一輪學(xué)案第39講胚胎工程與生物技術(shù)的安全性及倫理問題

第39講胚胎工程與生物技術(shù)的安全性及倫理問題[新高考復(fù)習(xí)目標(biāo)]1．生命觀念：認(rèn)同胚胎工程建立及發(fā)展的意義。2．科學(xué)思維：簡述哺乳動(dòng)物的精子和卵子的發(fā)生、受精作用、胚胎發(fā)育過程，構(gòu)建試管動(dòng)物和胚胎移植的基本操作流程模型。3．社會(huì)責(zé)任：試管動(dòng)物、克隆性治療和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性、生物技術(shù)中的倫理問題和生物武器對(duì)人類的威脅。授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第283頁考點(diǎn)一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子和卵子的發(fā)生(1)精子的發(fā)生①場所：哺乳動(dòng)物精子發(fā)生的場所是睪丸。②時(shí)期：從初情期開始，直到生殖機(jī)能衰退。③過程(2)卵子的發(fā)生①場所：雌性動(dòng)物的卵巢內(nèi)。②時(shí)期：在動(dòng)物胚胎性別分化以后。③過程2．受精(1)概念：精子和卵子結(jié)合形成合子(受精卵)的過程。(2)場所：雌性動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。(3)過程3．早期胚胎發(fā)育1．教材選修3P63“討論2”：排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？提示：是指卵子從卵泡中排出。2．教材選修3P64“側(cè)欄思考題”：進(jìn)行體外受精時(shí)，將卵母細(xì)胞取出后，是否應(yīng)當(dāng)將它置于與輸卵管中相似的環(huán)境，讓它進(jìn)一步成熟？提示：是的。從卵巢上取出的卵母細(xì)胞還沒有成熟，尚未完成減數(shù)第一次分裂。應(yīng)在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達(dá)到受精前的成熟階段。1．精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開始的。(×)2．卵子形成過程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的。(×)3．判斷卵子是否受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體。(√)4．卵裂期細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大。(×)5．卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加。(×)6．在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期。(×)1.受精過程中的“三大反應(yīng)”“兩道屏障”2．明辨體內(nèi)受精應(yīng)注意的幾個(gè)問題(1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。(2)動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，如豬、羊等；有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞，如馬、犬等。但它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。(3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。(4)受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核(即精卵各提供1/2)，而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。3．卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律(1)有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。(2)細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個(gè)細(xì)胞體積減小。(3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。據(jù)下面哺乳動(dòng)物發(fā)育過程的幾個(gè)階段的圖示回答問題：[設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念](1)A、B、C分別處于什么階段？提示：桑椹胚、囊胚、原腸胚。(2)圖中的4和7兩個(gè)空腔是同一個(gè)結(jié)構(gòu)嗎？提示：不是，分別是囊胚腔和原腸腔。(3)細(xì)胞分化開始出現(xiàn)于哪個(gè)時(shí)期？1部分的細(xì)胞將來形成什么結(jié)構(gòu)？提示：細(xì)胞分化開始出現(xiàn)于B(囊胚)時(shí)期，1部分的細(xì)胞將來形成胎膜和胎盤。(4)早期胚胎的發(fā)育過程中，卵裂時(shí)細(xì)胞的體積和所有的細(xì)胞體積之和有何變化？提示：卵裂過程中，細(xì)胞只分裂而不生長，所以每個(gè)細(xì)胞的體積越來越小，但總體積并不增加或略有縮小。命題點(diǎn)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以精、卵細(xì)胞的發(fā)生與受精過程為依托考查生命觀念)))1．下列關(guān)于精子形成過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分B．高爾基體發(fā)育為頭部的頂體C．中心體演變成精子的尾D．線粒體退化消失解析：細(xì)胞核和線粒體都是精子結(jié)構(gòu)中重要的部分。其中細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場所，也是參與精卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。而線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸分解營養(yǎng)物質(zhì)、產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)能量的場所，精子的線粒體在精子形成過程中，集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和提供運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”。答案：D2．下圖是利用胚胎工程技術(shù)對(duì)優(yōu)良品種的牛進(jìn)行快速繁殖的有關(guān)示意圖。請(qǐng)回答下列問題。(1)可以對(duì)供體母牛注射促性腺激素進(jìn)行________處理以獲得更多的A細(xì)胞；將A細(xì)胞培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期也可用于克隆動(dòng)物的培育。(2)和受精作用有關(guān)的過程有：a.第一次卵裂開始；b.釋放第二極體；c.頂體反應(yīng)；d.穿越透明帶；e.雌、雄原核融合。其正確的順序?yàn)開_______(填序號(hào))。(3)圖中的胚胎發(fā)育的主要場所是________，還未與子宮建立組織上的聯(lián)系，這就為胚胎移植中的________________提供了可能。(4)為了提高胚胎利用率，獲得更多胚胎，可以對(duì)圖中________(填編號(hào))進(jìn)行分割。