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新高考生物一轮复习课件 第十单元 第7课 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题（含解析）
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这是一份新高考生物一轮复习课件 第十单元 第7课 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题（含解析），共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查，曲细精管，初情期，出生前，受精卵，雌性动物生殖，2受精过程，早期胚胎发育，胚胎的早期培养，生理环境相同等内容，欢迎下载使用。
第7课 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
核心概念·自查
【概念导图】 一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础一、体内受精和早期胚胎发育1.精子和卵子的发生：
曲细精管
初情期
出生前
2.受精：(1)概念和受精前准备：①概念：_____与_____结合形成合子(即_______)的过程，它包括受精前的准备阶段和受精阶段。②受精前准备阶段：a.精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在________________发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。b.卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到_____________________________时，才具备与精子受精的能力。
精子
卵子
受精卵
雌性动物生殖
道
减数第二次分裂中期(MⅡ
中期)
(2)受精过程：
3.早期胚胎发育：
二、体外受精和早期胚胎培养与胚胎工程的应用及前景1.体外受精：
2.胚胎的早期培养：
3.胚胎工程的应用及前景：(1)胚胎移植：①地位：是胚胎工程其他技术的最后一道工序。②过程：
③生理学基础：④实质：早期胚胎在_____________的条件下空间位置的转移。⑤意义：充分发挥_____优良个体的繁殖潜力。
生理环境相同
雌性
(2)胚胎分割：①材料：发育良好，形态正常的_____________。②实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，可以看做动物的_________或克隆的方法之一。③分割要求：对囊胚分割时，要注意将_________均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
桑椹胚或囊胚
无性繁殖
内细胞团
4.胚胎干细胞(ES或EK细胞)：(1)来源：___________________。(2)特点
早期胚胎或原始性腺
(3)应用 (4)培养过程：
三、生物技术安全性和伦理问题1.转基因成果令人叹为观止：
发酵周期
高产
优质
生长迅速
营养品质优良
抗虫
抗病
抗除草剂
2.理性看待转基因技术：(1)正视转基因技术可能带来的安全性问题，要_________，不能因噎废食。(2)制定政策和法规，最大程度地保证转基因技术和产品的安全性。
趋利避害
3.试管婴儿与设计试管婴儿：试管婴儿与设计试管婴儿都是有性生殖，都要通过①_________，并进行②体外早期胚胎培养和③_________，不同的是设计试管婴儿在胚胎移植前需进行“遗传学诊断”或“基因诊断”。
体外受精
胚胎移植
4.禁止生物武器：(1)生物武器的种类[连一连]：(2)我国政府观点：在任何情况下_______________________生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
不发展、不生产、不储存
【概念辨析】全面清障碍1.判断下列有关体内受精和早期胚胎发育叙述的正误：(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始。 ( ) 分析：卵子的发生在胚胎时期性别分化以后即开始进行。(2)卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。 ( )(3)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚。 ( ) 分析：囊胚期开始出现细胞分化，胚胎分化为滋养层细胞和内细胞团。
×
√
×
(4)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。 ( )分析：内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层则发育成胎儿的胎膜和胎盘。(5)精子获能就是获得“能量”。 ( )分析：精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。
×
×
2.判断下列体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程应用叙述的正误：(1)在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理。 ( )(2)从输卵管冲取的卵子可直接与获能的精子结合。 ( )(3)胚胎分割时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。 ( )分析：胚胎分割时应选取发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，原肠胚分化程度较高，不宜进行胚胎分割。(4)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( )(5)对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。 ( )分析：对囊胚进行分割时，要将内细胞团均等分割。
√
√
×
√
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(6)胚胎干细胞在滋养层细胞上培养时只增殖而不发生分化。 ( )分析：胚胎干细胞在饲养层细胞上培养时只增殖而不发生分化。(7)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。 ( )分析：胚胎干细胞蛋白质合成旺盛，核仁较大。
×
×
3.判断下列有关生物技术的安全性和伦理问题叙述的正误： (1)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中。 ( )分析：目的基因被消化分解成脱氧核苷酸才能被吸收(即目的基因已经被破坏)。(2)种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生植物的遗传(基因)多样性。 ( )(3)我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆。 ( )分析：中国禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。
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(4)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中。 ( )(5)中国反对生物武器，但中国在特殊情况下可以生产生物武器。 ( )分析：中国政府的观点是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。
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【概念活用】教材命题源1.教材选修3P64“侧栏思考题”改编：进行体外受精时，将卵母细胞取出后，能否直接用于体外受精？为什么？提示：不能。从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟。应在体外人工模拟输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
2.教材选修3P66图3-8哺乳动物早期胚胎的发育：
(1)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？提示：卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，但总体积并不增加或略有缩小。(2)细胞分化开始出现于哪个时期？滋养层细胞将来形成什么结构？提示：细胞分化开始出现于B(囊胚)时期，滋养层细胞将来形成胎膜和胎盘。
关键能力·进阶
考点一 体内受精和早期胚胎发育【典例精研引领】 (2021·济宁模拟)下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是 ( )A.雌性动物排卵后遇精子即完成受精B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因进行选择性表达C.使家兔精子获能的方法一般是用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液处理D.动物的个体发育过程是受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胎儿
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】选B。雌性动物排卵后需要培养至减数第二次分裂中期，才能与获能后的精子完成受精，A错误；胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果，B正确；对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能；而对于牛、羊等家畜的精子在体外进行获能处理时，一般用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液进行处理，C错误；高等哺乳动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育，胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，D错误。
【母题变式延伸】核心素养新命题 排卵和冲卵有什么区别？(科学思维：比较与分类)提示：排卵是指卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。
【知能素养提升】1.“排卵”的三点提醒：(科学思维：归纳与概括)(1)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。(2)排出的卵子是初级卵母细胞(如马)或次级卵母细胞(如猪、牛)，而不是成熟的卵子。(3)排出的卵子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。
2.受精过程的三个易混点：(科学思维：归纳与概括)(1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。(2)受精的场所为输卵管，而胚胎发育的场所为输卵管和子宫。(3)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体，而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。
【热点考向演练】考向一 结合精子、卵子的发生和受精过程，考查生命观念的结构与功能观1.(2021·石嘴山模拟)有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，正确的是 ( )A.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成B.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体C.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用D.卵子发生时，MⅠ和MⅡ过程是不连续的，但细胞质均等分配
【解析】选A。卵子形成过程MⅠ和MⅡ过程是不连续的，MⅠ在卵巢中完成，MⅡ通常在输卵管内完成，A正确；卵子完成受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，B错误；采集到的精子需要进行获能处理，卵子需要发育成熟(减数第二次分裂中期)，这样精子和卵子相遇才可发生受精作用，C错误；卵细胞的形成过程中细胞质是不均等分配，D错误。
2.(2020·中原名校联考)1890年英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉兔，在此之后胚胎工程技术开始广泛地发展起来。请根据胚胎工程相关的知识回答下列问题：(1)胚胎工程是指对动物的____________所进行的多种显微操作和处理技术。 (2)在自然条件下受精过程是在雌性的输卵管内完成的，完成这个过程的前提是____________和卵子发育至____________期。受精作用过程中防止多精入卵的生理屏障包括____________。
(3)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为卵裂期。其特点是： 。 (4)ES或EK细胞来源于早期胚胎或___________，在功能上具有发育的全能性。体外培养时，ES细胞可以____________，可对其进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【解析】(1)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。(2)自然状态下，精子需要进行获能处理，卵子在输卵管内发育到MⅡ中期(或减数第二次分裂中期)时，精卵细胞才能在输卵管结合完成受精过程；防止多精入卵有两道屏障：第一道是透明带反应，第二道是卵细胞膜反应。(3)卵裂期细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(4)ES或EK细胞来源于早期胚胎或原始性腺，当在体外培养时，ES细胞可以只增殖而不发生分化。
