2021新高考生物選擇性考試B方案一輪復習學案第10單元第37講胚胎工程生物技術的安全性和倫理問題

第37講胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題[考綱明細]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.胚胎工程的應用(Ⅱ)3.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ)4.生物武器對人類的威脅(Ⅰ)5.生物技術中的倫理問題(Ⅰ)知識自主梳理一胚胎工程的概念1．操作對象：動物eq\x(\s\up1(01))早期胚胎或eq\x(\s\up1(02))配子。2．技術手段：體外受精、胚胎移植、eq\x(\s\up1(03))胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。3．特點：經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到eq\x(\s\up1(04))雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。二體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子的發(fā)生(1)場所：eq\x(\s\up1(01))睪丸。(2)時間：從eq\x(\s\up1(02))初情期開始，到eq\x(\s\up1(03))生殖機能衰退。(3)精子的形成過程(4)變形過程中細胞發(fā)生的變化精子細胞eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(細胞核→精子\x(\s\up1(06))頭部的主要部分,高爾基體→頭部的\x(\s\up1(07))頂體,\x(\s\up1(08))中心體→精子的尾,\x(\s\up1(09))線粒體→精子尾基部的線粒體鞘,其他物質(zhì)→\x(\s\up1(10))原生質(zhì)滴最后脫落))精子2．卵子的發(fā)生(1)場所：eq\x(\s\up1(11))卵巢。(2)時間：在eq\x(\s\up1(12))胚胎的性別分化后。(3)過程①MⅠ完成時期：eq\x(\s\up1(17))排卵前后完成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(馬、犬排卵\x(\s\up1(18))后排出\x(\s\up1(19))初級卵母細胞,豬、牛、羊排卵\x(\s\up1(20))前排出\x(\s\up1(21))次級卵母細胞))MⅡ完成時期：eq\x(\s\up1(22))精子和卵子結(jié)合過程中完成②卵子是否受精的標志當在eq\x(\s\up1(23))卵細胞膜和eq\x(\s\up1(24))透明帶的間隙可以觀察到eq\x(\s\up1(25))兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標志。③精子和卵子在發(fā)生上的區(qū)別項目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場所睪丸的曲細精管eq\x(\s\up1(26))卵巢時間eq\x(\s\up1(27))從初情期開始eq\x(\s\up1(28))從胚胎性別分化后變形eq\x(\s\up1(29))需變形不需變形分裂均等分裂eq\x(\s\up1(30))不均等分裂結(jié)果形成4個精子形成1個卵子和3個極體3．體內(nèi)受精(1)場所：雌性動物的eq\x(\s\up1(31))輸卵管內(nèi)。(2)受精前的準備階段①精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在eq\x(\s\up1(32))雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得受精能力。②卵子的準備：卵子要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，到eq\x(\s\up1(33))減Ⅱ中期時，才具備與精子受精的能力。(3)受精過程過程主要變化精子穿越放射冠eq\x(\s\up1(34))頂體反應：獲能后的精子與卵子相遇時，精子頂體釋放eq\x(\s\up1(35))頂體酶，溶解eq\x(\s\up1(36))卵丘細胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越eq\x(\s\up1(37))放射冠的通路穿越eq\x(\s\up1(38))透明帶eq\x(\s\up1(39))透明帶反應(防止多精入卵的第一道屏障)進入eq\x(\s\up1(40))卵細胞膜eq\x(\s\up1(41))卵細胞膜反應(防止多精入卵的第二道屏障)形成eq\x(\s\up1(42))原核雌雄原核形成合子(受精卵)形成eq\x(\s\up1(43))雌、雄原核融合形成合子(受精完成標志)剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？提示剛排出的卵子尚未完全成熟，有的可能是初級卵母細胞，如馬、犬等，有的可能是次級卵母細胞，如豬、羊等，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。4．早期胚胎發(fā)育三體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應用1．體外受精2．胚胎的早期培養(yǎng)(1)目的：檢查eq\x(\s\up1(09))受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)培養(yǎng)液成分：兩“鹽”：eq\x(\s\up1(10))無機鹽、有機鹽；兩“素”：eq\x(\s\up1(11))維生素、激素；兩“酸”：eq\x(\s\up1(12))氨基酸、核苷酸；另有水和血清等。(3)胚胎處理：向eq\x(\s\up1(13))受體內(nèi)移植或冷凍保存。3．