胚胎干細(xì)胞可以從丁圖的________(填編號(hào))中分離出來，這類細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為________________________的特點(diǎn)。解析：(1)對(duì)供體母牛注射促性腺激素能促使其超數(shù)排卵，產(chǎn)生更多的A細(xì)胞(卵母細(xì)胞)，將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期也可用于克隆動(dòng)物的培育。(2)受精過程為：頂體反應(yīng)→穿越放射冠→穿越透明帶(透明帶反應(yīng))→卵細(xì)胞膜反應(yīng)→卵子完成減數(shù)第二次分裂并釋放第二極體→雌、雄原核形成→雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始，因此正確的順序?yàn)閏、d、b、e、a。(3)圖示早期胚胎發(fā)育的主要場所是輸卵管，還未與子宮建立組織上的聯(lián)系，這就為胚胎收集提供了可能。(4)胚胎分割的適宜時(shí)期是丙(桑椹胚)或者丁(囊胚)；胚胎干細(xì)胞可以從圖丁的④(內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞)分離，其形態(tài)上的主要特點(diǎn)是細(xì)胞體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。答案：(1)超數(shù)排卵(2)c、d、b、e、a(3)輸卵管胚胎收集(4)丙、?、芗?xì)胞體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯命題點(diǎn)2eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以早期胚胎發(fā)育過程為依托考查生命觀念及科學(xué)思維)))3．下圖表示高等動(dòng)物的個(gè)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(gè)細(xì)胞的體積不斷增大C．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個(gè)體發(fā)育過程中會(huì)出現(xiàn)羊膜D．原腸胚期是進(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期解析：由受精卵發(fā)育為幼體的過程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過程是胚后發(fā)育，A項(xiàng)錯(cuò)誤；卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個(gè)細(xì)胞的體積減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；兔子、雄鷹和眼鏡蛇分別是哺乳類、鳥類和爬行類動(dòng)物，都是真正的陸生脊椎動(dòng)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(hù)作用，C項(xiàng)正確；原腸胚期已發(fā)生了細(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時(shí)進(jìn)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(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C4．請(qǐng)回答體內(nèi)受精及早期胚胎發(fā)育的有關(guān)問題。(1)受精卵在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂的時(shí)期，稱為____________，當(dāng)早期胚胎的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)時(shí)，叫作______________________。這個(gè)階段前的每一個(gè)細(xì)胞都屬于__________________。該實(shí)心胚進(jìn)入子宮腔后，細(xì)胞間出現(xiàn)裂隙、胚胎內(nèi)初次出現(xiàn)空腔，細(xì)胞開始分化，此時(shí)胚胎稱為____________。(2)早期胚胎中初次發(fā)生分化的細(xì)胞分別會(huì)成為——位于胚胎表面的單層扁平細(xì)胞，稱為____________，它們將來發(fā)育成胎膜和____________；在腔的一端有一團(tuán)細(xì)胞，稱為____________，將發(fā)育為胎兒。此時(shí)，胚胎中央的腔稱為____________。(3)胚胎從透明帶中伸展出來的過程叫作____________，此后，胚胎進(jìn)一步發(fā)育為____________，此時(shí)的胚胎中有一個(gè)由____________包圍的囊腔叫_____________________。答案：(1)卵裂期桑椹胚全能細(xì)胞囊胚(2)滋養(yǎng)層細(xì)胞胎盤內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔(3)孵化原腸胚內(nèi)胚層原腸腔考點(diǎn)二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用1．體外受精(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(超數(shù)排卵法：用促性腺激素處理后從輸卵管中沖取卵子。,直接采集法：從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集或直接,從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。))(2)精子的采集和獲能eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(采集：假陰道法、手握法、電刺激法。,獲能：培養(yǎng)法、化學(xué)誘導(dǎo)法。))(3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩?．胚胎的早期培養(yǎng)(1)目的：檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)培養(yǎng)液成分巧記eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(兩“鹽”：無機(jī)鹽和有機(jī)鹽,兩“素”：維生素和激素,兩“酸”：氨基酸和核苷酸,另有水和血清等))(3)胚胎處理：向受體移植或冷凍保存。3．胚胎工程的應(yīng)用及前景(1)胚胎移植①生理學(xué)基礎(chǔ)移入動(dòng)物發(fā)情排卵后，在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官的生理變化是相同的收集早期胚胎處于游離狀態(tài)存活受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥遺傳特征供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響②過程③意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。(2)胚胎分割①材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。②實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代的數(shù)量，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無性生殖即克隆。