答案：(1)早期胚胎或配子 (2)精子获能 MⅡ中(或减数第二次分裂中) 透明带反应和卵细胞膜反应(3)细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小(4)原始性腺 增殖而不发生分化
【知识总结】受精过程中的“三大反应”“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变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可少的前提条件。(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称为透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
考向二 通过早期胚胎发育过程，考查生命观念的结构与功能观3.(2021·菏泽模拟)如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图，下列叙述正确的是 ( )A.此图中细胞还没有分化，图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团B.此图为卵裂期，遗传物质未发生改变C.进行胚胎分割时，取③中的细胞做性别鉴定D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
【解析】选D。囊胚时期细胞已出现分化，A错误；此图为囊胚期，细胞分化过程中遗传物质不变，B错误；对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，C错误；胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化，D正确。
4.(2021·莆田模拟)中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，正确的是 ( )A.卵裂期不仅细胞数量增加，而且体积也有所增加B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C.在形成早期胚胎的过程中，不会出现细胞的分化D.克隆出的早期胚胎中，各细胞的遗传信息是不同的
【解析】选B。卵裂期细胞数量增加但胚胎总体积并不明显增加，甚至略微减小，A错误；兔子卵细胞质中含有激发大熊猫细胞核全能性的物质，作用是激发大熊猫细胞核的全能性，B正确；胚胎发育过程中，到囊胚期就出现细胞分化，C错误；早期胚胎的细胞是由同一细胞经有丝分裂而来的，所以遗传物质相同，D错误。
5.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时期开始出现________，C时期开始出现________。 (4)[2]将来发育成____________。 (5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，细胞数目_____，胚胎总体积 。
【解析】(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[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，囊胚开始出现细胞分化，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阶段透明带破裂之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变或略有减小。
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 基本不变或略有减小
【加固训练·拔高】 (2021·长春模拟)2019年8月，中国科学家在国际权威学术期刊《Nature》在线发表了最新研究成果，该研究首次构建了小鼠早期胚胎着床后发育时期高分辨率时空转录组图谱。这项工作将极大推动早期胚胎发育和干细胞再生医学相关领域的发展。请分析回答下列问题：(1)小鼠早期胚胎发育过程中，从受精卵发育至囊胚初期，是在______内进行的。桑椹胚前每一个细胞都具有________的潜能，称为全能细胞。
(2)再生医学中的干细胞是动物和人体内仍保留着______能力的细胞。胚胎干细胞是从_______________中分离出来的，在形态上的特点是___________________(请答出三点)。(3)利用人类患者的体细胞进行核移植，然后诱导得到胚胎干细胞，再定向培育出组织器官，用于器官移植，可解决 问题(请答出两点)。有的国家要求此种方法得到的体外培养的胚胎存活期不能超过14天，这是基于______方面的担忧。
【解析】(1)小鼠早期胚胎发育过程中，从受精卵发育至囊胚初期，是在透明带内进行的。桑椹胚前每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，称为全能细胞。(2)干细胞再生体现了干细胞具有分裂和分化能力。胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的，在形态上的特点是体积小、细胞核大、核仁明显。(3)利用人类患者的体细胞进行核移植，然后诱导得到胚胎干细胞，再定向培育出组织器官，用于器官移植，可解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。有的国家要求此种方式得到的体外培养的胚胎存活期不能超过14天，这是基于伦理学方面的担忧。
答案：(1)透明带 发育成完整胚胎(2)分裂和分化 早期胚胎或原始性腺 体积小、细胞核大、核仁明显(3)供体器官不足和器官移植后免疫排斥 伦理学(伦理)
考点二 体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用【典例精研引领】(2020·海南高考)某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程，如图所示。
回答下列问题。(1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是 。 (2)把桑椹胚植入假孕母鼠子宫前，需要对胚胎进行性别鉴定，目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是：先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体的性别决定基因，即SRY基因的一段碱基设计______，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增，最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者，胚胎为______；出现阴性反应者，胚胎为______。
(3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质，检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是___________，检测的基本思路是 。
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】(1)通常来自精子的雄性原核较大，更容易容纳外源DNA，因此外源基因容易整合到精子的染色体上，这是提高转化率的关键。(2)目前，对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY -PCR法，操作的基本程序是：从被测的胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物，在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)催化作用下，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增，再用SRY特异性探针检测扩增产物，与SRY特异性探针出现阳性反应者，说明其含有Y染色体，胚胎为雄性；出现阴性反应者，说明其不含Y染色体，胚胎为雌性。(3)检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是利用抗原—抗
体杂交技术，基本步骤：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原—抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。
答案：(1)雄性原核较大，更容易容纳外源DNA(2)引物 雄性小鼠 雌性小鼠(3)抗原-抗体杂交技术 从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原—抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已经表达成功
【母题变式延伸】核心素养新命题 需要对假孕母鼠进行怎样处理？(生命观念：结构与功能观)提示：假孕母鼠子宫是转基因小鼠发育的场所，假孕母鼠是代孕母体，需要对其和供体母鼠进行同期发情处理。
【备选典例】 培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题：
(1)甲过程为____________，该过程中可通过给母山羊注射________使其超数排卵，然后，从______中冲取卵子。(2)乙过程的操作之一是对精子进行________处理。(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为___________或专用的受精溶液，丙过程的培养液为_____________。(4)丁过程是___________，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。
【解析】(1)分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。(2)乙过程为精子获能以及受精作用。(3)获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。(4)丁过程为胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同(而不是性状相同)的其他雌性动物子宫内使之继续发育为新个体。
答案：(1)卵母细胞的采集 促性腺激素 输卵管(2)获能(3)获能溶液 发育培养液(4)胚胎移植
【知能素养提升】1.人工授精和体外受精的比较：(科学思维：比较与分类)
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2.试管动物与克隆动物的比较：(科学思维：比较与分类)
【热点考向演练】考向一 结合体外受精和早期胚胎培养，考查生命观念的结构与功能观1.(2021·徐州模拟)下列有关哺乳动物受精作用及胚胎早期发育过程的叙述，正确的是 ( )A.卵母细胞只能从活体输卵管中获取B.只有在精子的刺激下，次级卵母细胞才能发育为成熟卵子C.随卵裂期细胞分裂次数的增加，细胞数目和体积、有机物总量不断增大D.用于动物细胞培养的培养液通常需加入血清，而早期胚胎培养不需要加入
【解析】选B。体外受精所用的卵母细胞来源为活体输卵管及屠宰母畜的卵巢中获取的，A错误；通常排出的卵子为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，只有在精子的刺激下，次级卵母细胞才能继续分裂发育为成熟卵子，B正确；随卵裂期细胞分裂次数的增加，细胞数目不断增多，但细胞体积减小，有机物总量也不断减少，C错误；用于动物细胞培养的培养液通常需加入血清，早期胚胎培养时也需要加入，D错误。
2.(2021·哈尔滨模拟)根据下列有关胚胎工程的示意图，请分析并回答问题：
(1)对于A羊，可用________激素处理，使其排出更多的C细胞；体外受精前要对B细胞进行______处理，方法是放在______溶液中进行诱导。 (2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫______，早期胚胎在一定时间内处于______状态，这为胚胎的采集提供了可能，收集胚胎的方法是______，胚胎移入前可以取_____________细胞进行性别鉴定和DNA分析。 (3)图中的A羊应该具有____________等特点。 (4)胚胎干细胞可以来自_________________。在一定条件下，胚胎干细胞可诱导分化出不同的组织器官，这是因为在功能上，ES细胞具有 。
【解析】(1)C细胞是卵子。若使供体A羊排出更多的卵子，可用促性腺激素处理；B细胞是精子。在体外受精前，需将采集到的羊等家畜的精子，放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。(2)将早期胚胎注入受体D羊子宫内的技术叫胚胎移植。哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。把供体母体子宫内的早期胚胎冲洗出来，叫做冲卵，运用冲卵的方法可以收集胚胎。在早期胚胎发育过程中，囊胚时期细胞开始出现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，因此在做性别鉴定和DNA分析时，应取囊胚的滋养层细胞进行。
(3)图中的A羊为供体，应该具有优良的遗传性能和生产性能。(4)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，即胚胎干细胞可以来自早期胚胎或原始性腺。在功能上，ES细胞具有发育的全能性。答案：(1)促性腺 获能 一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 (2)胚胎移植 游离 冲卵 囊胚的滋养层(3)优良的遗传性能和生产性能(4)早期胚胎或原始性腺 发育的全能性
