人教版高中生物第33讲 胚胎工程与生态工程(含生物技术的安全性和伦理问题).docx

第33讲　胚胎工程与生态工程(含生物技术的安全性和伦理问题)
内容考情——知考向
核心素养——提考能
内容要求
1.简述动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础
2.简述干细胞在生物医学工程中的应用价值
3.举例说出日常生活中的转基因产品及影响
4.举例说明生物武器对人类的威胁
5.简述生态工程的原理及应用
6.活动：搜集“转基因食品是否安全”及关于设计试管婴儿的资料
生命观念
生态工程的结构决定其功能
科学思维
建立胚胎移植和试管动物的基本操作流程模型
科学探究
胚胎工程的应用
近三年考情
2020·全国卷Ⅱ(38)、2020·全国卷Ⅲ(38)
社会责任
转基因生物的安全性、实施生态工程保护生态环境
考点一　体内受精和早期胚胎发育
1.胚胎工程的概念
对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
2.精子和卵子的发生
3.受精作用
(1)场所：雌性的输卵管。
(2)过程
提醒　①排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。
②受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
4.早期胚胎发育过程
1.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？
提示　刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。
2.早期胚胎的发育过程中，卵裂期胚胎发育过程中物质和体积有何变化？
提示　①有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。
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。
(2021·湖南长沙市模拟)胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。请根据动物受精和早期胚胎发育过程回答下列问题：
(1)在哺乳动物体内卵子的发生过程中，减数第一次分裂完成的时间是在雌性个体________，当次级卵母细胞发育到________(填时期)时才具备与精子受精的能力，受精的场所是________，判断卵子受精的重要标志是___________________。
(2)受精过程中防止多精入卵的两道屏障是________和________________。
(3)胚胎发育过程首先是卵裂，所得每个子细胞的体积比受精卵________，胚胎发育到________期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫做孵化。
(4)胚胎干细胞是由囊胚的________或________中分离出来的一类细胞，在人类疾病治疗和科学研究中有着广泛的应用。
答案　(1)排卵前后　MⅡ中期　输卵管　在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体
(2)透明带反应　卵细胞膜反应(顺序可颠倒)
(3)小　囊胚
(4)内细胞团　原始性腺
解析　哺乳动物的卵细胞形成过程中，减数第一次分裂发生在雌性动物排卵前后，次级卵母细胞发育到减数第二次分裂中期才具备受精能力。受精的场所是输卵管。判断卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。胚胎干细胞是由囊胚的内细胞团或原始性腺中分离出来的一类细胞。
考点二　体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用
1.体外受精与早期胚胎培养
(1)体外受精
(2)早期胚胎培养
应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力
①培养液成分：无机盐、有机盐(两盐)；维生素、激素(两素)；氨基酸、核苷酸(两酸)，另外还有血清等。
②胚胎去向：向受体移植或冷冻保存。
2.胚胎移植　实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(1)地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。
(2)主要过程：
　　　　　即胚胎移植的优势
(3)意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
(4)生理学基础
3.胚胎分割　无性繁殖或克隆
(1)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
(2)实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的无性繁殖或克隆。
(3)注意：对囊胚分割时，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。对未知性别的胚胎可以取滋养层，做DNA分析进行性别鉴定。
4.胚胎干细胞(ES