③分割要求：對(duì)囊胚分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。4．胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)(1)胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。(2)特點(diǎn)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯,②功能：具有發(fā)育的全能性,③體外培養(yǎng)：可增殖而不發(fā)生分化))(3)培養(yǎng)過程(4)應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①治療人類的某些頑癥,②培育人造組織器官,③研究體外細(xì)胞分化的理想材料))1．教材選修3P79“側(cè)欄思考題”：對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？提示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。2.教材選修3P82～83“拓展視野”：說出SRY-PCR胚胎的性別鑒定操作的基本程序。提示：先從被測胚胎中取出幾個(gè)細(xì)胞，提取DNA，然后用位于Y染色體上的性別決定基因，即SRY基因的一段堿基作引物，用胚胎細(xì)胞中的DNA為模板，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，最后用SRY特異性探針對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測，出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為雄性，出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，胚胎為雌性。1．可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植。(×)2．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑。(×)3．胚胎移植技術(shù)中對(duì)供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理。(×)4．胚胎分割移植應(yīng)選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚。(×)5．囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性。(×)6．胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)。(×)1.人工授精和體外受精的比較比較項(xiàng)目人工授精體外受精概念用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過程哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程場所母畜的生殖道內(nèi)體外過程人工采精→檢查與儲(chǔ)存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(卵母細(xì)胞的采集,和培養(yǎng)體外,精子的采集和,獲能體外))eq\a\vs4\al(受精,體外)胚胎發(fā)育場所受精卵的形成和胚胎發(fā)育場所在母畜體內(nèi)受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)2.早期胚胎培養(yǎng)液與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較項(xiàng)目早期胚胎培養(yǎng)液動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液鹽類無機(jī)鹽、有機(jī)鹽無機(jī)鹽、微量元素營養(yǎng)物質(zhì)氨基酸、核苷酸糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質(zhì)維生素、激素促生長因子特有成分血清血清、血漿3.試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎(分割)移植實(shí)例試管牛多利羊過程生殖方式有性生殖無性生殖遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)個(gè)體遺傳物質(zhì)大部分來自供核生物體意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期加速家畜遺傳改良進(jìn)程、挽救瀕危物種等4.胚胎移植中的四個(gè)注意點(diǎn)兩次激素使用第一次：用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵兩次檢查第一次：對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查第二次：對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查移植時(shí)間不同牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段小鼠、家兔培養(yǎng)到桑椹胚前幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植繁殖方式胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖；胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖如圖是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請(qǐng)分析回答：(設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念與科學(xué)思維)(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的主要生物技術(shù)有__________________和__________________。(2)用激素處理的目的是使B牛__________，從B牛體內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到____________(時(shí)期)才能與精子結(jié)合。(3)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后，才能與B牛的卵細(xì)胞結(jié)合，完成受精作用，這個(gè)過程叫作____________。卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到____________。(4)生產(chǎn)上常用____________期的胚胎進(jìn)行胚胎移植。若希望同時(shí)獲得多個(gè)性狀相同的家畜個(gè)體，可以使用____________技術(shù)。提示：(1)胚胎移植早期胚胎培養(yǎng)(2)超數(shù)排卵MⅡ期(3)精子獲能兩個(gè)極體(4)桑椹胚或囊胚胚胎分割命題點(diǎn)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以體外受精過程和早期胚胎培養(yǎng)過程為依托考查生命觀念及科學(xué)思維)))1．下列關(guān)于牛體外受精、胚胎工廠化生產(chǎn)的敘述中，正確的是()A．精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B．