解解析析促促性性腺腺激激素素可可以以促促进进超超
30、数数排排卵卵；采采集集的的卵卵母母细细胞胞要要培培养养到到M中中期期才才可可以以与与获获能能的的精精子子结结合合；假假阴阴道道法法、手手握握法法和和电电刺刺激激法法等等是是收收集集精精子子的的常常用用方方法法；体体外外受受精精前前，通通常常采采用用培养法和化学诱导法诱导精子获能。培养法和化学诱导法诱导精子获能。胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景 一、胚胎移植和胚胎分割一、胚胎移植和胚胎分割1胚胎移植的实质胚胎移植的实质 早早期期胚胚胎胎在在相相同同生生理理环环境境条条件件下下空空间间位位置置的的转转移移，胚胚胎胎本本身的遗传物质并不发生改变。身的遗传物质并不发生改变。2影响胚胎移植成功率
31、的两个重要条件影响胚胎移植成功率的两个重要条件(1)要要在在同同种种动动物物之之间间进进行行移移植植，“同同种种”是是指指“同同一一物物种种”。(2)供、受体生理状态要相同：供、受体生理状态要相同：供、受体母畜的发情时间一致；供、受体母畜的发情时间一致；胚胚胎胎移移入入受受体体子子宫宫的的位位置置应应该该与与其其在在供供体体内内的的位位置置相相同同或相似。或相似。3胚胎移植的时间胚胎移植的时间(1)不同动物其胚胎移植的时间不同。不同动物其胚胎移植的时间不同。(2)牛牛、羊羊要要培培养养到到桑桑椹椹胚胚或或囊囊胚胚阶阶段段；小小鼠鼠、家家兔兔在在桑桑椹胚前；人胚胎可在椹胚前；人胚胎可在816个细
32、胞阶段移植。个细胞阶段移植。(3)几几乎乎所所有有动动物物都都不不能能在在原原肠肠胚胚阶阶段段移移植植，因因为为此此时时胚胚胎细胞分化程度高，移植成功率很低。胎细胞分化程度高，移植成功率很低。4胚胎分割胚胎分割(1)理论基础：细胞的全能性。理论基础：细胞的全能性。(2)材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(3)囊囊胚胚期期分分割割要要求求：将将内内细细胞胞团团均均等等分分割割，以以免免影影响响分分割后胚胎的恢复和进一步发育。割后胚胎的恢复和进一步发育。(4)意意义义：加加快快繁繁殖殖速速度度，是是动动物物无无性性繁繁殖殖或或克克隆隆的的方方法
33、法之一，其他克隆方法还有核移植。之一，其他克隆方法还有核移植。二、试管动物技术的环节及意义二、试管动物技术的环节及意义1试管动物技术含有以下几个技术环节试管动物技术含有以下几个技术环节(1)体外受精体外受精(2)早期胚胎的培养早期胚胎的培养(3)胚胎移植胚胎移植2产生后代的生殖方式：有性生殖。产生后代的生殖方式：有性生殖。3体体外外受受精精、早早期期胚胚胎胎的的培培养养阶阶段段在在体体外外，培培养养合合格格的的胚胎还要移植到母体的子宫内，在母体子宫里完成胚胎发育。胚胎还要移植到母体的子宫内，在母体子宫里完成胚胎发育。4试管动物技术的意义试管动物技术的意义(1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。充
34、分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(2)加速育种工作和品种改良。加速育种工作和品种改良。(3)节省购买种畜的费用。节省购买种畜的费用。三、胚胎干细胞的分类、研究进展及应用前景三、胚胎干细胞的分类、研究进展及应用前景1干细胞分类干细胞分类干干细细胞胞分分为为三三类类：全全能能干干细细胞胞、多多能能干干细细胞胞、专专能能干干细细胞胞。胚胎干细胞为全能干细胞。胚胎干细胞为全能干细胞。2胚胎干细胞的应用前景胚胎干细胞的应用前景ES细细胞胞的的分分离离和和培培养养成成功功是是胚胚胎胎工工程程中中的的重重大大成成就就之之一一，在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。在基础生物学、畜牧学和医学上都