【拓展延伸】胚胎移植的三个关键环节(1)移植的胚胎必须在原肠胚之前，但不能直接移植受精卵。(2)移植胚胎的来源及生殖方式(3)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。
考向二 通过胚胎工程及应用，考查制定实施方案的能力3.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是 ( )A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程中受精卵可不经培养直接移植D.丁过程中早期胚胎需移植到良种母山羊子宫内
【解析】选A。甲过程可通过给母山羊注射有关激素(促性腺激素)使其超数排卵，A正确；乙过程的目的是促进体外受精形成受精卵，B错误；获能的精子和成熟的卵子可以在获能培养液或受精培养液中完成受精，而受精卵要移入发育培养液继续培养，C错误；丁过程中早期胚胎需移植到普通母山羊子宫内，D错误。
4.(2021·河北名校联考)PGD是指胚胎植入子宫之前进行的遗传学诊断，只能检测少数几条染色体是否异常；PGS是指在胚胎植入前，对胚胎进行全基因组筛查。全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿已于2013年在中国长沙诞生。请回答下列问题：(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，用促性腺激素处理母体的目的是____________，经____________和____________获得胚胎。 (2)胚胎发育的____________(填“卵裂”“囊胚”或“原肠胚”)期在透明带内进行，这一时期的胚胎细胞_______________，因而胚胎的总体积不变或略有缩小，但组成胚胎的细胞数目增多。
(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA→用位于____染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作______，以____________为模板进行PCR扩增→用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。若出现阳性反应，则对应的胚胎为男性。
【解析】(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，用促性腺激素处理母体的目的是获得更多的卵子，再经体外受精和早期胚胎培养获得胚胎。(2)胚胎发育早期的卵裂期在透明带内进行，这一时期细胞分裂方式为有丝分裂，细胞只分裂不生长，胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA→用位于Y染色体上的SRY基因的一段碱基作引物，以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增。
答案：(1)获得更多的卵子 体外受精 早期胚胎培养(2)卵裂 只分裂不生长(3)Y 引物 滋养层细胞的DNA
【加固训练·拔高】 如图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究，分析回答下列问题： (1)a过程表示基因工程，则其核心步骤是_________________。该过程所使用的工具酶有___________________ 。
(2)b过程可增加ES细胞的数量，若想从早期胚胎中获得更多的ES细胞，可将早期胚胎培养至______(时)期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫基本不会对其发生_____________，同时能与受体子宫建立正常的________的联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物_____________，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)上述研究过程中使用的技术有_________________(至少3个)。若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用____________技术。
【解析】(1)基因工程的核心步骤是构建目的基因(致癌基因)的表达载体，需要限制酶和DNA连接酶的催化。(2)图中b过程为利用动物细胞培养获得更多的ES细胞的过程。若要从早期胚胎中获得更多ES细胞，则可将早期胚胎培养至囊胚期。d为胚胎移植，移植到受体子宫内的胚胎能存活，是因为代孕子宫基本不会对其发生免疫排斥反应，同时能与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系。以肝癌细胞为抗原获得的杂交瘤细胞可分泌抗肝癌细胞抗体。(3)a为基因工程技术，b过程涉及动物细胞培养技术，c表示早期胚胎培养技术，d表示胚胎移植技术。培养试管动物还需要体外受精技术。
答案：(1)(致癌)基因表达载体的构建 限制酶和DNA连接酶 (2)囊胚 免疫排斥反应 生理和组织上 抗肝癌细胞抗体 (3)基因工程技术、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植 体外受精
考点三 生物技术的安全性和伦理问题【典例精研引领】 (2021·抚州模拟)2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗艾滋病病毒。请回答下列问题：(1)艾滋病病毒的遗传物质是______，因为___________________，所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。
(2)基因编辑时，若要去除基因中的部分序列，则可能用到的酶有_________________________________________________________________。 (3)基因编辑时，将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是___________，用受精卵作为受体细胞的原因是___________________ 。 (4)基因编辑婴儿的诞生过程，用到的生物工程技术有____________________。该项研究引发社会各界的诸多争议，请你从伦理学角度谈谈对基因编辑婴儿诞生的看法__________________________。
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】(1)艾滋病病毒的遗传物质是RNA，因为RNA为单链结构，分子结构不稳定，容易发生突变，所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。(2)基因编辑时，若要去除基因中的部分序列，同时将缺口缝合起来，可能用到的酶有基因剪刀——限制酶和基因针线——DNA连接酶。(3)基因编辑时，将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是显微注射法，用受精卵作为受体细胞的原因是受精卵分化程度低，全能性高。(4)基因编辑婴儿的诞生过程，用到的生物工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术。该项研究引发社会各界的诸多争议，基因编辑婴儿诞生的做法违背了医疗实验伦理的规范；没有遵守科学伦理；可能危及科学与社会的关系；可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究。
答案：(1)RNA RNA是单链，结构不稳定，容易突变(2)限制酶和DNA连接酶(3)显微注射法 受精卵分化程度低，全能性高(4)早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术 违背了医疗实验伦理的规范；没有遵守科学伦理；可能危及科学与社会的关系；可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究
【母题变式延伸】核心素养新命题 (1)如何解决基因歧视现象？(社会责任：参与讨论并作出理性解释)提示：可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法手段解决。(2)为什么现在人们普遍不赞同对健康胚胎进行基因编辑？(社会责任：关爱生命)提示：①对健康胚胎进行基因编辑是不理智的，违反伦理的。②基因编辑后他们的全身基因组成可能发生突变。
【知能素养提升】1.试管婴儿和设计试管婴儿过程：(科学思维：模型与建模)
2.试管婴儿和设计试管婴儿的异同点：
【热点考向演练】考向一 利用基因工程在生产、生活中的应用，考查生命观念的结构与功能观和关爱生命的社会责任1.(2021·葫芦岛模拟)下列有关“基因污染”叙述中，不正确的是 ( )A.“基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他多种生物B.转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性C.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草”D.转基因生物的外源基因本身来源于自然界，故不存在“基因污染”的问题
【解析】选D。“基因污染”会通过花粉等扩散到其他物种，A正确；转基因生物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”，影响生态系统的稳定性，B正确；抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”，C正确；转基因植物会存在“基因污染”问题，D错误。
2.(2021·镇江模拟)CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力，通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因，该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是( )A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控B.基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高D.该技术虽然符合人类伦理道德，但可能存在潜在的安全风险
【解析】选D。CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控，敲除CCR5基因后其他生理过程会受到影响，A不符合题意；基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果，故会引发民众的担忧，B不符合题意；被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高，会引发民众的担忧，C不符合题意；该技术不符合人类伦理道德，D符合题意。
3.(2021·武汉模拟)玉米是重要的粮食作物，近年来由于虫害频发导致减产严重。研究人员将某细菌的抗虫基因C转入玉米细胞内，成功获得了抗虫转基因玉米。这在一定程度上减少了杀虫剂的使用，提高了作物的产量和质量。请回答下列问题：(1)与细菌中的C基因相比，从cDNA文库中获取的抗虫基因C不具有___________等调控基因表达的组件。 (2)利用农杆菌转化法将C基因导入玉米体细胞，需先将C基因插入质粒的T-DNA中，原因是_________________________。
(3)为培育出抗虫转基因玉米植株，应将___________________接种到适宜培养基上。这个细胞先经过______形成______，再分化成胚状体，并逐渐发育成完整植物体。 (4)RT-PCR是以mRNA作为模板扩增得到DNA的技术，与传统PCR相比，进行RT-PCR时需额外添加的酶是____________。为检测转基因玉米植株不同部位中C基因在转录水平的表达差异，可分别提取转基因玉米的子粒、叶、茎、根组织的总RNA，利用RT-PCR技术进行扩增，筛选出高表达C基因的部位，推测其判断指标是_______________。
(5)由于科学发展水平的限制，目前对________________________及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此，在将转基因玉米应用于商业化生产之前，必须对其进行安全性评估。
【解析】(1)从cDNA文库中获取的抗虫基因C是由mRNA逆转录而来的，不具有启动子、终止子等调控基因表达的组件。(2)利用农杆菌转化法将C基因导入玉米体细胞，需先将C基因插入质粒的T-DNA中，原因是农杆菌的Ti质粒上的T-DNA能进入玉米细胞并整合到玉米细胞的染色体DNA上。(3)为培育出抗虫转基因玉米植株，应将含有C基因的玉米体细胞接种到适宜培养基上。这个细胞先经过脱分化形成愈伤组织，再分化成胚状体，并逐渐发育成完整植物体。
(4)与传统PCR相比，进行RT-PCR时需额外添加逆转录酶。分别提取转基因玉米的子粒、叶、茎、根组织的总RNA，利用RT-PCR技术进行扩增，高表达C基因的部位扩增得到DNA的含量较多，故判断指标是扩增得到DNA的含量。(5)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此，转基因技术需要进行充分的安全性评估。
答案：(1)启动子、终止子 (2)T-DNA能进入玉米细胞并整合到玉米细胞的染色体DNA上(3)含有C基因的玉米体细胞 脱分化 愈伤组织(4)逆转录酶 扩增得到DNA的含量(5)基因的结构、基因间的相互作用
【加固训练·拔高】 (2021·玉溪模拟)草甘膦作为除草剂会把普通大豆植株和杂草一块杀死。科研小组从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因(抗草甘膦基因控制合成的酶能使转基因植物对草甘膦不敏感，能忍受更高剂量的草甘膦而不被杀死)导入大豆体内而获取抗草甘膦转基因大豆。回答下列问题：(1)获取目的基因时，可从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因转录的mRNA，然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的过程称作________，与从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA合成的cDNA中不具有___________、终止子等核苷酸序列。