采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液形成受精卵C．成熟的卵子與處理的精子相遇形成的受精卵需培養(yǎng)到一定階段才可移植D．體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)是指胚胎發(fā)育和受精過程都在體外進(jìn)行解析：精子和卵子受精形成受精卵后還需要發(fā)育成早期胚胎才能移入母牛子宮，A錯(cuò)誤；采集的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)成熟才能與獲能的精子受精，B錯(cuò)誤；成熟卵子與獲能的精子相遇形成的受精卵，需培養(yǎng)到一定階段(桑椹胚或囊胚)才可以移植，C正確；體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即受精過程和早期胚胎發(fā)育在體外進(jìn)行，但移植后的胚胎發(fā)育過程在受體子宮進(jìn)行，D錯(cuò)誤。答案：C2．培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)甲過程為______________，該過程中可通過給母山羊注射______________使其超數(shù)排卵。(2)乙過程的操作之一是對(duì)精子進(jìn)行____________處理。(3)乙過程與丙過程中采用的培養(yǎng)液成分不同，乙過程的培養(yǎng)液為________________或?qū)Ｓ玫氖芫芤?，丙過程的培養(yǎng)液為________________。(4)丁過程是____________，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內(nèi)。解析：分析題圖可知，甲過程為卵母細(xì)胞的采集，一般用促性腺激素處理良種母山羊，使其超數(shù)排卵。乙過程為精子獲能以及受精作用，獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫１^程為早期胚胎培養(yǎng)，在發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行。丁過程為胚胎移植，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同(而不是性狀相同)的其他雌性動(dòng)物子宮內(nèi)使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體。答案：(1)卵母細(xì)胞的采集促性腺激素(2)獲能(3)獲能溶液發(fā)育培養(yǎng)液(4)胚胎移植命題點(diǎn)2eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(以胚胎移植、胚胎分割和干細(xì)胞技術(shù)考查生命觀念及科學(xué)探究)))3．(2021·適應(yīng)性測試遼寧卷)下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是()A．干細(xì)胞是具有分裂和分化能力的細(xì)胞B．造血干細(xì)胞可定向誘導(dǎo)分化成機(jī)體所有種類的細(xì)胞C．胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)能夠維持不分化的狀態(tài)D．移植胚胎干細(xì)胞可使退化的組織得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能解析：干細(xì)胞具有分裂和分化能力，A正確；造血干細(xì)胞可分化形成血細(xì)胞，胚胎干細(xì)胞在一定條件下可定向誘導(dǎo)分化成機(jī)體所有種類的細(xì)胞，B錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，能夠維持不分化的狀態(tài)，C正確；當(dāng)身體某一類細(xì)胞功能退化時(shí)，可以通過誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞定向分化來及時(shí)修補(bǔ)，并恢復(fù)正常功能，D正確。答案：B4．我國已實(shí)現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。以下是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程，a～h表示操作過程，請(qǐng)回答：(1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是________(填字母)，d操作的名稱是____________，h操作的核心是____________，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于____________期。(2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱是①____________，②____________，③____________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到____________階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意________________________________________________________________________。(3)圖中用到的激素是____________，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。解析：(1)培育“試管牛C”包括體外受精→胚胎移植→后代，即a→b→f→g；d操作是胚胎移植，h操作是基因工程技術(shù)，核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于MⅡ期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括①滋養(yǎng)層、②囊胚腔和③內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。胚胎分割時(shí)一般采用的是桑椹胚或囊胚，這個(gè)階段的細(xì)胞分化程度相對(duì)比較低，囊胚分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(3)促性腺激素能促進(jìn)兩種奶牛超數(shù)排卵；移植后的胚胎在受體子宮中能夠存活的基礎(chǔ)是受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)。答案：(1)a→b→f→g胚胎移植基因表達(dá)載體的構(gòu)建MⅡ(2)滋養(yǎng)層囊胚腔內(nèi)細(xì)胞團(tuán)桑椹胚或囊胚將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(3)促性腺激素受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(1)排卵和沖卵有何區(qū)別？提示：排卵是卵子從卵泡中排出，沖卵是把供體母畜子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來。(2)滋養(yǎng)層與飼養(yǎng)層是一回事嗎？為什么？提示：滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層。