高中生物第十一單元現(xiàn)代生物科技專題第39講胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件.ppt

1、第39講胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題,考情分析備考導(dǎo)航,知識梳理 自主學(xué)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ),1.精子與卵子的發(fā)生,考點(diǎn)一受精作用與早期胚胎發(fā)育和培養(yǎng),睪丸,卵巢,初情期,均等,不均等,4,1,2.受精過程,頂體反應(yīng),透明帶反應(yīng),卵細(xì)胞膜反應(yīng),3.早期胚胎發(fā)育過程,有絲分裂,增多,不增加或略有縮小,32,全能性,胎兒的各種組織,胎膜和胎盤,表層,下方,4.體外受精 (1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng) 采集 超數(shù)排卵法:用 處理后沖卵; 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。 培養(yǎng):人工培養(yǎng)到 。 (2)精子的采集和獲能 采集: 、手握法、 。 獲能:培養(yǎng)法、 (在一定

2、濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中獲能)。 (3)受精 和培養(yǎng)成熟的卵子在 或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。,促性腺激素,減數(shù)第二次分裂中期,假陰道法,電刺激法,化學(xué)誘導(dǎo)法,獲能的精子,獲能溶液,5.早期胚胎培養(yǎng) (1)目的:檢查 和受精卵的 。 (2)培養(yǎng)液成分:無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽); (兩素); (兩酸),另外還有水、血清等。 (3)胚胎去向:向 或冷凍保存。,受精狀況,發(fā)育能力,維生素、激素,氨基酸、核苷酸,受體移植,重點(diǎn)透析 剖析考點(diǎn) 拓展深化,1.早期胚胎發(fā)育的過程,2.卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化 (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

3、消耗,有機(jī)物總量減少。 (2)細(xì)胞體積:胚胎總體積不變或略有減小,但細(xì)胞數(shù)目增多,所以每個(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含量保持相對穩(wěn)定。,3.早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 早期胚胎培養(yǎng)依據(jù)的原理是細(xì)胞的分裂和分化,培養(yǎng)的目的是獲得早期胚胎;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細(xì)胞分裂,培養(yǎng)的目的是獲得大量細(xì)胞。兩者培養(yǎng)時(shí)所用的培養(yǎng)液成分也有區(qū)別:,【易錯(cuò)點(diǎn)撥】 (1)獲能獲能量 精子獲能是指精子獲得受精“能力”,而不是獲得能量。 (2)排卵排卵泡 排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)受精的標(biāo)志受精完成的

4、標(biāo)志 受精的標(biāo)志是第二極體的形成(即在透明帶和卵細(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。,題組例練 分類例練 提煉方法,1.下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程的幾個(gè)階段。請據(jù)圖回答問題:,解析:(1)圖中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原腸胚。 (2)圖B中1是滋養(yǎng)層,2是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),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。 答案:(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層,(1)寫出各個(gè)階段的名稱: A:B:C:。 (2)寫出圖中各標(biāo)號的名稱: 2,4,5, 7,8。,(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的性,B時(shí)期開始出現(xiàn),C時(shí)期進(jìn)

5、一步發(fā)育而形成。 (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(xì)胞數(shù)目,胚胎總體積。,解析:(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,囊胚開始出現(xiàn)細(xì)胞分化,已分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán);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(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)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(xì)胞數(shù)目增多,但胚胎總體積并不增加或略有縮小。 答案:(3)全能細(xì)胞分化外胚層和內(nèi)胚層(4)胎兒的各種組織(5)增多并不增加或略有縮小,2.(2016河北邯鄲一模)杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),被稱“鉆石級”肉用綿羊?？?/p>