(2)构建基因表达载体时，需要把抗草甘膦基因插入土壤农杆菌Ti质粒的T-DNA上，原因是____________________________________；将目的基因插入T-DNA中用到的工具酶有_________________，把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混合培养，一段时间后，在培养基中加入草甘膦，其目的是___________。 (3)成功导入抗草甘膦基因的大豆细胞可通过_____________技术培育出转基因植株，此过程依据的生物学原理是___________________。(4)为避免转基因大豆植株中抗草甘膦基因通过花粉对其他近缘作物造成污染，上述基因工程中可考虑将目的基因导入大豆细胞的______(填“细胞核”“叶绿体”或“内质网”)中。
【解析】(1)以目的基因转录成的mRNA为模板，逆转录成互补的单链DNA(cDNA)，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获取所需的基因，是基因工程中获取目的基因的重要方法之一。与从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA逆转录合成的cDNA中不含非编码区(包含启动子和终止子)。(2)T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上，根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入植物细胞的染色体DNA上。将目的基因插入T-DNA中需要用同种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将目的基因和质粒进行连接。把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混
合培养，一段时间后，在培养基中加入草甘膦，只有成功导入目的基因的大豆细胞才能在此培养基上正常生长，故其目的是检测目的基因是否成功导入大豆细胞。(3)将含有抗草甘膦基因的大豆细胞培育成转基因植株，原理是植物细胞的全能性，该过程称之为植物组织培养。(4)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来，故上述基因工程中可考虑将目的基因导入大豆细胞的叶绿体中。
答案：(1)逆转录 启动子 (2)T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上 限制酶和DNA连接酶 检测目的基因是否成功导入大豆细胞 (3)植物组织培养 植物细胞具有全能性 (4)叶绿体
【易错警示】(1)引入外来物种≠增加生物多样性：如果引入的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响，可能会造成生物多样性的锐减。(2)转基因生物具有危害≠阻止技术的发展：应用正确态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
考向二 结合生物技术的伦理问题，考查关爱生命的社会责任4.(2021·荆门模拟)下列有关生物技术安全和伦理问题的观点及论述不合理的是 ( )A.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆B.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权C.严禁利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，设计试管婴儿D.我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散
【解析】选A。中国政府的态度是禁止生殖性克隆，坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验)，不反对治疗性克隆，A错误；对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权，B正确；严禁利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，设计试管婴儿，C正确；我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散，D正确。
5.(2021·佛山模拟)关于现代生物工程技术应用的安全性，下列说法中不正确的是 ( )A.运用重组DNA技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器B.转基因植物进入自然界后不会与野生物种杂交进而威胁其他生物的生存C.人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物
【解析】选B。转基因技术如果被用于军事，制造出生物武器，那将是对人类社会极大的毁灭，A正确；转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，造成基因库的污染，B错误；人类在推广转基因作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响，C正确；实验过程中一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物，D正确。
6.(2021·梅州模拟)瑞典卡罗林斯卡医学院2012年10月8日宣布，将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国剑桥大学的约翰·格登和日本医学教授山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域作出的革命性贡献。(1)长期以来，人们一直认为人体干细胞是单向地从不成熟的细胞发展成为专门的成熟细胞，其生长过程呈现不可逆转的特点，然而格登教授发现，成熟的、专门的细胞是可以进行重新编程成为_____________的，并进而发育成人体的所有组织，这一过程与植物的组织培养过程中的___________阶段非常相似。
(2)格登在1962年进行了一个实验，把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质当中，经培育发育成了成体的青蛙，格登的这项实验首次证实，即使是已经分化的细胞，其基因组也是可以进行______的；这一过程还表现出了细胞核的_____________，具有划时代的意义，在这一实验过程中最基本的技术手段是_____________。
(3)同为剑桥大学的教授英国生理学家罗伯特·爱德华兹，被誉为“试管婴儿之父”，他带领其研究团队，找到了3名健康志愿者(包括两名女性和一名男性)，去掉女性甲的次级卵母细胞的细胞核，然后将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与这个去核细胞组成一个新细胞，再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合，形成一个受精卵，并且让它发育成一个早期的人类胚胎，如果研究继续做下去，把这个胚胎发育成一个真正的婴儿，你认为还需要_______________。就是说与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有_____个。_____个女人是这个孩子真正意义上的母亲，理由是 。
但是后来科学家团队当着法官，社会工作者和其他科学家的面处死了这个胚胎，并且向全世界宣布，不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体，你觉得科学家的理由是 。
【解析】(1)根据题干“人体干细胞是单向地从不成熟的细胞发展成为专门的成熟细胞，其生长过程呈现不可逆转的特点”，所以可以推测成熟的、专门的细胞可以进行重新编程成为未成熟的细胞或干细胞，并发育成人体所有组织；这一过程与植物组织培养过程中的脱分化阶段相似，外植体经过脱分化形成愈伤组织再进一步形成植物的各种组织或器官。(2)把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质当中，经培育发育成了成体的青蛙，说明基因组可以进行逆转化；由于利用了重组细胞发育成完整的个体，所以体现了细胞核的全能性；核移植技术最基本的技术手段是动物细胞培养技术。
(3)将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与女性甲的去核细胞组成一个新细胞，再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合，形成一个受精卵，并且让它发育成一个早期的人类胚胎，如果要将这个胚胎发育成一个婴儿，需要一位代孕母亲；该孩子的生长发育过程中有3位女性(女性乙提供次级卵母细胞的细胞核、女性甲提供次级卵母细胞的细胞质，代孕母亲提供胚胎发育的环境)，1名男性(提供精子)，所以与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有4个；任何生命性状都是遗传物质和环境因素共同作用的结果，甲提供了细胞质遗传物质，乙提供了细胞核遗传物质，代孕母亲提供了环境因素，所以3个女性都是这个孩子真正意义上的母亲；由于该孩子有3个真正意义上的母
亲，不符合人类的伦理道德，所以科学家不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体。
答案：(1)未成熟细胞(或干细胞) 脱分化(2)逆转化 全能性 动物细胞培养技术(3)一位代孕母亲 4 3 任何生命性状都是遗传物质和环境因素共同作用的结果，甲提供了细胞质遗传物质，乙提供了细胞核遗传物质，代孕母亲提供了环境因素 不符合人类的伦理道德
新情境·新命题
【命题新情境】 某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，所谓的“三亲婴儿”，又称3P婴儿(3P即英文three parents的缩写)，为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因。
【命题新角度】1.采集卵母细胞：先要经______处理后，用______仪器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞。 2.图中“去核”和“取核”普遍使用_______________法。 3.在体外受精前，需要对精子进行____________处理。体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植，培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、______、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及______等天然成分。 4.早期胚胎发育大致经过：受精卵→卵裂→桑葚胚→____________→原肠胚。早期胚胎的______层细胞将发育成胎儿的胎膜和胎盘。
5.三亲婴儿培育过程中用到的胚胎工程有 。 6.从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的______(填细胞结构)中的缺陷基因传递给孩子。
【解析】1.采集卵母细胞时，经促性腺激素处理后，用超声监视器(B超)确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞。2.图中“去核”和“取核”普遍都使用的方法是显微操作去(取)核法。具体的实验操作是通过显微操作吸出卵母细胞中的核。3.精子获能后才可以受精。体外受精后还需要将受精卵放入培养液中继续培养，以检查受精卵的发育能力。培养液的成分中，除一些无机盐和有机盐外，还有维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。4.早期胚胎发育的过程大致为受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚。滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
5.三亲婴儿培育过程中用到的胚胎工程有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等。6.从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的线粒体(细胞质)中的缺陷基因传递给孩子。
答案：1.促性腺激素 超声监视器(B超)2.显微操作去(取)核3.获能 激素 血清4.囊胚 滋养5.体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等6.线粒体(细胞质)
【拓展视野】 转基因技术对生态的影响 公众质疑转基因作物的一个焦点是其对生态环境的安全性，主要包括对非靶标生物的影响、转基因作物外源基因漂移、对生物多样性的影响、转基因作物杂草性、靶标害虫的抗性进化等。我国对转基因作物的生态风险评价及管理非常重视，制定了一系列的转基因作物安全评价程序、方法和管理措施，如《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因生物安全评价管理办法》、《转基因植物安全评价指南》等。 我国科学家也对转基因抗虫水稻的环境风险做了相当充分的研究。大量研究结果说明：
①现有转抗虫基因水稻所表达的Bt杀虫蛋白专一性很强，对非靶标生物没有毒性影响。②转基因Bt水稻与非转基因对照水稻相比，在有性生殖特性和生殖率、花粉传播方式和传播能力、有性可交配种类和异交结实率、花粉离体生存与传播能力、落粒性和落粒率、休眠性和越冬能力、生态适应性和生物量等性状上，均未发现明显的差异，在杂草性和入侵性方面也未发现差异。③转基因水稻基因漂移的基本规律与常规品种是一致的，而且没有发现转基因抗虫水稻外源基因漂移对农田生态和自然环境安全有不良影响。