胚胎工程的應用及前景(1)胚胎移植①概念：將雌性動物體內(nèi)的eq\x(\s\up1(14))早期胚胎，或者通過eq\x(\s\up1(15))體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到eq\x(\s\up1(16))同種的、生理狀態(tài)相同的eq\x(\s\up1(17))其他雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為eq\x(\s\up1(18))新個體的技術。②地位：胚胎工程其他技術的最后一道“工序”。③意義a．充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的eq\x(\s\up1(19))繁殖潛力。b．大大縮短了供體本身的eq\x(\s\up1(20))繁殖周期，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量，從而推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。④生理學基礎生理學基礎意義同種動物的供、受體排卵后，生殖器官的eq\x(\s\up1(21))生理變化是相同的為移入受體的供體胚胎提供了相同的eq\x(\s\up1(22))生理環(huán)境早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而處于eq\x(\s\up1(23))游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能續(xù)表生理學基礎意義受體對外來胚胎基本上不發(fā)生eq\x(\s\up1(24))免疫排斥反應為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能供體胚胎可與受體子宮建立正常的eq\x(\s\up1(25))生理和eq\x(\s\up1(26))組織聯(lián)系，但其eq\x(\s\up1(27))遺傳特性不受影響為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障⑤基本程序⑥實質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。排卵和沖卵有什么區(qū)別？提示排卵指卵子從卵泡中排出；沖卵是把供體母畜子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來。(2)胚胎分割①概念：采用機械方法將eq\x(\s\up1(32))早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。②胚胎分割時應注意的問題a．胚胎選擇：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的eq\x(\s\up1(33))桑椹胚或eq\x(\s\up1(34))囊胚。b．分割：在對囊胚階段的胚胎進行分割時，一定要將eq\x(\s\up1(35))內(nèi)細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎恢復和進一步發(fā)育。③實質(zhì)：通過無性生殖或克隆增加后代數(shù)量。對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內(nèi)細胞團均等分割？提示內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養(yǎng)細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分胚胎正常發(fā)育的能力強，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。(3)胚胎干細胞(ES)①定義：胚胎干細胞是由eq\x(\s\up1(36))早期胚胎或eq\x(\s\up1(37))原始性腺中分離出來的一類細胞。②特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.形態(tài)：體積\x(\s\up1(38))小、細胞核\x(\s\up1(39))大、\x(\s\up1(40))核仁明顯,b.功能：具有發(fā)育的\x(\s\up1(41))全能性,c.體外培養(yǎng)：可增殖而不\x(\s\up1(42))發(fā)生分化))③主要用途a．ES細胞可用于研究哺乳動物eq\x(\s\up1(43))個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。b．ES細胞是在體外條件下研究eq\x(\s\up1(44))細胞分化的理想材料。ES細胞在eq\x(\s\up1(45))飼養(yǎng)層細胞上，或在添加eq\x(\s\up1(46))抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入eq\x(\s\up1(47))分化誘導因子，可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化，這為揭示細胞eq\x(\s\up1(48))分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段。c．ES細胞可以用于治療人類的某些頑癥，如帕金森綜合征、少年糖尿病等。d．通過eq\x(\s\up1(49))ES細胞體外誘導分化，可定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后eq\x(\s\up1(50))免疫排斥的問題。四生物技術的安全性和倫理問題1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性(1)轉(zhuǎn)基因成果eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\s\up1(01))工程菌——重組微生物,基因制藥,轉(zhuǎn)基因優(yōu)良家畜、家禽,\x(\s\up1(02))生物反應器——生產(chǎn)細胞產(chǎn)品,轉(zhuǎn)基因抗性農(nóng)作物))(2)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因①目前對eq\x(\s\up1(03))基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限。