35、具有十分重要的应用价值。(1)ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。细胞可用于治疗人类的某些顽症。利利用用ES细细胞胞可可以以被被诱诱导导分分化化形形成成新新的的组组织织细细胞胞的的特特性性，移移植植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。(2)培育成组织器官，用于器官移植培育成组织器官，用于器官移植(3)对对ES细细胞胞的的培培养养和和诱诱导导，为为揭揭示示细细胞胞分分化化和和细细胞胞凋凋亡亡的机理提供了有效手段。的机理提供了有效手段。(4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研
36、究。3人人ES细胞研究的前沿进展细胞研究的前沿进展目目前前，ES细细胞胞的的分分离离、培培养养体体系系的的研研究究以以及及ES细细胞胞的的选选择择、检检测测和和全全能能性性的的维维持持，不不仅仅是是胚胚胎胎工工程程的的前前沿沿课课题题之之一一，也是当前生命科学研究的热门课题之一。也是当前生命科学研究的热门课题之一。(1)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的性性状状不不同同：前前者者由由父父本本和和母母本本共同决定，后者与核供体基本相同。共同决定，后者与核供体基本相同。(2)胚胚胎胎分分割割所所用用胚胚胎胎并并非非来来自自于于胚胚胎胎发发育育的的任任何何时时期期：桑桑椹椹胚胚时时期期的的细细
37、胞胞均均未未分分化化，细细胞胞全全能能性性最最高高，是是胚胚胎胎分分割割的的最佳时期。最佳时期。解解析析考考查查动动物物细细胞胞工工程程的的内内容容和和胚胚胎胎分分割割。表表现现型型不不同同的的母母牛牛，其其基基因因型型一一定定不不同同，生生育育出出基基因因型型完完全全相相同同的的小小牛牛，根根据据题题目目给给出出的的选选项项，很很可可能能是是将将胚胚胎胎分分割割移移植植，因因为为由由一一个个胚胎分割得到的胚胎的基因型完全相同。胚胎分割得到的胚胎的基因型完全相同。答案答案C胚胚胎胎干干细细胞胞是是从从哺哺乳乳动动物物或或人人的的早早期期胚胚胎胎中中分分离离出出来来的的一一类类细细胞胞，具具有有
38、发发育育的的全全能能性性，它它可可进进一一步步分分化化发发育育成成各各种种不不同同的的组组织织细细胞胞。如如下下图图所所示示为为干干细细胞胞的的培培养养过过程程，请请问问图图中中哪哪一一段的细胞是干细胞段的细胞是干细胞()A囊胚囊胚B内细胞团内细胞团C血液组织干细胞血液组织干细胞D各种血细胞各种血细胞答案答案B解解析析哺哺乳乳动动物物的的胚胚胎胎干干细细胞胞是是由由早早期期胚胚胎胎或或原原始始性性腺腺中中分分离离出出来来的的一一类类细细胞胞，它它具具有有发发育育的的全全能能性性，可可进进一一步步分分化化形形成成造造血血干干细细胞胞和和神神经经干干细细胞胞等等各各种种不不同同的的专专能能干干细细
39、胞胞。因因此此胚胚胎干细胞又叫全能干细胞。胎干细胞又叫全能干细胞。生物技术的安全性生物技术的安全性 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(1)目目前前对对基基因因的的结结构构、调调控控机机制制及及基基因因间间的的相相互互作作用用了了解有限。解有限。(2)目的基因往往是异种生物的基因。目的基因往往是异种生物的基因。(3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。2理性看待转基因生物理性看待转基因生物(1)转基因生物的优缺点：转基因生物的优缺点：优点优点缺点缺点解决粮食短缺问题解决粮食短缺问题大大减少农药的使用量，大大减