④田间试验结果显示，转基因水稻对非靶标害虫、稻田天敌、益虫、经济昆虫等主要昆虫种群结构和功能以及节肢动物多样性没有不良影响。⑤根据Bt棉花的利用经验，通过采取一定的措施，水稻螟虫对Bt蛋白的抗性发展是可以控制和治理的。
第7课 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
核心概念·自查
【概念导图】 一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础一、体内受精和早期胚胎发育1.精子和卵子的发生：
曲细精管
初情期
出生前
2.受精：(1)概念和受精前准备：①概念：_____与_____结合形成合子(即_______)的过程，它包括受精前的准备阶段和受精阶段。②受精前准备阶段：a.精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在________________发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。b.卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到_____________________________时，才具备与精子受精的能力。
精子
卵子
受精卵
雌性动物生殖
道
减数第二次分裂中期(MⅡ
中期)
(2)受精过程：
3.早期胚胎发育：
二、体外受精和早期胚胎培养与胚胎工程的应用及前景1.体外受精：
2.胚胎的早期培养：
3.胚胎工程的应用及前景：(1)胚胎移植：①地位：是胚胎工程其他技术的最后一道工序。②过程：
③生理学基础：④实质：早期胚胎在_____________的条件下空间位置的转移。⑤意义：充分发挥_____优良个体的繁殖潜力。
生理环境相同
雌性
(2)胚胎分割：①材料：发育良好，形态正常的_____________。②实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，可以看做动物的_________或克隆的方法之一。③分割要求：对囊胚分割时，要注意将_________均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
桑椹胚或囊胚
无性繁殖
内细胞团
4.胚胎干细胞(ES或EK细胞)：(1)来源：___________________。(2)特点
早期胚胎或原始性腺
(3)应用 (4)培养过程：
三、生物技术安全性和伦理问题1.转基因成果令人叹为观止：
发酵周期
高产
优质
生长迅速
营养品质优良
抗虫
抗病
抗除草剂
2.理性看待转基因技术：(1)正视转基因技术可能带来的安全性问题，要_________，不能因噎废食。(2)制定政策和法规，最大程度地保证转基因技术和产品的安全性。
趋利避害
3.试管婴儿与设计试管婴儿：试管婴儿与设计试管婴儿都是有性生殖，都要通过①_________，并进行②体外早期胚胎培养和③_________，不同的是设计试管婴儿在胚胎移植前需进行“遗传学诊断”或“基因诊断”。
体外受精
胚胎移植
4.禁止生物武器：(1)生物武器的种类[连一连]：(2)我国政府观点：在任何情况下_______________________生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
不发展、不生产、不储存
【概念辨析】全面清障碍1.判断下列有关体内受精和早期胚胎发育叙述的正误：(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始。 ( ) 分析：卵子的发生在胚胎时期性别分化以后即开始进行。(2)卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。 ( )(3)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚。 ( ) 分析：囊胚期开始出现细胞分化，胚胎分化为滋养层细胞和内细胞团。
×
√
×
(4)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。 ( )分析：内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层则发育成胎儿的胎膜和胎盘。(5)精子获能就是获得“能量”。 ( )分析：精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。
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2.判断下列体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程应用叙述的正误：(1)在胚胎移植中，对供体母畜要用促性腺激素进行超数排卵处理。 ( )(2)从输卵管冲取的卵子可直接与获能的精子结合。 ( )(3)胚胎分割时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。 ( )分析：胚胎分割时应选取发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，原肠胚分化程度较高，不宜进行胚胎分割。(4)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。 ( )(5)对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割。 ( )分析：对囊胚进行分割时，要将内细胞团均等分割。
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√
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(6)胚胎干细胞在滋养层细胞上培养时只增殖而不发生分化。 ( )分析：胚胎干细胞在饲养层细胞上培养时只增殖而不发生分化。(7)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。 ( )分析：胚胎干细胞蛋白质合成旺盛，核仁较大。
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3.判断下列有关生物技术的安全性和伦理问题叙述的正误： (1)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中。 ( )分析：目的基因被消化分解成脱氧核苷酸才能被吸收(即目的基因已经被破坏)。(2)种植转基因植物有可能因基因扩散影响野生植物的遗传(基因)多样性。 ( )(3)我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆。 ( )分析：中国禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。
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(4)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中。 ( )(5)中国反对生物武器，但中国在特殊情况下可以生产生物武器。 ( )分析：中国政府的观点是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。
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【概念活用】教材命题源1.教材选修3P64“侧栏思考题”改编：进行体外受精时，将卵母细胞取出后，能否直接用于体外受精？为什么？提示：不能。从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟。应在体外人工模拟输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
2.教材选修3P66图3-8哺乳动物早期胚胎的发育：
(1)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？提示：卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，但总体积并不增加或略有缩小。(2)细胞分化开始出现于哪个时期？滋养层细胞将来形成什么结构？提示：细胞分化开始出现于B(囊胚)时期，滋养层细胞将来形成胎膜和胎盘。
关键能力·进阶
考点一 体内受精和早期胚胎发育【典例精研引领】 (2021·济宁模拟)下列关于哺乳动物受精和发育的叙述正确的是 ( )A.雌性动物排卵后遇精子即完成受精B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因进行选择性表达C.使家兔精子获能的方法一般是用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液处理D.动物的个体发育过程是受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胎儿
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】选B。雌性动物排卵后需要培养至减数第二次分裂中期，才能与获能后的精子完成受精，A错误；胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果，B正确；对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能；而对于牛、羊等家畜的精子在体外进行获能处理时，一般用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液进行处理，C错误；高等哺乳动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育，胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，D错误。
【母题变式延伸】核心素养新命题 排卵和冲卵有什么区别？(科学思维：比较与分类)提示：排卵是指卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。
【知能素养提升】1.“排卵”的三点提醒：(科学思维：归纳与概括)(1)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是指卵泡从卵巢中排出。(2)排出的卵子是初级卵母细胞(如马)或次级卵母细胞(如猪、牛)，而不是成熟的卵子。(3)排出的卵子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。
2.受精过程的三个易混点：(科学思维：归纳与概括)(1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。(2)受精的场所为输卵管，而胚胎发育的场所为输卵管和子宫。(3)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体，而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。
【热点考向演练】考向一 结合精子、卵子的发生和受精过程，考查生命观念的结构与功能观1.(2021·石嘴山模拟)有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，正确的是 ( )A.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成B.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体C.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用D.卵子发生时，MⅠ和MⅡ过程是不连续的，但细胞质均等分配
【解析】选A。卵子形成过程MⅠ和MⅡ过程是不连续的，MⅠ在卵巢中完成，MⅡ通常在输卵管内完成，A正确；卵子完成受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，B错误；采集到的精子需要进行获能处理，卵子需要发育成熟(减数第二次分裂中期)，这样精子和卵子相遇才可发生受精作用，C错误；卵细胞的形成过程中细胞质是不均等分配，D错误。
2.(2020·中原名校联考)1890年英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉兔，在此之后胚胎工程技术开始广泛地发展起来。请根据胚胎工程相关的知识回答下列问题：(1)胚胎工程是指对动物的____________所进行的多种显微操作和处理技术。 (2)在自然条件下受精过程是在雌性的输卵管内完成的，完成这个过程的前提是____________和卵子发育至____________期。受精作用过程中防止多精入卵的生理屏障包括____________。
(3)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为卵裂期。其特点是： 。 (4)ES或EK细胞来源于早期胚胎或___________，在功能上具有发育的全能性。体外培养时，ES细胞可以____________，可对其进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【解析】(1)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。(2)自然状态下，精子需要进行获能处理，卵子在输卵管内发育到MⅡ中期(或减数第二次分裂中期)时，精卵细胞才能在输卵管结合完成受精过程；防止多精入卵有两道屏障：第一道是透明带反应，第二道是卵细胞膜反应。(3)卵裂期细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(4)ES或EK细胞来源于早期胚胎或原始性腺，当在体外培养时，ES细胞可以只增殖而不发生分化。