②目的基因往往是eq\x(\s\up1(04))異種生物的基因。③外源基因插入宿主基因組的部位往往是eq\x(\s\up1(05))隨機的。(3)對安全性問題的爭論：在eq\x(\s\up1(06))食物安全、eq\x(\s\up1(07))生物安全和eq\x(\s\up1(08))環(huán)境安全三個方面發(fā)生了激烈的爭論。(4)理性看待轉(zhuǎn)基因技術①正視轉(zhuǎn)基因技術可能帶來的安全性問題，要eq\x(\s\up1(09))趨利避害，不能因噎廢食。②制定eq\x(\s\up1(10))政策和法規(guī)，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術和產(chǎn)品的安全性。2．關注生物技術的倫理問題(1)克?、僦委熜钥寺∨c生殖性克隆類型項目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的從胚胎中取出干細胞用于醫(yī)學研究和治療用于生育、獲得人的復制品水平細胞水平個體水平聯(lián)系都屬于eq\x(\s\up1(11))無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息不變②中國政府態(tài)度：eq\x(\s\up1(12))中國不反對治療性克隆，反對生殖性克隆。從不同層次對克隆的理解。提示分子水平→DNA復制、PCR技術；細胞水平→動物細胞培養(yǎng)；個體水平→克隆動物(核移植)。(2)試管嬰兒與設計試管嬰兒①過程區(qū)別：設計試管嬰兒比試管嬰兒多出的過程是上圖中的eq\x(\s\up1(13))d遺傳學診斷。②應用不同：試管嬰兒主要解決eq\x(\s\up1(14))不孕夫婦的生育問題，而設計試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥等疾病的治療。③相同點：兩者都是體外受精，并進行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都屬于eq\x(\s\up1(15))有性生殖。(3)基因檢測①否定的理由：個人基因資訊的泄露造成eq\x(\s\up1(16))基因歧視，勢必造成遺傳性失業(yè)大軍、個人婚姻困難和人際關系疏遠等嚴重后果。②肯定的理由：一些遺傳性疾病在后代中復現(xiàn)率很高，通過基因檢測可以eq\x(\s\up1(17))及早預防、適時治療，達到挽救患者生命的目的。3．禁止生物武器(1)生物武器的種類：eq\x(\s\up1(18))致病菌、eq\x(\s\up1(19))病毒、eq\x(\s\up1(20))生化毒劑以及eq\x(\s\up1(21))基因重組的致病菌等。(2)中國政府的態(tài)度：在任何情況下eq\x(\s\up1(22))不發(fā)展、eq\x(\s\up1(23))不生產(chǎn)、eq\x(\s\up1(24))不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術和設備的擴散?？键c題型突破考點1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育題型一配子的發(fā)生1．精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是()A．受精前精子有獲能反應，而卵子沒有B．卵子的形成和在卵巢中的儲備是在胎兒時期完成的，而精子是在初情期之后C．卵子形成的時間很長，而精子只需要兩個月左右D．卵原細胞的增殖過程是通過有絲分裂，而精原細胞的增殖過程則是通過減數(shù)分裂答案B解析A項指受精作用，精子、卵子的準備的差異，A錯誤；哺乳動物卵泡的形成和在卵巢中的儲備是在胎兒時期完成的，而精子的形成是在初情期之后，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別，B正確；原始生殖細胞的增殖都是通過有絲分裂，D錯誤。2．如圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程，請據(jù)圖回答下列有關問題：(1)圖中A是________，B是________，E是________，階段C是指個體發(fā)育的________(時期)。(2)精子開始形成的時期是________，精子形成過程不同于卵子形成過程的最主要特征是________，該過程保留的主要結(jié)構(gòu)是________________。(3)當觀察到兩個極體時，表明________________。(4)能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是________(填序號)。(5)階段C發(fā)生的場所是________。答案(1)第一極體合子精子胎兒期(2)初情期需要變形細胞核、線粒體、中心體等(3)卵子已經(jīng)受精(4)①③(5)卵巢解析(1)圖中①為卵原細胞通過有絲分裂不斷增加其數(shù)量并演變?yōu)槌跫壜涯讣毎倪^程；②③為減數(shù)分裂，只有在受精時，次級卵母細胞才能最終完成減數(shù)第二次分裂，因此E是精子，B是合子；階段C為卵泡的形成，發(fā)生在胎兒期。(2)精子開始形成的時期是初情期，精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，產(chǎn)生精子細胞，精子細胞需要經(jīng)過變形過程才能形成精子(卵子形成不需要變形)，精子細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細胞核和線粒體等則會保留下來。(3)當觀察到兩個極體時，表明卵子已經(jīng)受精。(4)染色體的著絲點分裂可發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，即圖中的①③。(5)階段C(卵泡的形成)發(fā)生在卵巢內(nèi)。