2025届高考生物一轮复习第3讲胚胎工程及生物技术的伦理问题教案新人教版选修3

PAGE10-第3讲胚胎工程及生物技术的伦理问题[考纲要求]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.转基因生物的平安性(Ⅰ)。5.生物武器对人类的威逼(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发育1．精子和卵子的发生2．体内受精(1)场所：雌性动物的输精管内。(2)受精前的打算阶段①精子获能：刚刚排出的精子，不能马上与卵子受精，必需在雌性动物生殖道发生相应的生理变更后，才能获得受精实力。②卵子的打算：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减Ⅱ中期时，才具备与精子受精的实力。(3)受精过程：获能的精子穿过放射冠和透亮带(与顶体反应有关)→精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别→精子遗传物质进入卵细胞→雌、雄原核的形成与融合。(4)防止多精入卵的机制：第一道屏障，透亮带反应；其次道屏障，卵细胞膜反应。(5)受精标记和受精完成的标记：受精的标记是在透亮带和卵细胞膜之间视察到两个极体；而受精过程完成的标记是雌、雄原核的融合。3．早期胚胎发育eq\x(受精卵)—|胚胎发育的起点eq\x(卵裂期)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(①细胞分裂方式为有丝分裂,②细胞数量增加，胚胎总体积不增加,或略有缩小))↓eq\x(桑椹胚)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(①细胞数目为32个左右,②细胞都具有全能性))↓eq\x(囊胚)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(①内细胞团：发育成胎儿的各种组织,②滋养层：发育成胎膜和胎盘))↓eq\x(原肠胚)—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(①外胚层：由内细胞团表层的细胞形成,②内胚层：由内细胞团下方的细胞形成))推断正误：(1)精子和卵子的发生都是从初情期起先的(×)(2)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数其次次分裂是连续的(×)(3)排卵是指卵泡从卵巢中排出(×)(4)成熟的精子并不具有受精实力，必需获能后才具备受精实力(√)(5)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大(×)(6)卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加(×)(7)卵子受精的标记是在卵细胞膜和透亮带的间隙出现两个极体(√)(8)透亮带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障(√)(9)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚期(×)(10)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘(×)1．受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列变更并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不行少的条件。(2)透亮带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻挡后来的精子进入透亮带的生理反应，称作透亮带反应，它是防止多精入卵的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会马上发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵的其次道屏障。2．胚胎发育过程(1)精子获能是指精子获得受精“实力”，而不是获得能量。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。(3)受精的标记≠受精完成的标记。受精的标记是在透亮带和卵细胞膜之间视察到两个极体；而受精过程完成的标记是雌、雄原核的融合。1．(2024·山东济南模拟)如图表示精子入卵后，发生(或引起的)一系列变更形成受精卵的过程，下列叙述错误的是()A．图中X指卵质膜反应，Y指卵子的减数其次次分裂B．经图中Y过程只形成了雌原核C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵质膜融合D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶B[X表示质膜反应，是防止多精入卵的其次道屏障，Y表示减数其次次分裂，在受精过程中卵子完成减数其次次分裂，A正确；经图中Y过程，除形成雌原核外，还形成极体，B错误；精子入卵主要指精子的头部外膜与卵质膜融合，C正确；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶，D正确。]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)写出各个阶段的名称：A：__________，B：__________，C：__________。(2)写出图中各标号的名称：[2]__________，[4]__________，[5]__________，[7]__________，[8]__________。(3)A时期的细胞具有发育上的________性，B时期起先出现________，C时期起先出现________。(4)[2]将来发育成________________。(5)由受精卵到B阶段透亮带裂开之前这一过程中，细胞数目________，胚胎总体积________。解析：：(1)题图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)题图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透亮带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层，[6]是滋养层，[7]是原肠腔，[8]是内胚层。(3)桑椹胚细胞具有发育的全能性，囊胚起先出现细胞分化，已分化成滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已具有胚层分化，分化为外胚层和内胚层。(4)内细胞团将发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。(5)由受精卵到B阶段透亮带裂开之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变。答案：(1)桑椹胚囊胚原肠胚(2)内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)全能细胞分化胚层分化(4)胎儿的各种组织(5)增多基本不变卵裂期胚胎中的物质和体积变更的规律(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，不从母体获得有机物，而始终通过呼吸等代谢过程消耗，有机物渐渐削减。(2)细胞体积：胚胎总体积不变或略有缩小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。(3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。考点二体外受精和早期胚胎培育及胚胎工程的应用1．体外受精(1)eq\a\vs4\al(卵母细胞的,采集和培育)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(超数排卵法：用促性腺激素处理后，从输,卵管中冲取卵子,干脆采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中,采集或干脆从活体动物的卵巢中吸取))(2)精子的采集和获能eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(采集：假阴道法、手握法、电刺激,获能：培育法、化学诱导法))(3)受精：获能的精子和培育成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。2．胚胎的早期培育(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育实力。(2)培育液成分巧记eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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：向受体移植或冷冻保存。3．胚胎工程的应用及前景(1)胚胎移植①地位：是胚胎工程及其他技术的最终一道“工序”。②过程：③优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(2)胚胎分割①方法：采纳机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等。②目的：获得同卵双胎或多胎。③定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。④材料：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。⑤要求：将内细胞团均等分割。4．胚胎干细胞(1)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分别出来的一类细胞。(2)特点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①形态：体积小，细胞核大，核仁明显,②功能：具有发育的全能性,③体外培育：可增殖而不发生分化))(3)应用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①治疗人类的某些顽症,②培育人造组织器官,③探讨体外细胞分化的志向材料))推断正误：(1)从卵巢中采集的卵母细胞不能干脆与获能的精子完成受精(√)(2)在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理(√)(3)胚胎移植技术中对供体和受体母畜都要进行相同激素处理(×)(4)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植(×)(5)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性(×)(6)胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚(×)(7)胚胎分割移植实现同卵多胎的胜利率较低(√)(8)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎(√)(9)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割(×)(10)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割(×)(11)胚胎干细胞在体外培育条件下具有增殖而不发生分化的特点(√)(12)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点(×)(13)胚胎干细胞在分化诱导因子的作用下可以向不同类型的组织细胞分化(√)1．