答案：(1)早期胚胎或配子 (2)精子获能 MⅡ中(或减数第二次分裂中) 透明带反应和卵细胞膜反应(3)细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小(4)原始性腺 增殖而不发生分化
【知识总结】受精过程中的“三大反应”“两道屏障”(1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变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可少的前提条件。(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称为透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
考向二 通过早期胚胎发育过程，考查生命观念的结构与功能观3.(2021·菏泽模拟)如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图，下列叙述正确的是 ( )A.此图中细胞还没有分化，图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团B.此图为卵裂期，遗传物质未发生改变C.进行胚胎分割时，取③中的细胞做性别鉴定D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
【解析】选D。囊胚时期细胞已出现分化，A错误；此图为囊胚期，细胞分化过程中遗传物质不变，B错误；对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，C错误；胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化，D正确。
4.(2021·莆田模拟)中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，正确的是 ( )A.卵裂期不仅细胞数量增加，而且体积也有所增加B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性C.在形成早期胚胎的过程中，不会出现细胞的分化D.克隆出的早期胚胎中，各细胞的遗传信息是不同的
【解析】选B。卵裂期细胞数量增加但胚胎总体积并不明显增加，甚至略微减小，A错误；兔子卵细胞质中含有激发大熊猫细胞核全能性的物质，作用是激发大熊猫细胞核的全能性，B正确；胚胎发育过程中，到囊胚期就出现细胞分化，C错误；早期胚胎的细胞是由同一细胞经有丝分裂而来的，所以遗传物质相同，D错误。
5.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时期开始出现________，C时期开始出现________。 (4)[2]将来发育成____________。 (5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，细胞数目_____，胚胎总体积 。
【解析】(1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[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，囊胚开始出现细胞分化，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阶段透明带破裂之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变或略有减小。
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 基本不变或略有减小
【加固训练·拔高】 (2021·长春模拟)2019年8月，中国科学家在国际权威学术期刊《Nature》在线发表了最新研究成果，该研究首次构建了小鼠早期胚胎着床后发育时期高分辨率时空转录组图谱。这项工作将极大推动早期胚胎发育和干细胞再生医学相关领域的发展。请分析回答下列问题：(1)小鼠早期胚胎发育过程中，从受精卵发育至囊胚初期，是在______内进行的。桑椹胚前每一个细胞都具有________的潜能，称为全能细胞。
(2)再生医学中的干细胞是动物和人体内仍保留着______能力的细胞。胚胎干细胞是从_______________中分离出来的，在形态上的特点是___________________(请答出三点)。(3)利用人类患者的体细胞进行核移植，然后诱导得到胚胎干细胞，再定向培育出组织器官，用于器官移植，可解决 问题(请答出两点)。有的国家要求此种方法得到的体外培养的胚胎存活期不能超过14天，这是基于______方面的担忧。
【解析】(1)小鼠早期胚胎发育过程中，从受精卵发育至囊胚初期，是在透明带内进行的。桑椹胚前每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，称为全能细胞。(2)干细胞再生体现了干细胞具有分裂和分化能力。胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的，在形态上的特点是体积小、细胞核大、核仁明显。(3)利用人类患者的体细胞进行核移植，然后诱导得到胚胎干细胞，再定向培育出组织器官，用于器官移植，可解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。有的国家要求此种方式得到的体外培养的胚胎存活期不能超过14天，这是基于伦理学方面的担忧。
答案：(1)透明带 发育成完整胚胎(2)分裂和分化 早期胚胎或原始性腺 体积小、细胞核大、核仁明显(3)供体器官不足和器官移植后免疫排斥 伦理学(伦理)
考点二 体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用【典例精研引领】(2020·海南高考)某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程，如图所示。
回答下列问题。(1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是 。 (2)把桑椹胚植入假孕母鼠子宫前，需要对胚胎进行性别鉴定，目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是：先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体的性别决定基因，即SRY基因的一段碱基设计______，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增，最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者，胚胎为______；出现阴性反应者，胚胎为______。
(3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质，检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是___________，检测的基本思路是 。
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】(1)通常来自精子的雄性原核较大，更容易容纳外源DNA，因此外源基因容易整合到精子的染色体上，这是提高转化率的关键。(2)目前，对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY -PCR法，操作的基本程序是：从被测的胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物，在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)催化作用下，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增，再用SRY特异性探针检测扩增产物，与SRY特异性探针出现阳性反应者，说明其含有Y染色体，胚胎为雄性；出现阴性反应者，说明其不含Y染色体，胚胎为雌性。(3)检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是利用抗原—抗
体杂交技术，基本步骤：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原—抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。
答案：(1)雄性原核较大，更容易容纳外源DNA(2)引物 雄性小鼠 雌性小鼠(3)抗原-抗体杂交技术 从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原—抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已经表达成功
【母题变式延伸】核心素养新命题 需要对假孕母鼠进行怎样处理？(生命观念：结构与功能观)提示：假孕母鼠子宫是转基因小鼠发育的场所，假孕母鼠是代孕母体，需要对其和供体母鼠进行同期发情处理。
【备选典例】 培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题：
(1)甲过程为____________，该过程中可通过给母山羊注射________使其超数排卵，然后，从______中冲取卵子。(2)乙过程的操作之一是对精子进行________处理。(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为___________或专用的受精溶液，丙过程的培养液为_____________。(4)丁过程是___________，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。
【解析】(1)分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。(2)乙过程为精子获能以及受精作用。(3)获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。(4)丁过程为胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同(而不是性状相同)的其他雌性动物子宫内使之继续发育为新个体。
答案：(1)卵母细胞的采集 促性腺激素 输卵管(2)获能(3)获能溶液 发育培养液(4)胚胎移植
【知能素养提升】1.人工授精和体外受精的比较：(科学思维：比较与分类)
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2.试管动物与克隆动物的比较：(科学思维：比较与分类)
【热点考向演练】考向一 结合体外受精和早期胚胎培养，考查生命观念的结构与功能观1.(2021·徐州模拟)下列有关哺乳动物受精作用及胚胎早期发育过程的叙述，正确的是 ( )A.卵母细胞只能从活体输卵管中获取B.只有在精子的刺激下，次级卵母细胞才能发育为成熟卵子C.随卵裂期细胞分裂次数的增加，细胞数目和体积、有机物总量不断增大D.用于动物细胞培养的培养液通常需加入血清，而早期胚胎培养不需要加入
【解析】选B。体外受精所用的卵母细胞来源为活体输卵管及屠宰母畜的卵巢中获取的，A错误；通常排出的卵子为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，只有在精子的刺激下，次级卵母细胞才能继续分裂发育为成熟卵子，B正确；随卵裂期细胞分裂次数的增加，细胞数目不断增多，但细胞体积减小，有机物总量也不断减少，C错误；用于动物细胞培养的培养液通常需加入血清，早期胚胎培养时也需要加入，D错误。
2.(2021·哈尔滨模拟)根据下列有关胚胎工程的示意图，请分析并回答问题：
(1)对于A羊，可用________激素处理，使其排出更多的C细胞；体外受精前要对B细胞进行______处理，方法是放在______溶液中进行诱导。 (2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫______，早期胚胎在一定时间内处于______状态，这为胚胎的采集提供了可能，收集胚胎的方法是______，胚胎移入前可以取_____________细胞进行性别鉴定和DNA分析。 (3)图中的A羊应该具有____________等特点。 (4)胚胎干细胞可以来自_________________。在一定条件下，胚胎干细胞可诱导分化出不同的组织器官，这是因为在功能上，ES细胞具有 。
【解析】(1)C细胞是卵子。若使供体A羊排出更多的卵子，可用促性腺激素处理；B细胞是精子。在体外受精前，需将采集到的羊等家畜的精子，放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。(2)将早期胚胎注入受体D羊子宫内的技术叫胚胎移植。哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。把供体母体子宫内的早期胚胎冲洗出来，叫做冲卵，运用冲卵的方法可以收集胚胎。在早期胚胎发育过程中，囊胚时期细胞开始出现分化，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，因此在做性别鉴定和DNA分析时，应取囊胚的滋养层细胞进行。
(3)图中的A羊为供体，应该具有优良的遗传性能和生产性能。(4)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，即胚胎干细胞可以来自早期胚胎或原始性腺。在功能上，ES细胞具有发育的全能性。答案：(1)促性腺 获能 一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 (2)胚胎移植 游离 冲卵 囊胚的滋养层(3)优良的遗传性能和生产性能(4)早期胚胎或原始性腺 发育的全能性
【拓展延伸】胚胎移植的三个关键环节(1)移植的胚胎必须在原肠胚之前，但不能直接移植受精卵。(2)移植胚胎的来源及生殖方式(3)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。