題型二體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育過程3．下列關于受精過程的敘述，錯誤的是()A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠B．透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障C．精子與卵細胞膜相互融合，精子入卵D．雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂答案A解析大量獲能的精子與卵子相遇時，即開始釋放頂體酶，溶解放射冠的卵丘細胞之間的物質(zhì)，這樣部分精子可接觸到透明帶，A錯誤。4．(2019·蘇州模擬)下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段。請據(jù)圖回答問題：(1)寫出各個階段的名稱：A：________，B：________，C：________。(2)寫出圖中各標號的名稱：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的________性，B時期開始出現(xiàn)________，C時期開始出現(xiàn)________。(4)[2]將來發(fā)育成_________________________________________。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中，細胞數(shù)目________，胚胎總體積________。答案(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內(nèi)細胞團囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層(3)全能細胞分化胚層分化(4)胎兒的各種組織(5)增多基本不變或略有減小解析(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細胞團，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細胞具有發(fā)育的全能性，囊胚開始出現(xiàn)細胞分化，已分化成滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團；原腸胚已具有胚層分化，分化為外胚層和內(nèi)胚層。(4)內(nèi)細胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中，雖然細胞數(shù)目增多，但胚胎總體積基本不變。卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律(1)有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，而一直呼吸消耗，有機物總量減少。(2)細胞體積：胚胎總體積不變或略有縮小，但細胞數(shù)目增多，所以每個細胞體積減小。(3)細胞中DNA含量：伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定?？键c2)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應用題型一體外受精和早期胚胎培養(yǎng)過程1．如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)獲能后才能進行體外受精B．采集的卵母細胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能進行體外受精C．可采用電刺激法收集牛的卵母細胞D．牛一般要培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段才進行移植答案C解析電刺激法是采集精子的方法，多用于野生或經(jīng)濟動物，采集牛的卵母細胞可以從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集，也可以直接從活體動物的卵巢中獲得，C錯誤。2．根據(jù)哺乳動物體外受精的過程回答以下問題。(1)體外受精的過程主要包括____________________、________________及受精等幾個步驟。(2)精子獲能的方法有________和____________________。(3)體外采集小鼠的卵子常用________。A．超數(shù)排卵處理法B．活體采卵法C．從早期胚胎中采集D．從屠宰后母鼠卵巢中采集(4)怎樣用一個流程圖表示體外受精過程？答案(1)卵母細胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能(2)培養(yǎng)法化學誘導法(3)A(4)如圖所示解析(3)對于實驗小動物，卵子的采集常采用超數(shù)排卵處理法，對大家畜或大型動物，常采用活體采卵法或從已屠宰母畜的卵巢中采集的方法。人工授精和體外受精的比較比較項目人工授精體外受精概念人工授精技術是指用相應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，使母畜受孕的過程體外受精是指哺乳動物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術場所母畜的生殖道內(nèi)體外過程人工采精→檢查與儲存精液→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)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)題型二胚胎移植和胚胎分割3．下列關于胚胎分割的敘述，正確的是()A．可以將胚胎任意分割成多塊B．胚胎分割是一種有性生殖C．胚胎分割后，移植獲得的后代基因型完全相同D．胚胎分割是在動物體內(nèi)進行的答案C解析胚胎分割可以看做無性生殖，它所形成的后代基因型完全相同，遺傳性狀極為相似，B錯誤，C正確；胚胎分割是在動物體外進行的操作，但不能任意分割，A、D錯誤。4．