6、研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖所示,回答下列問題:,解析:(1)由圖可知,此過程用到的生物技術(shù)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。 答案:(1)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等,(1)此過程用到的生物技術(shù)有(答出兩個(gè)即可)。,(2)為了獲得更多的卵母細(xì)胞,需用 對雌性杜泊羊進(jìn)行處理。進(jìn)行體外受精前,需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到 期;精子需進(jìn)行 .處理。 (3)生產(chǎn)上常用期的胚胎進(jìn)行胚胎移植,移植的胚胎在受體綿羊體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是 。,解析:(2)對良種母畜注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵,進(jìn)而獲得更多卵母細(xì)胞;進(jìn)行體外受精前,需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期;精子需進(jìn)行獲能處理。(

7、3)進(jìn)行胚胎移植時(shí),一般選用桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行胚胎移植;移植的胚胎在受體綿羊體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案:(2)促性腺激素M中獲能(3)桑椹胚或囊胚受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),知識梳理 自主學(xué)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ),1.胚胎移植 (1)概念:將雌性動(dòng)物體內(nèi)的 ,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到 的其他雌性動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為 的技術(shù)。 (2)意義:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的 。 (3)實(shí)質(zhì):早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下 的轉(zhuǎn)移。,考點(diǎn)二胚胎工程的應(yīng)用,早期胚胎,同種的、生理狀態(tài)相同,新個(gè)體,繁殖潛力,空間位置,(4)生理

8、學(xué)基礎(chǔ),生理變化,不會與母體,子宮建立組織上的聯(lián)系,免疫排斥反應(yīng),遺傳特性,(5)基本程序,配種或進(jìn)行人工授精,胚胎移植,方法:手術(shù)法和非手術(shù)法,胚胎移植后的檢查,檢查受體母牛是否 .,超數(shù)排卵,沖卵,桑椹胚或囊胚,妊娠,2.胚胎分割 (1)方法:機(jī)械方法。 (2)目的:獲得 。 (3)基本程序 選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的 ,將其移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中,用 將胚胎切開,吸出其中的半個(gè)胚胎,注入空透明帶中,或直接將裸半胚移植入受體。 (4)要求:將 均等分割。 (5)理論基礎(chǔ):細(xì)胞的 。 (6)實(shí)質(zhì):動(dòng)物的 。,同卵雙胎或多胎,桑椹胚或囊胚,分割針或分割刀片,內(nèi)細(xì)胞團(tuán),全能性,無性繁殖或克隆,3

9、.胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞) (1)來源: 。,早期胚胎或原始性腺,小,大,核仁,全能性,分化,重點(diǎn)透析 剖析考點(diǎn) 拓展深化,1.胚胎移植的六點(diǎn)歸納 (1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必須在原腸胚之前,但不能直接移植受精卵。 (2)胚胎移植成功與否的兩個(gè)條件:同種動(dòng)物之間、供受體生理狀態(tài)要相同。 (3)沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子。 (4)兩次處理:用激素對供體(雌性個(gè)體)和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理;用促性腺激素對供體(雌性個(gè)體)進(jìn)行超數(shù)排卵處理。 (5)胚胎移植屬于有性生殖,胚胎分割屬于無性生殖。 (6)胚胎移植過程中有兩次檢查:第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查;第二次對受體

10、母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。,2.試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物,3.干細(xì)胞種類及胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng) (1)種類,(2)培養(yǎng),【易錯(cuò)點(diǎn)撥】 (1)滋養(yǎng)層飼養(yǎng)層。 滋養(yǎng)層:囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、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: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。 (2)不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)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(dòng)物都不能到原腸胚階段移植,因?yàn)榇藭r(shí)分化程度高,移植成功率很低。,題組例練 分類例練 提煉方法,1.我國研究人員創(chuàng)造出一種新型干細(xì)胞異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞,具體研究過程如