考向二 通过胚胎工程及应用，考查制定实施方案的能力3.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是 ( )A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程中受精卵可不经培养直接移植D.丁过程中早期胚胎需移植到良种母山羊子宫内
【解析】选A。甲过程可通过给母山羊注射有关激素(促性腺激素)使其超数排卵，A正确；乙过程的目的是促进体外受精形成受精卵，B错误；获能的精子和成熟的卵子可以在获能培养液或受精培养液中完成受精，而受精卵要移入发育培养液继续培养，C错误；丁过程中早期胚胎需移植到普通母山羊子宫内，D错误。
4.(2021·河北名校联考)PGD是指胚胎植入子宫之前进行的遗传学诊断，只能检测少数几条染色体是否异常；PGS是指在胚胎植入前，对胚胎进行全基因组筛查。全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿已于2013年在中国长沙诞生。请回答下列问题：(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，用促性腺激素处理母体的目的是____________，经____________和____________获得胚胎。 (2)胚胎发育的____________(填“卵裂”“囊胚”或“原肠胚”)期在透明带内进行，这一时期的胚胎细胞_______________，因而胚胎的总体积不变或略有缩小，但组成胚胎的细胞数目增多。
(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA→用位于____染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作______，以____________为模板进行PCR扩增→用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。若出现阳性反应，则对应的胚胎为男性。
【解析】(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，用促性腺激素处理母体的目的是获得更多的卵子，再经体外受精和早期胚胎培养获得胚胎。(2)胚胎发育早期的卵裂期在透明带内进行，这一时期细胞分裂方式为有丝分裂，细胞只分裂不生长，胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA→用位于Y染色体上的SRY基因的一段碱基作引物，以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增。
答案：(1)获得更多的卵子 体外受精 早期胚胎培养(2)卵裂 只分裂不生长(3)Y 引物 滋养层细胞的DNA
【加固训练·拔高】 如图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究，分析回答下列问题： (1)a过程表示基因工程，则其核心步骤是_________________。该过程所使用的工具酶有___________________ 。
(2)b过程可增加ES细胞的数量，若想从早期胚胎中获得更多的ES细胞，可将早期胚胎培养至______(时)期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫基本不会对其发生_____________，同时能与受体子宫建立正常的________的联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物_____________，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)上述研究过程中使用的技术有_________________(至少3个)。若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用____________技术。
【解析】(1)基因工程的核心步骤是构建目的基因(致癌基因)的表达载体，需要限制酶和DNA连接酶的催化。(2)图中b过程为利用动物细胞培养获得更多的ES细胞的过程。若要从早期胚胎中获得更多ES细胞，则可将早期胚胎培养至囊胚期。d为胚胎移植，移植到受体子宫内的胚胎能存活，是因为代孕子宫基本不会对其发生免疫排斥反应，同时能与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系。以肝癌细胞为抗原获得的杂交瘤细胞可分泌抗肝癌细胞抗体。(3)a为基因工程技术，b过程涉及动物细胞培养技术，c表示早期胚胎培养技术，d表示胚胎移植技术。培养试管动物还需要体外受精技术。
答案：(1)(致癌)基因表达载体的构建 限制酶和DNA连接酶 (2)囊胚 免疫排斥反应 生理和组织上 抗肝癌细胞抗体 (3)基因工程技术、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植 体外受精
考点三 生物技术的安全性和伦理问题【典例精研引领】 (2021·抚州模拟)2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗艾滋病病毒。请回答下列问题：(1)艾滋病病毒的遗传物质是______，因为___________________，所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。
(2)基因编辑时，若要去除基因中的部分序列，则可能用到的酶有_________________________________________________________________。 (3)基因编辑时，将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是___________，用受精卵作为受体细胞的原因是___________________ 。 (4)基因编辑婴儿的诞生过程，用到的生物工程技术有____________________。该项研究引发社会各界的诸多争议，请你从伦理学角度谈谈对基因编辑婴儿诞生的看法__________________________。
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】(1)艾滋病病毒的遗传物质是RNA，因为RNA为单链结构，分子结构不稳定，容易发生突变，所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。(2)基因编辑时，若要去除基因中的部分序列，同时将缺口缝合起来，可能用到的酶有基因剪刀——限制酶和基因针线——DNA连接酶。(3)基因编辑时，将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是显微注射法，用受精卵作为受体细胞的原因是受精卵分化程度低，全能性高。(4)基因编辑婴儿的诞生过程，用到的生物工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术。该项研究引发社会各界的诸多争议，基因编辑婴儿诞生的做法违背了医疗实验伦理的规范；没有遵守科学伦理；可能危及科学与社会的关系；可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究。
答案：(1)RNA RNA是单链，结构不稳定，容易突变(2)限制酶和DNA连接酶(3)显微注射法 受精卵分化程度低，全能性高(4)早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术 违背了医疗实验伦理的规范；没有遵守科学伦理；可能危及科学与社会的关系；可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究
【母题变式延伸】核心素养新命题 (1)如何解决基因歧视现象？(社会责任：参与讨论并作出理性解释)提示：可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法手段解决。(2)为什么现在人们普遍不赞同对健康胚胎进行基因编辑？(社会责任：关爱生命)提示：①对健康胚胎进行基因编辑是不理智的，违反伦理的。②基因编辑后他们的全身基因组成可能发生突变。
【知能素养提升】1.试管婴儿和设计试管婴儿过程：(科学思维：模型与建模)
2.试管婴儿和设计试管婴儿的异同点：
【热点考向演练】考向一 利用基因工程在生产、生活中的应用，考查生命观念的结构与功能观和关爱生命的社会责任1.(2021·葫芦岛模拟)下列有关“基因污染”叙述中，不正确的是 ( )A.“基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他多种生物B.转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性C.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草”D.转基因生物的外源基因本身来源于自然界，故不存在“基因污染”的问题
【解析】选D。“基因污染”会通过花粉等扩散到其他物种，A正确；转基因生物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”，影响生态系统的稳定性，B正确；抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”，C正确；转基因植物会存在“基因污染”问题，D错误。
2.(2021·镇江模拟)CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力，通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因，该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是( )A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控B.基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高D.该技术虽然符合人类伦理道德，但可能存在潜在的安全风险
【解析】选D。CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控，敲除CCR5基因后其他生理过程会受到影响，A不符合题意；基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果，故会引发民众的担忧，B不符合题意；被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高，会引发民众的担忧，C不符合题意；该技术不符合人类伦理道德，D符合题意。
3.(2021·武汉模拟)玉米是重要的粮食作物，近年来由于虫害频发导致减产严重。研究人员将某细菌的抗虫基因C转入玉米细胞内，成功获得了抗虫转基因玉米。这在一定程度上减少了杀虫剂的使用，提高了作物的产量和质量。请回答下列问题：(1)与细菌中的C基因相比，从cDNA文库中获取的抗虫基因C不具有___________等调控基因表达的组件。 (2)利用农杆菌转化法将C基因导入玉米体细胞，需先将C基因插入质粒的T-DNA中，原因是_________________________。
(3)为培育出抗虫转基因玉米植株，应将___________________接种到适宜培养基上。这个细胞先经过______形成______，再分化成胚状体，并逐渐发育成完整植物体。 (4)RT-PCR是以mRNA作为模板扩增得到DNA的技术，与传统PCR相比，进行RT-PCR时需额外添加的酶是____________。为检测转基因玉米植株不同部位中C基因在转录水平的表达差异，可分别提取转基因玉米的子粒、叶、茎、根组织的总RNA，利用RT-PCR技术进行扩增，筛选出高表达C基因的部位，推测其判断指标是_______________。
(5)由于科学发展水平的限制，目前对________________________及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此，在将转基因玉米应用于商业化生产之前，必须对其进行安全性评估。
【解析】(1)从cDNA文库中获取的抗虫基因C是由mRNA逆转录而来的，不具有启动子、终止子等调控基因表达的组件。(2)利用农杆菌转化法将C基因导入玉米体细胞，需先将C基因插入质粒的T-DNA中，原因是农杆菌的Ti质粒上的T-DNA能进入玉米细胞并整合到玉米细胞的染色体DNA上。(3)为培育出抗虫转基因玉米植株，应将含有C基因的玉米体细胞接种到适宜培养基上。这个细胞先经过脱分化形成愈伤组织，再分化成胚状体，并逐渐发育成完整植物体。
(4)与传统PCR相比，进行RT-PCR时需额外添加逆转录酶。分别提取转基因玉米的子粒、叶、茎、根组织的总RNA，利用RT-PCR技术进行扩增，高表达C基因的部位扩增得到DNA的含量较多，故判断指标是扩增得到DNA的含量。(5)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此，转基因技术需要进行充分的安全性评估。
答案：(1)启动子、终止子 (2)T-DNA能进入玉米细胞并整合到玉米细胞的染色体DNA上(3)含有C基因的玉米体细胞 脱分化 愈伤组织(4)逆转录酶 扩增得到DNA的含量(5)基因的结构、基因间的相互作用
【加固训练·拔高】 (2021·玉溪模拟)草甘膦作为除草剂会把普通大豆植株和杂草一块杀死。科研小组从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因(抗草甘膦基因控制合成的酶能使转基因植物对草甘膦不敏感，能忍受更高剂量的草甘膦而不被杀死)导入大豆体内而获取抗草甘膦转基因大豆。回答下列问题：(1)获取目的基因时，可从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因转录的mRNA，然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的过程称作________，与从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA合成的cDNA中不具有___________、终止子等核苷酸序列。