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(zhuǎn)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”)。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；圖中胚胎屬于胚胎發(fā)育的囊胚期，其中③指內(nèi)細胞團，胚胎干細胞可來源于此。(3)常用顯微注射法將外源基因?qū)雱游锸荏w細胞，采用DNA分子雜交技術來檢測轉(zhuǎn)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(zhì)相同，性別相同。胚胎移植中的四個注意點(1)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次用激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。(2)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。(3)不同動物胚胎移植的時間不同：牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，小鼠、家兔在桑椹胚前。幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低。(4)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的，還是由核移植技術形成重組細胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的。題型三胚胎干細胞及其應用5．如圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請回答：(1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至________期的內(nèi)細胞團或胎兒的______________中分離得到的一類細胞。(2)圖中分化程度最低的干細胞是______________________。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入________因子，可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。(3)在機體內(nèi)，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因____________________的結(jié)果。(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質(zhì)是將上圖中的________細胞移植到患者體內(nèi)。答案(1)囊胚原始性腺(2)胚胎干細胞分化誘導(3)選擇性表達(4)造血干解析(1)胚胎干細胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，這個早期胚胎指的是囊胚階段的內(nèi)細胞團。(2)圖中分化程度最低的干細胞是胚胎干細胞，其全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子，則該種干細胞可誘導分化形成不同類型的組織細胞。(3)細胞分化是細胞中基因選擇性表達的結(jié)果。(4)骨髓是人體的造血組織，存在有造血功能的干細胞，骨髓移植的實質(zhì)是將造血干細胞移植到患者體內(nèi)。滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層滋養(yǎng)層：囊胚時期沿透明帶內(nèi)壁排列的個體較小的細胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞，在干細胞培養(yǎng)時，可作為提供干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞。考點3生物技術的安全性和倫理問題題型一生物技術的安全性問題1．(2019·衡水模擬)蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。據(jù)此回答下列問題：(1)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細胞表面的特異性受體，使細胞膜穿孔，腸細胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對人類的風險相對較小，原因是人類腸上皮細胞________________________。(2)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲種群中的________基因頻率的增長速率。(3)一種斑蝶幼蟲食用了轉(zhuǎn)Bt基因玉米的花粉后，有44%的個體死亡。但是，也有科學家指出該實驗的結(jié)果是不確切的。因為在斑蝶幼蟲食用的葉片上，只有每平方厘米出現(xiàn)1000個轉(zhuǎn)Bt基因玉米花粉時，才會危及它們的生命，但這種情況的概率還不到1%。你如何看待上述事實？答案(1)表面無相應的特異性受體(2)抗性(3)轉(zhuǎn)基因植物對環(huán)境安全有影響，但不至于造成對環(huán)境的破壞。解析(1)由題干可知，昆蟲腸上皮細胞表面的特異性受體可與轉(zhuǎn)基因植物中的毒素蛋白結(jié)合，導致昆蟲死亡，而人類腸上皮細胞沒有昆蟲腸上皮細胞表面的特異性受體，所以該毒素蛋白對人類的風險相對較小。(2)自然選擇是普遍存在的，只種植轉(zhuǎn)基因作物時，有抗性的害蟲會生存下來而無抗性的害蟲會死亡，使害蟲抗性基因頻率快速增長，混合種植時，一部分無抗性的害蟲也會生存下來，所以害蟲的抗性基因頻率的增長速率會降低。(3)題干所述事實說明了兩個方面的問題：一是轉(zhuǎn)基因植物的花粉可以引起斑蝶幼蟲死亡，二是斑蝶幼蟲的死亡率不會太高，由這兩方面可以推測：轉(zhuǎn)基因植物可能引起環(huán)境問題，但不至于造成對環(huán)境的破壞。