11、下圖所示,回答下列問題:,(1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的發(fā)育而來,所采用的技術(shù)應(yīng)為,培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外,還需添加維生素、激素、等營養(yǎng)成分以及血清等物質(zhì)。 (2)圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的 細(xì)胞,ES在形態(tài)上表現(xiàn)為 。,解析:(1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵細(xì)胞)發(fā)育而來,所采用的技術(shù)應(yīng)為早期胚胎培養(yǎng),培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及血清等物質(zhì)。(2)圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,ES在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。 答案:(1)卵子(卵細(xì)胞)早期胚

12、胎培養(yǎng)氨基酸、核苷酸 (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯,(3)由于物種間存在,因此自然情況下哺乳動(dòng)物遠(yuǎn)親物種間的配子往往無法完成作用,或者即便能完成也不能發(fā)育。但是人們?yōu)榱松飳W(xué)研究的便利,創(chuàng)造出了各類遠(yuǎn)親物種間的雜合細(xì)胞,如小鼠大鼠、人鼠等雜交細(xì)胞,由于這些細(xì)胞都是由體細(xì)胞融合產(chǎn)生,因此雜交細(xì)胞中通常含有個(gè)染色體組。,解析:(3)由于物種間存在生殖隔離,因此自然情況下哺乳動(dòng)物遠(yuǎn)親物種間的配子往往無法完成受精作用;由于小鼠大鼠、人鼠等雜交細(xì)胞都是由體細(xì)胞融合產(chǎn)生,因此雜交細(xì)胞中通常含有4個(gè)染色體組。 答案:(3)生殖隔離 受精4,解析:(1)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的

13、兩道防線。(2)圖甲中、分別為用激素對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理、收集胚胎(沖卵)。 答案:(1)透明帶反應(yīng)卵細(xì)胞膜反應(yīng)(2)用激素對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理收集胚胎(沖卵),2.(2016廣西欽州一模)下圖為應(yīng)用胚胎工程繁育良種牛的技術(shù)流程,回答下列問題:,(1)哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精的發(fā)育規(guī)律是實(shí)現(xiàn)胚胎工程的理論基礎(chǔ)。獲能后的精子進(jìn)入卵子過程中,防止多精入卵受精的生理反應(yīng)先后為 、 。 (2)圖甲中、分別為 、 。,(3)將早期胚胎移入受體母牛內(nèi)的技術(shù)叫,進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢是 ,實(shí)施該技術(shù)時(shí)胚胎一般發(fā)育到期。若此時(shí)需要對胚胎進(jìn)行性別鑒定,正確的操作方法是圖乙中的圖;若想得到兩個(gè)遺傳信息完全相同的子

14、代牛,正確的操作方法是圖乙中的圖。,解析:(3)將早期胚胎移入受體母牛內(nèi)的技術(shù)叫胚胎移植,進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢是可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力;胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行;進(jìn)行性別鑒定時(shí),所取組織不能來自內(nèi)細(xì)胞團(tuán),否則會影響胚胎發(fā)育,應(yīng)選用滋養(yǎng)層細(xì)胞,所以只有B圖符合;若想得到兩個(gè)遺傳信息完全相同的子代牛,需要對囊胚期胚胎進(jìn)行分割移植,注意一定要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,A圖符合。 答案:(3)胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力桑椹胚或囊胚BA,解析:(4)胚胎干細(xì)胞除了從早期胚胎可分離得到外,還可來自原始性腺。 答案:(4)原始性腺,(4)胚胎干細(xì)胞對于生命科學(xué)的各項(xiàng)研究具有

15、重要意義,除了從早期胚胎可分離得到外,還可來自 。,知識梳理 自主學(xué)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ),1.轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因 目前對 、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。 目的基因往往是 的基因。 外源基因插入宿主基因組的部位往往是 的。 (2)對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論:在 三個(gè)方面存在激烈的爭論。 (3)理性對待轉(zhuǎn)基因技術(shù): 。,考點(diǎn)三生物技術(shù)的安全性和倫理問題,基因的結(jié)構(gòu),異種生物,隨機(jī),食物安全、生物安全、環(huán)境安全,趨利避害,不能因噎廢食,2.生物技術(shù)的倫理問題 (1)克隆人 中國政府的態(tài)度:禁止 ,但不反對治療性克隆。 四不原則:不贊成、不允許、不支