滋養(yǎng)層是囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁排列的個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤；飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為輸卵管上皮細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營養(yǎng)細(xì)胞?？键c(diǎn)三生物技術(shù)的安全性和倫理問題1．轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性(1)轉(zhuǎn)基因成果①對(duì)微生物的基因改造a．基因工程中研究最早、最廣泛和取得實(shí)際應(yīng)用成果最多的原因：微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對(duì)環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點(diǎn)。b．實(shí)例：減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期；構(gòu)建高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基因工程菌來生產(chǎn)氨基酸；用基因工程菌生產(chǎn)藥物。②轉(zhuǎn)基因動(dòng)物成功的例子a．將生長激素基因、促生長激素釋放激素基因等轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi)，培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜；b．將某些抗病毒的基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)，培育出了抵抗相應(yīng)病毒的動(dòng)物新品種；c．建立了某些人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。③轉(zhuǎn)基因植物的研究成果a．目前，科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物。b．2017年，全世界種植轉(zhuǎn)基因作物的國家已達(dá)24個(gè)。種植的轉(zhuǎn)基因作物中大豆和玉米最多，其次是棉花和油菜。c．我國批準(zhǔn)發(fā)放了轉(zhuǎn)基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，但截至2017年，只有轉(zhuǎn)基因棉花和番木瓜獲準(zhǔn)商業(yè)化種植。我國還批準(zhǔn)發(fā)放了轉(zhuǎn)基因棉花、大豆、玉米、油菜、甜菜的進(jìn)口安全證書，但我國進(jìn)口的基本上是轉(zhuǎn)基因棉花的纖維，還有這幾種作物在國外的直接加工產(chǎn)品。(2)對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭論①爭論的原因：當(dāng)人們面對(duì)原本是自然造就的生命形式被人為改造后具有了全新特征的現(xiàn)實(shí)時(shí)，出現(xiàn)激烈的爭論是正常的。②影響爭論的因素：人們所生活的國家或社會(huì)、政治制度、意識(shí)形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異，決定了人們具有不同的價(jià)值觀取向。(3)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的要求：由轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)出來的產(chǎn)品需要經(jīng)過系列的安全性評(píng)價(jià)，符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能上市。②理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的依據(jù)：需要建立在完備的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)之上，即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程；還應(yīng)該看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響；最重要的是，要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。③針對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，各個(gè)國家都制定了符合本國利益的法規(guī)和政策。我國對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是一貫的、明確的，就是研究上要大膽，堅(jiān)持自主創(chuàng)新；推廣上要慎重，做到確保安全；管理上要嚴(yán)格，堅(jiān)持依法監(jiān)管。④我國頒布了相關(guān)法規(guī)：這些法規(guī)的制定既維護(hù)了消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)，又最大程度地保證了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和已經(jīng)上市的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。我國還成立了專門的國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)，這是我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理權(quán)威的評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，為保障農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全提供重要的技術(shù)支撐。2．關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題反對(duì)支持設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎也是生命，殺死胚胎無異于“謀殺”提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷基因檢測技術(shù)方面很難用在具體醫(yī)療中有一些遺傳性疾病可以通過基因檢測后在早期采取預(yù)防措施道德方面可能引起基因歧視通過正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法，解決基因歧視現(xiàn)象3.禁止生物武器(1)生物武器的種類[連線](2)我國政府觀點(diǎn)：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。1．教材選修3P87～88“文字信息”：你能說出轉(zhuǎn)基因植物種植面積排名前十位的國家有哪些？提示：美國、巴西、阿根廷、加拿大、印度、巴拉圭、巴基斯坦、中國、南非和玻利維亞。2．教材選修3P90“生物技術(shù)資料卡”：轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的直接加工品，應(yīng)怎樣標(biāo)注？提示：標(biāo)注為“轉(zhuǎn)基因××加工品(制成品)”或者“加工原料為轉(zhuǎn)基因××”。1．基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因。(×)2．種植轉(zhuǎn)基因抗蟲作物可減少農(nóng)藥的使用量。(√)3．目的基因一定會(huì)轉(zhuǎn)入食用轉(zhuǎn)基因作物的動(dòng)物細(xì)胞。