安全性常見誤區(qū)(1)引入外來物種≠增加生物多樣性：如果引進的生物會破壞環(huán)境或者對當?shù)厣锏纳嬖斐捎绊?，可能會造成生物多樣性的銳減。(2)轉(zhuǎn)基因生物具有危害≠應阻止技術的發(fā)展：應用正確態(tài)度對待轉(zhuǎn)基因技術，不能因為可能的危害而阻止技術的發(fā)展。題型二生物技術的倫理問題2．(2014·重慶高考)生物技術安全性和倫理問題是社會關注的熱點。下列敘述，錯誤的是()A．應嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)B．當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，但不反對治療性克隆C．反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術選擇性設計嬰兒性別D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力答案D解析在獲得轉(zhuǎn)基因植物時，要嚴格選擇目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的毒性蛋白或過敏蛋白等物質(zhì)，A正確；當今社會的普遍觀點是禁止有關人類的生殖性克隆，但不反對治療性克隆，B正確；反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術設計嬰兒性別，C正確；生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑及經(jīng)過基因重組的致病菌等，干擾素不屬于生物武器，D錯誤。3．(2019·湖北荊州松滋二中期中)試管嬰兒是通俗名詞，在專業(yè)文獻中稱為體外受精及胚胎移植。試管嬰兒是指精子和卵子的結(jié)合是在試管內(nèi)進行的，并使受精卵在符合條件的環(huán)境內(nèi)生長、分裂和發(fā)育4～6天，形成胚胎(如圖所示)，然后將胚胎移植到子宮腔內(nèi)，使之能在子宮腔內(nèi)發(fā)育，最后出生的一種生育方法，這是科學技術要求非常高的一種方法。它的成功和發(fā)展，不僅給不孕不育夫婦帶來了希望，而且對研究人類的生殖生理和胚胎發(fā)生學以及優(yōu)生學等方面提供了新的課題，有不可估量的積極作用。(1)試管嬰兒技術在生物學上所依據(jù)的原理是____________，該圖示時期是胚胎發(fā)育的________期。(2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細胞、組織，并進而形成器官和系統(tǒng)，從細胞水平看，卵裂的分裂方式是________。(3)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進行結(jié)合的體外受精技術，受精前精子需要事先經(jīng)過________處理，卵子要培養(yǎng)到________________(時期)。除此之外還用到______________________________(填兩種)技術。(4)“試管嬰兒”技術誕生后，繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒”技術，二者在對人類作用上的區(qū)別是_______________________________________________。(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設計嬰兒性別，其原因是__________________________。答案(1)受精作用囊胚(2)有絲分裂(3)獲能減數(shù)第二次分裂中期早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(4)前者主要用于治療不孕夫婦的生育問題，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細胞移植等的疾病(5)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德解析受精前，精子需要進行獲能處理，卵子需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能受精，除此之外，“試管嬰兒”還用到早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術。受精之后，受精卵進行有絲分裂，使細胞數(shù)目增多。觀察題圖可知，該圖中有囊胚腔，是典型的囊胚期圖。試管嬰兒技術主要用于解決不孕不育問題，而設計試管嬰兒主要可以治療需要骨髓移植或造血干細胞移植等的疾病。大多數(shù)人認為那些配型不合適的胚胎被丟棄或殺死，及濫用設計試管嬰兒技術，如設計嬰兒性別等導致性別比例失調(diào)，違反了倫理道德。方向真題體驗1．(2017·江蘇高考)下列關于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是()A．精子在獲能液中于37℃、5%CO2B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關激素有促進超數(shù)排卵的作用C．分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異D．注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育答案C解析分割的胚胎細胞雖有相同的遺傳物質(zhì)，但由于發(fā)育條件的不同，個體間也會存在形態(tài)學差異，C錯誤。2．(2017·江蘇高考)牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體，篩選胚胎進行移植，以利用乳腺生物反應器進行生物制藥。下列相關敘述正確的是()A．H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細胞分泌B．應選用原腸胚做雌雄鑒別C．鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D．用H-Y抗原免疫母?？色@得相應抗體答案D解