16、持、不接受任何 的實(shí)驗(yàn)。 (2)試管嬰兒:設(shè)計(jì)試管嬰兒需對胚胎進(jìn)行 。 3.生物武器的種類連線,生殖性克隆,生殖性克隆人,基因檢測,答案：,重點(diǎn)透析 剖析考點(diǎn) 拓展深化,1.理性看待轉(zhuǎn)基因生物 (1)轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點(diǎn)分析,(2)對待轉(zhuǎn)基因生物的正確態(tài)度:趨利避害,但不能因噎廢食。,2.生物技術(shù)的倫理問題 (1)克隆人,(2)試管嬰兒技術(shù)與設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)比較,3.基因檢測 (1)概念:指通過基因芯片對被檢測者細(xì)胞中的DNA分子進(jìn)行檢測,分析出被檢測者所含的各種致病基因和疾病易感基因情況的一種技術(shù)。 (2)爭論焦點(diǎn): 基因檢測是否能達(dá)到預(yù)防疾病的目的。 是否引起基因歧視及其他危害。 【易錯(cuò)點(diǎn)撥

17、】 (1)引入外來物種增加生物多樣性 如果引進(jìn)的生物會破壞環(huán)境或者對當(dāng)?shù)厣锏纳嬖斐捎绊?可能會造成生物多樣性的銳減。 (2)轉(zhuǎn)基因生物具有危害阻止技術(shù)的發(fā)展 應(yīng)用正確態(tài)度對待轉(zhuǎn)基因技術(shù),不能因?yàn)榭赡艿奈：Χ柚辜夹g(shù)的發(fā)展。 (3)試管嬰兒和克隆人的形成過程并不相同 前者進(jìn)行減數(shù)分裂和受精作用,而后者只進(jìn)行有絲分裂。,題組例練 分類例練 提煉方法,(2016遼寧葫蘆島二模)請回答下列有關(guān)生物技術(shù)的安全性和倫理問題的 問題: (1)一些科學(xué)家認(rèn)為,由于不同物種間存在,同時(shí)花粉的傳播距離和 有限,不會造成轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物與其他植物的雜交,因而也不太可能對生物多樣性造成威脅。 (2)在轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品

18、研究過程中,絕大多數(shù)科學(xué)家都能自覺遵守科學(xué)研究道德。例如,把重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在遺傳上具有 的生物上;對外源DNA進(jìn)行認(rèn)真選擇,避免能夠表達(dá)出對人體有毒性或過敏的 等。,解析:(1)一些持支持態(tài)度的科學(xué)家認(rèn)為,由于不同物種間存在生殖隔離,同時(shí)花粉的傳播距離和存活時(shí)間有限,不會造成轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物與其他植物的雜交,因而也不太可能對生物多樣性造成威脅。(2)在轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品研究過程中,為保證轉(zhuǎn)基因生物的安全,要把重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在遺傳上具有特定缺陷的生物上;對外源DNA進(jìn)行認(rèn)真選擇,避免能夠表達(dá)出對人體有毒害的或過敏的蛋白質(zhì)等。 答案:(1)生殖隔離存活時(shí)間(2)特定缺陷蛋白質(zhì),解析:(3)堅(jiān)持克隆人的科學(xué)家則認(rèn)為,一些技術(shù)問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法得到解決。(4)中國政府對于克隆技術(shù)的態(tài)度是禁止生殖性克隆人,但不反對治療性克隆。 答案:(3)基因診斷染色體檢查(4)生殖性克隆人治療性克隆,(3)一些持反對態(tài)度的科學(xué)家認(rèn)為,由于克隆技術(shù)尚不成熟,現(xiàn)在就做克隆人很可能孕育出有嚴(yán)重生理