(2024·泰安模拟)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下图所示：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培育称为________，培育的细胞在贴壁生长至铺满培育皿底时停止分裂，这种现象称为________。(2)图中2­细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为________；也可从灰鼠体内取出卵子，通过__________后进行早期胚胎培育获得。(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内接着发育，此项技术在生产实践中的主要意义是_____________________________________________________________________________。暂不移入的胚胎可运用________方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分别培育获得。这类细胞的形态特征有________________________。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。解析：：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培育称为原代培育，培育的细胞在贴壁生长至铺满培育皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。(2)图中2­细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为冲卵；也可从灰鼠体内取出卵子，培育到肯定时期再通过体外受精(或核移植)后进行早期胚胎培育获得。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内接着发育，胚胎移植的意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖实力；暂不移入的胚胎可运用冷冻(或低温)方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的内细胞团细胞分别培育获得。胚胎干细胞在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显等特征。iPS与ES细胞在功能上都具有发育全能性，因此对人类iPS细胞进行定向诱导分化后用于疾病的细胞治疗，这种技术称为治疗性克隆。答案；(1)原代培育接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖实力冷冻(或低温)(4)内细胞团体积小，细胞核大，核仁明显诱导分化2．如图是科学家采纳不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：(1)图中a的操作名称是____________，c的操作名称是____________，操作时要留意将_______________________________________________________________________。(2)图中d、f为胚胎移植，其实质是________________________________，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_______________________________________________________________________________________。为了保证供体、受体的生理状态相同，用激素进行________________。(3)胚胎干细胞来源于图中的________(填图中数字标号)。胚胎干细胞在________细胞上，或在添加抑制因子的培育液中，能够维持________的状态。(4)图中A、B牛的性别________(填“相同”“不相同”或“不肯定相同”)。解析：：(1)分析图解可知，图中a操作表示体外受精，c操作表示胚胎分割，胚胎分割时要留意将内细胞团均等分割。(2)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应。为了保证供、受体的生理状态相同，用激素进行同期发情处理。(3)胚胎干细胞来源于图中的③，即内细胞团。胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培育液中，能够维持(只增殖)不分化的状态。(4)A、B牛是通过胚胎分割产生的同卵双生个体，遗传物质相同，因此两者的性别相同。答案：(1)体外受精胚胎分割内细胞团均等分割(2)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应同期发情处理(3)③饲养层(只增殖)不分化(4)相同滋养层≠饲养层(1)滋养层：囊胚时期沿透亮带内壁排列的个体较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。(2)饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培育时，可作为供应干细胞分裂、增殖的养分细胞。eq\o(,,\s\do4(,))考点三生物技术的平安性和伦理问题1．转基因成果(1)微生物方面：①制造出具有重要作用的重组微生物，如假单孢杆菌。②利用DNA重组的微生物生产生化药物，即基因制药。(2)转基因动物方面：①在培育生长快速、养分品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。②科学家把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种养分物质、宝贵药物或人类所需的蛋白质。(3)转基因植物方面：目前，科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。2．关注生物技术的伦理问题反对支持克隆人伦理方面违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆中国不反对治疗性克隆技术方面技术不成熟，流产率高、畸形率高、诞生后死亡率高可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方面解决技术问题设计试管婴儿胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”供应骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤基因检测技术方面很难用在详细医疗中有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期实行预防措施道德方面可能引起基因卑视通过正确的科学学问传播、伦理道德教化和立法，解决基因卑视现象3.禁止生物武器(1)生物武器的种类[连线]提示：①—b②—c③—a(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。(3)特点：①致命性、传染性强。②面积效应大。③危害时间长。④难以发觉。(4)我国政府观点：在任何状况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。推断正误：(1)转基因作物被动物食用后，目的基因就会转入动物体细胞中(×)(2)种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性(√)(3)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中(√)(4)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加(×)(5)如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不会存在平安性问题(×)(6)中国政府禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆(√)(7)中国反对生物武器，但中国在特别状况下可以生产生物武器(×)1.试管婴儿和设计试管婴儿的异同点(1)过程区分：设计试管婴儿比试管婴儿多出的过程是上图中的④。(2)所用技术手段不同：设计试管婴儿胚胎移植前须要进行遗传学诊断，而试管婴儿无需进行遗传学诊断。(3)应用不同：试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，而设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。(4)相同点：两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培育，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。2．生殖性克隆和治疗性克隆的比较项目生殖性克隆治疗性克隆区分目的用于生育、产生新个体治疗人类疾病水平个体水平细胞水平联系都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同1．(2024·山东威海模拟)下列关于生物技术平安性和伦理问题的叙述，错误的是()A．转基因植物合成的蛋白质，可能成为某些人群新的过敏原B．克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念C．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在平安性问题D．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器C[反对者认为某些转基因植物产生的蛋白质可能会成为某些人的过敏源，造成食物平安问题，A正确；克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念，B正确；转基因植物存在生物平安问题，如转基因