40、少农药的使用量，减少环境污染减少环境污染增加食物营养，提高附加增加食物营养，提高附加值值增加食物种类，提升食物增加食物种类，提升食物品质品质提高生产效率，带动相关提高生产效率，带动相关产业发展产业发展可能出现新的过敏原或重可能出现新的过敏原或重组形成新病毒组形成新病毒可能产生抗除草剂的杂草可能产生抗除草剂的杂草可能使疾病的传播跨越物可能使疾病的传播跨越物种障碍种障碍可能会损害生物多样性可能会损害生物多样性可能会对人类生活环境造可能会对人类生活环境造成二次污染成二次污染(2)对待转基因生物的正确态度：对待转基因生物的正确态度：对对转转基基因因生生物物出出现现激激烈烈的的伦伦理理方方面面的的争争论
41、论是是正正常常的的，关关键是社会应有正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展。键是社会应有正确的舆论导向，从而促进科学技术的发展。国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。国家对转基因技术要制定符合本国利益的政策和法规。在在转转基基因因生生物物或或其其产产品品研研究究过过程程中中，科科学学家家要要自自觉觉遵遵守守科学研究道德。科学研究道德。解解析析建建立立有有关关生生物物技技术术安安全全性性和和伦伦理理问问题题的的法法律律法法规规，是是规规范范生生物物研研究究、防防止止生生物物技技术术滥滥用用的的有有力力武武器器；还还可可规规范范科科学家的研究行为，对生物技术产生负面影响有抑制作用。学家的
42、研究行为，对生物技术产生负面影响有抑制作用。答案答案A目前我国转基因农作物目前我国转基因农作物()A在研究、农田试种阶段要进行严格的安全性评价在研究、农田试种阶段要进行严格的安全性评价B在在研研究究、农农田田试试种种和和商商品品化化阶阶段段要要进进行行严严格格的的安安全全性性评价评价C在在研研究究、农农田田试试种种、大大面面积积种种植植和和商商品品化化等等各各阶阶段段都都要进行严格的安全性评价要进行严格的安全性评价D有的阶段需核发批准证书后才允许进入下一阶段有的阶段需核发批准证书后才允许进入下一阶段答案答案C解解析析目目前前我我国国转转基基因因农农作作物物在在研研究究、农农田田试试种种、大大面
43、面积积种种植植和和商商品品化化等等各各阶阶段段都都要要进进行行严严格格的的安安全全性性评评价价，在在各各阶阶段段需核发批准证书后才允许进入下一阶段。需核发批准证书后才允许进入下一阶段。生物技术的伦理问题分析生物技术的伦理问题分析 1.试管婴儿与克隆人的比较试管婴儿与克隆人的比较一般过程一般过程实质实质说明说明试管试管婴儿婴儿体外受精、体外一定程体外受精、体外一定程度的胚胎发育、胚胎移度的胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续发育植到子宫内继续发育有性有性生殖生殖与人类正常生殖与人类正常生殖情况相比，主要情况相比，主要是改变了受精和是改变了受精和初期发育的场所初期发育的场所克隆克隆人人将体细胞的核物质移
44、到将体细胞的核物质移到去核的卵细胞中，将重去核的卵细胞中，将重组胚胎移植到子宫内，组胚胎移植到子宫内，逐渐发育为新个体逐渐发育为新个体体细胞体细胞繁殖，繁殖，属于无属于无性生殖性生殖克隆过程证明了克隆过程证明了动物细胞核的全动物细胞核的全能性能性2.克隆的分类克隆的分类(2)相同点：相同点：都都是是体体外外受受精精，并并进进行行体体外外早早期期胚胚胎胎培培养养，都都要要经经过过胚胚胎胎移植，都是有性生殖。移植，都是有性生殖。4基因检测基因检测(1)原理：原理：DNA分子杂交。分子杂交。(2)争论焦点：争论焦点：基因检测能否达到预防疾病的目的。基因检测能否达到预防疾病的目的。是是否否引引起起基基
45、因因歧歧视视、个个人人婚婚姻姻困困难难、人人际际关关系系疏疏远远等等严严重后果。重后果。(1)设设计计试试管管婴婴儿儿和和基基因因检检测测在在应应用用方方面面并并非非完完全全不不同同，两两者者都都可可用用于于避避免免遗遗传传病病患患儿儿的的出出生生，从从而而降降低低人人类类遗遗传传病病发发病率。病率。(2)试试管管婴婴儿儿和和克克隆隆人人的的形形成成过过程程并并不不相相同同：前前者者进进行行减减数分裂和受精作用，而后者只进行有丝分裂。数分裂和受精作用，而后者只进行有丝分裂。(2014苏苏北北四四市市联联考考)所所谓谓“设设计计试试管管婴婴儿儿”，实实际际上上是是指指体体外外受受精精形形成成的的