(2)构建基因表达载体时，需要把抗草甘膦基因插入土壤农杆菌Ti质粒的T-DNA上，原因是____________________________________；将目的基因插入T-DNA中用到的工具酶有_________________，把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混合培养，一段时间后，在培养基中加入草甘膦，其目的是___________。 (3)成功导入抗草甘膦基因的大豆细胞可通过_____________技术培育出转基因植株，此过程依据的生物学原理是___________________。(4)为避免转基因大豆植株中抗草甘膦基因通过花粉对其他近缘作物造成污染，上述基因工程中可考虑将目的基因导入大豆细胞的______(填“细胞核”“叶绿体”或“内质网”)中。
【解析】(1)以目的基因转录成的mRNA为模板，逆转录成互补的单链DNA(cDNA)，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获取所需的基因，是基因工程中获取目的基因的重要方法之一。与从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA逆转录合成的cDNA中不含非编码区(包含启动子和终止子)。(2)T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上，根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入植物细胞的染色体DNA上。将目的基因插入T-DNA中需要用同种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将目的基因和质粒进行连接。把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混
合培养，一段时间后，在培养基中加入草甘膦，只有成功导入目的基因的大豆细胞才能在此培养基上正常生长，故其目的是检测目的基因是否成功导入大豆细胞。(3)将含有抗草甘膦基因的大豆细胞培育成转基因植株，原理是植物细胞的全能性，该过程称之为植物组织培养。(4)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来，故上述基因工程中可考虑将目的基因导入大豆细胞的叶绿体中。
答案：(1)逆转录 启动子 (2)T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上 限制酶和DNA连接酶 检测目的基因是否成功导入大豆细胞 (3)植物组织培养 植物细胞具有全能性 (4)叶绿体
【易错警示】(1)引入外来物种≠增加生物多样性：如果引入的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响，可能会造成生物多样性的锐减。(2)转基因生物具有危害≠阻止技术的发展：应用正确态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻止技术的发展。
考向二 结合生物技术的伦理问题，考查关爱生命的社会责任4.(2021·荆门模拟)下列有关生物技术安全和伦理问题的观点及论述不合理的是 ( )A.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆B.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权C.严禁利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，设计试管婴儿D.我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散
【解析】选A。中国政府的态度是禁止生殖性克隆，坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验)，不反对治疗性克隆，A错误；对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权，B正确；严禁利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，设计试管婴儿，C正确；我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散，D正确。
5.(2021·佛山模拟)关于现代生物工程技术应用的安全性，下列说法中不正确的是 ( )A.运用重组DNA技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器B.转基因植物进入自然界后不会与野生物种杂交进而威胁其他生物的生存C.人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物
【解析】选B。转基因技术如果被用于军事，制造出生物武器，那将是对人类社会极大的毁灭，A正确；转基因生物有可能会在近缘物种之间通过花粉杂交，造成基因库的污染，B错误；人类在推广转基因作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响，C正确；实验过程中一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物，D正确。
6.(2021·梅州模拟)瑞典卡罗林斯卡医学院2012年10月8日宣布，将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国剑桥大学的约翰·格登和日本医学教授山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域作出的革命性贡献。(1)长期以来，人们一直认为人体干细胞是单向地从不成熟的细胞发展成为专门的成熟细胞，其生长过程呈现不可逆转的特点，然而格登教授发现，成熟的、专门的细胞是可以进行重新编程成为_____________的，并进而发育成人体的所有组织，这一过程与植物的组织培养过程中的___________阶段非常相似。
(2)格登在1962年进行了一个实验，把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质当中，经培育发育成了成体的青蛙，格登的这项实验首次证实，即使是已经分化的细胞，其基因组也是可以进行______的；这一过程还表现出了细胞核的_____________，具有划时代的意义，在这一实验过程中最基本的技术手段是_____________。
(3)同为剑桥大学的教授英国生理学家罗伯特·爱德华兹，被誉为“试管婴儿之父”，他带领其研究团队，找到了3名健康志愿者(包括两名女性和一名男性)，去掉女性甲的次级卵母细胞的细胞核，然后将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与这个去核细胞组成一个新细胞，再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合，形成一个受精卵，并且让它发育成一个早期的人类胚胎，如果研究继续做下去，把这个胚胎发育成一个真正的婴儿，你认为还需要_______________。就是说与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有_____个。_____个女人是这个孩子真正意义上的母亲，理由是 。
但是后来科学家团队当着法官，社会工作者和其他科学家的面处死了这个胚胎，并且向全世界宣布，不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体，你觉得科学家的理由是 。
【解析】(1)根据题干“人体干细胞是单向地从不成熟的细胞发展成为专门的成熟细胞，其生长过程呈现不可逆转的特点”，所以可以推测成熟的、专门的细胞可以进行重新编程成为未成熟的细胞或干细胞，并发育成人体所有组织；这一过程与植物组织培养过程中的脱分化阶段相似，外植体经过脱分化形成愈伤组织再进一步形成植物的各种组织或器官。(2)把蝌蚪已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质当中，经培育发育成了成体的青蛙，说明基因组可以进行逆转化；由于利用了重组细胞发育成完整的个体，所以体现了细胞核的全能性；核移植技术最基本的技术手段是动物细胞培养技术。
(3)将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与女性甲的去核细胞组成一个新细胞，再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合，形成一个受精卵，并且让它发育成一个早期的人类胚胎，如果要将这个胚胎发育成一个婴儿，需要一位代孕母亲；该孩子的生长发育过程中有3位女性(女性乙提供次级卵母细胞的细胞核、女性甲提供次级卵母细胞的细胞质，代孕母亲提供胚胎发育的环境)，1名男性(提供精子)，所以与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有4个；任何生命性状都是遗传物质和环境因素共同作用的结果，甲提供了细胞质遗传物质，乙提供了细胞核遗传物质，代孕母亲提供了环境因素，所以3个女性都是这个孩子真正意义上的母亲；由于该孩子有3个真正意义上的母
亲，不符合人类的伦理道德，所以科学家不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体。
答案：(1)未成熟细胞(或干细胞) 脱分化(2)逆转化 全能性 动物细胞培养技术(3)一位代孕母亲 4 3 任何生命性状都是遗传物质和环境因素共同作用的结果，甲提供了细胞质遗传物质，乙提供了细胞核遗传物质，代孕母亲提供了环境因素 不符合人类的伦理道德
新情境·新命题
【命题新情境】 某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，所谓的“三亲婴儿”，又称3P婴儿(3P即英文three parents的缩写)，为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因。
【命题新角度】1.采集卵母细胞：先要经______处理后，用______仪器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞。 2.图中“去核”和“取核”普遍使用_______________法。 3.在体外受精前，需要对精子进行____________处理。体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植，培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、______、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及______等天然成分。 4.早期胚胎发育大致经过：受精卵→卵裂→桑葚胚→____________→原肠胚。早期胚胎的______层细胞将发育成胎儿的胎膜和胎盘。
5.三亲婴儿培育过程中用到的胚胎工程有 。 6.从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的______(填细胞结构)中的缺陷基因传递给孩子。
【解析】1.采集卵母细胞时，经促性腺激素处理后，用超声监视器(B超)确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞。2.图中“去核”和“取核”普遍都使用的方法是显微操作去(取)核法。具体的实验操作是通过显微操作吸出卵母细胞中的核。3.精子获能后才可以受精。体外受精后还需要将受精卵放入培养液中继续培养，以检查受精卵的发育能力。培养液的成分中，除一些无机盐和有机盐外，还有维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。4.早期胚胎发育的过程大致为受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚。滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
5.三亲婴儿培育过程中用到的胚胎工程有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等。6.从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的线粒体(细胞质)中的缺陷基因传递给孩子。
答案：1.促性腺激素 超声监视器(B超)2.显微操作去(取)核3.获能 激素 血清4.囊胚 滋养5.体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等6.线粒体(细胞质)
【拓展视野】 转基因技术对生态的影响 公众质疑转基因作物的一个焦点是其对生态环境的安全性，主要包括对非靶标生物的影响、转基因作物外源基因漂移、对生物多样性的影响、转基因作物杂草性、靶标害虫的抗性进化等。我国对转基因作物的生态风险评价及管理非常重视，制定了一系列的转基因作物安全评价程序、方法和管理措施，如《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因生物安全评价管理办法》、《转基因植物安全评价指南》等。 我国科学家也对转基因抗虫水稻的环境风险做了相当充分的研究。大量研究结果说明：
①现有转抗虫基因水稻所表达的Bt杀虫蛋白专一性很强，对非靶标生物没有毒性影响。②转基因Bt水稻与非转基因对照水稻相比，在有性生殖特性和生殖率、花粉传播方式和传播能力、有性可交配种类和异交结实率、花粉离体生存与传播能力、落粒性和落粒率、休眠性和越冬能力、生态适应性和生物量等性状上，均未发现明显的差异，在杂草性和入侵性方面也未发现差异。③转基因水稻基因漂移的基本规律与常规品种是一致的，而且没有发现转基因抗虫水稻外源基因漂移对农田生态和自然环境安全有不良影响。
④田间试验结果显示，转基因水稻对非靶标害虫、稻田天敌、益虫、经济昆虫等主要昆虫种群结构和功能以及节肢动物多样性没有不良影响。⑤根据Bt棉花的利用经验，通过采取一定的措施，水稻螟虫对Bt蛋白的抗性发展是可以控制和治理的。
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