(×)4．轉(zhuǎn)基因作為一項(xiàng)技術(shù)本身是中性的。(√)5．我國對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是一貫的、明確的。(√)6．轉(zhuǎn)基因水稻和玉米等作物不允許在我國生產(chǎn)應(yīng)用。(×)1.治療性克隆與生殖性克隆類型項(xiàng)目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療用于生育，獲得人的復(fù)制品水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬于無性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息不變2.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的異同點(diǎn)(1)過程區(qū)別：設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多出的過程是上圖中的d。(2)所用技術(shù)手段不同：設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷，而試管嬰兒無須進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。(3)應(yīng)用不同：試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題，而設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。(4)相同點(diǎn)：兩者都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。1．自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國誕生以來，轉(zhuǎn)基因魚的研究取得很大進(jìn)步。如轉(zhuǎn)入外源生長激素(GH)基因的魚生長速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高，但魚類易于逃逸、擴(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，需研究轉(zhuǎn)基因魚對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴(kuò)散問題。目前，我國科學(xué)家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。[設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念與社會(huì)責(zé)任](1)轉(zhuǎn)基因魚培育成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？提示：遺傳物質(zhì)都是DNA。(2)魚類易于逃逸、擴(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題，試分析引起生態(tài)安全性問題的原因。提示：轉(zhuǎn)基因魚與同種野生魚雜交，使野生魚帶有轉(zhuǎn)基因，具有生長優(yōu)勢，使其捕食對(duì)象大量減少，與其他物種競爭加劇，引起生態(tài)危機(jī)。(3)多倍體魚類對(duì)控制過度繁殖是有效的，培育成功的三倍體“湘云鯽”，說出其形成過程。提示：轉(zhuǎn)基因的二倍體個(gè)體加倍為四倍體轉(zhuǎn)基因個(gè)體，然后二倍體與四倍體雜交形成三倍體。(4)試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因。提示：三倍體魚不能繁殖，可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍，避免發(fā)生雜交、競爭，引起生態(tài)危機(jī)。2．利用病原微生物、毒素、生化毒劑等作為戰(zhàn)爭武器，危害性極大。閱讀下列材料，回答問題：[設(shè)計(jì)意圖：考查生命觀念與社會(huì)責(zé)任]材料一：聯(lián)合國組織的一個(gè)專家小組的研究報(bào)告指出，雖然許多國家簽署了《禁止生物武器公約》，但對(duì)這方面的研制工作并未停止，因此，對(duì)生物武器防治方法的研究也應(yīng)得到加強(qiáng)。材料二：將生物戰(zhàn)劑做成干粉或液體噴灑到空氣中，形成有害的氣霧云團(tuán)，叫作“生物戰(zhàn)劑氣溶膠”。它的顆粒很小，肉眼很難看得見，滲透力極強(qiáng)，殺傷范圍廣。一些通常通過食物或昆蟲傳播的病原體也可以通過氣溶膠進(jìn)行呼吸道感染。(1)有可能成為“生物戰(zhàn)劑氣溶膠”病原體的生物，應(yīng)屬于哪些類群？__________________________________________________(請(qǐng)列舉兩例)。(2)人體抵抗病原體的第一道防線是____________。最有效的防線是____________。(3)在戰(zhàn)爭中，為預(yù)防敵方使用生物武器，你認(rèn)為參戰(zhàn)部隊(duì)采取的最有效措施是________________________________________________________________________。請(qǐng)簡述這一措施的原理：_________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)細(xì)菌、病毒、衣原體、立克次氏體等(2)皮膚、黏膜特異性免疫(3)接種常見病原體的疫苗使參戰(zhàn)人員體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞，當(dāng)病原體侵入時(shí)，會(huì)迅速產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)命題點(diǎn)1eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(以轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性為依托考查生命觀念及社會(huì)責(zé)任))1．人們對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的關(guān)注，隨著轉(zhuǎn)基因成果的不斷涌現(xiàn)而與日俱增。下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因成果的敘述，錯(cuò)誤的是()A．對(duì)微生物的基因改造是基因工程取得實(shí)際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域B．利用轉(zhuǎn)基因小鼠Ⅰ型糖尿病模型可以模擬該病的發(fā)生和發(fā)展過程C．啤酒酵母雙乙酰濃度過高會(huì)影響啤酒的風(fēng)味和口感，利用轉(zhuǎn)基因工程菌可以減少它的生成D．種植的轉(zhuǎn)基因作物中大豆和棉花最多，其次是玉米和油菜解析：種植的轉(zhuǎn)基因作物中大豆和玉米最多，其次是棉花和油菜。答案：D2．轉(zhuǎn)基因作為一項(xiàng)技術(shù)本身是中性的，由這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)出來的產(chǎn)品需要經(jīng)過一系列的安全性評(píng)價(jià)，符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能上市。關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，下列說法正確的是()A．轉(zhuǎn)基因技