46、胚胚胎胎，在在植植入入母母体体孕孕育育前前，根根据据人人们们的的需需要要，将将胚胚胎胎的的一一个个细细胞胞取取出出，进进行行某某些些基基因因检检测测。当当检检测测结结果果符符合合人人们们需需要要时时，再再把把胚胚胎胎植植入入母母体体孕孕育育。“设设计计试试管管婴婴儿儿”不不同同于于为为解解决决不不孕孕夫夫妇妇的的生生育育问问题题而而出出现现的的试试管管婴婴儿儿。下下列列关关于于“设设计计试试管管婴婴儿儿”的的问问题题，哪哪项项不不合合乎道德规范乎道德规范()A利用利用“设计试管婴儿设计试管婴儿”的脐带血的脐带血B“设计试管婴儿设计试管婴儿”不一定非考虑他的性别不一定非考虑他的性别C利用利用“设
47、计试管婴儿设计试管婴儿”技术设计畸形胎儿，以供展览技术设计畸形胎儿，以供展览D利利用用“设设计计试试管管婴婴儿儿”提提供供骨骨髓髓造造血血干干细细胞胞，救救治治病病人人解解析析试试管管婴婴儿儿的的设设计计一一般般是是为为了了救救治治病病人人，需需要要试试管管婴婴儿儿的的骨骨髓髓干干细细胞胞、脐脐带带血血等等，这这样样的的设设计计都都符符合合伦伦理理道道德德，而而那些为达到不正当目的而设计试管婴儿的做法都违背伦理道德。那些为达到不正当目的而设计试管婴儿的做法都违背伦理道德。答案答案C引发伦理问题的生物技术包括引发伦理问题的生物技术包括()克克隆隆人人设设计计试试管管婴婴儿儿基基因因身身份份证证转
48、转基基因因生生物物AB CD答案答案B解解析析克克隆隆人人、设设计计试试管管婴婴儿儿、基基因因身身份份证证等等技技术术会会引引发发人类伦理问题。人类伦理问题。禁止生物武器禁止生物武器 1.生物武器的危害特点：生物武器的危害特点：第一、致病力强，传染性大。第一、致病力强，传染性大。第第二二、有有潜潜伏伏期期，潜潜伏伏期期最最短短的的至至少少也也有有3至至6小小时时，一一般般是是3至至4天，一般潜伏期的症状不明显，难以及时发现。天，一般潜伏期的症状不明显，难以及时发现。第三、污染面积大，危害时间长。第三、污染面积大，危害时间长。第第四四、传传染染途途径径多多。生生物物战战剂剂可可通通过过多多种种途
49、途径径使使人人感感染染发发病病，如如从从口口食食入入、经经呼呼吸吸道道吸吸入入、昆昆虫虫叮叮咬咬、污污染染伤伤口口、接接触触皮皮肤肤、黏黏膜膜感感染染等等等等。生生物物气气溶溶胶胶无无色色、无无味味，又又多多在在黄黄昏昏、夜夜间间、清清晨晨、多多雾雾时时秘秘密密施施放放。所所投投带带菌菌的的昆昆虫虫、动动物物也也易易和和当地原有种类相混，不易发现。当地原有种类相混，不易发现。第第五五、生生物物武武器器造造价价低低，技技术术难难度度不不大大，隐隐秘秘性性强强，可可以以在任何地方研制和生产。在任何地方研制和生产。随随着着科科学学技技术术的的发发展展，生生物物武武器器又又发发展展出出了了新新品品种种
50、。它它们们将更精确、更有针对性、有更大的杀伤力。将更精确、更有针对性、有更大的杀伤力。2对待生物武器的态度对待生物武器的态度坚坚决决禁禁止止生生物物武武器器，对对于于转转基基因因生生物物安安全全性性问问题题，可可以以有有两两种种不不同同立立场场，然然后后通通过过讨讨论论，形形成成自自己己的的观观点点。而而关关于于生生物物武武器器，必必须须形形成成明明确确的的立立场场不不论论在在何何种种情情况况下下，生生物物武武器器的的生生产产、储储存存和和使使用用都都将将对对受受害害国国的的民民众众，以以及及所所有有爱爱好好和和平平的人们造成极度的恐慌和致死危害。的人们造成极度的恐慌和致死危害。解解析析高高烧
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