轮专题复习精品课件胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题.ppt

山东省青岛第二中学姜洪顺,专题三 胚胎工程,专题四 生物技术的安全性和伦理问题,一、动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础,（1）卵裂期,胚胎发育的基本过程,在透明带内进行，特点：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。,（2）桑椹胚,细胞数目为32，全能细胞（都具有发育成一个完整 胚胎的潜能）,（3）囊胚,包括内细胞团，滋养层细胞，具有囊胚腔。,（4）原肠胚,三个胚层（外胚层，内胚层，中胚层），具原肠腔。,（滋养层则发育为胎儿的胎膜和胎盘）,胚胎工程的理论基础,（1）精子和卵子的发生 （2）受精 （3）早期胚胎的发育规律,（1）精子和卵子的发生,1、场所：哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成的。,精子的发生,2、过程：（分三个阶段）,第一阶段：精原细胞先分裂为两个细胞，然后继续进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。 第二阶段：初级精母细胞连续进行两次分裂。每个初级精母细胞产生四个精子细胞 。 第三阶段：精子变形：细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜。细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴。,卵子的发生,1、场所：哺乳动物卵子的发生是在卵巢内完成的。（哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（胎儿期）完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别） 2、过程： 减数第一次分裂是在雌性动物排卵前完成的，产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。 减数第二次分裂是在精子与卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。,判断卵子是否受精的重要标志,当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。,（2）受精,1、概念：受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。,2、受精过程：,准备阶段1精子获能,刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。,准备阶段2卵子的准备,达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。,受精阶段,精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。（透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵了二道屏障）,1.受精时精子穿入（ ） A.卵原细胞 B.初级卵毋细胞 C.次级卵母细胞 D.成熟卵细胞 2.精子获能是在（ ） A.生精小管内 B.辜丸网内 C.精液内 D.以上都不对 3.卵子完成第二次成熟分裂是在（ ） A.生长卵泡时期 B.成熟卵泡时期 C.排卵时 D.受精时,C,D,D,4.顶体反应在受精中的作用（ ） A.释放顶体酶 B.利于精子和卵子的核融合 C.阻止了其他精子的受精 D.形成精子穿越放射冠的通路 5.下列不属于精子入卵后的变化的是（ ） A.尾部脱离 B.核膜破裂后再形成新的核膜 C.核分裂 D.形成雄原核,D,C,6.哺乳动物卵裂期的特点有（ ） A.每个细胞的体积增大 B.胚胎的总体积变化不大 C.每个细胞的核遗传物质增多 D.有机物数量增大 7.关于囊胚的叙述不正确的是（ ） A.细胞开始出现初步的分化 B.形成滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘 C.形成的囊胚腔中，不含任何物质 D.囊胚的进一步扩大，会导致透明带破裂,B,C,二、胚胎干细胞的移植,胚胎干细胞的概念：哺乳动物的胚胎干细胞简称为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。ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造。,研究胚胎干细胞的意义,（1）ES细胞可以用于治疗人类的某些顽症。 （胚胎干细胞的移植） （2）通过ES细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题 （3）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。,胚胎干细胞的移植,将干细胞分化成某一特定的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之再建起受损的组织，甚至器官。（比如，将干细胞在体外分化为胰岛细胞，注入病人胰脏中，通过增殖，构成病人新的胰岛组织，它就可以替代病人受损的胰岛组织，使依赖注射胰岛素维持生命的病人得到根治。）,三、胚胎工程的应用,1、胚胎移植 胚胎移植的概念：胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 胚胎移植的现状和意义： （1）加速育种工作和品种改良； （2）大量节省购买种畜的费用； （3）一胎多产； （4）保存品种资源和濒危物种； （5）胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。,胚胎移植的生理学基础 （1）哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 （2）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。 （3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 （4）供体胚胎可与子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。,胚胎移植的基本程序,胚胎移植主要包括对供、受体的选择和处 理，配种或进行人工授精，对胚胎的收集、 检查、培养和保存，对胚胎进行移植，以及 移植后的检查。,2、胚胎分割,胚胎分割的概念：胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 胚胎分割使用的主要仪器： 实体显微镜和显微操作仪。 （对囊胚阶段的胚胎要注意将内细胞团均等分割）,随堂练习,1.在胚胎移植时，所取胚胎大多在囊胚期以前，其原因是（ ） A这时胚胎细胞数目少，便于操作 B.这时时细胞尚未出现分化 C.囊胚时营养物质最丰富 D.这时具有囊胚腔，成活率高 2.胚胎工程技术包含的内容丰富，下列不属于该技术范畴的是（ ） A.体内受精 B.胚胎移植 C.胚胎分割 D.体外受精,B,A,3.关于胚胎移植的叙述中正确的是（ ） A.被移植的胚胎，可以是天然胚胎也可以是体外受精及其他方式得到的胚胎 B.在“试管婴儿”的培育过程中，不涉及胚胎移植技术 C.胚胎移植产生后代的过程中，至多涉及两个亲本 D.胚胎移植后，再进行胚胎分割 4.下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是（ ） A.对供体、受体要进行选择 B.要用激素对供体进行超数排卵处理 C.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 D.胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法,A,C,5.胚胎分割技术是快速繁育的有效手段之一，下列关于此手段的叙述正确的是（ ） A.可以将胚胎任意分割成多块 B.胚胎分割后，移植获得的后代的基因型完全不同 C.胚胎分割是一种有性生殖方式 D.胚胎分割可以看作是克隆 6.胚胎分割时选择的胚胎所处时期为（ ） A.胎儿期 B.卵裂期或原肠胚期 C.囊胚期或原肠胚期 D.桑椹胚或囊胚,D,D,专题四、生物技术的安全性和伦理问题,一、转基因生物的安全性 1、转基因生物：即为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、增加营养成分）的基因片断，通过基因技术加入到目标生物当中。 2、转基因生物安全性的争论（三方面） （1）食物安全（主要指公众担心转基因生物会产生出毒性蛋白或过敏蛋白） （2）生物安全（是指担心转基因生物可能影响到生物多样性） （3）环境安全（是指转基因生物可能对环境造成新污染或破坏） 3、理性看待转基因技术 正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。,二、生物武器对人类的威胁,1、生物武器的主要种类 生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。 2、生物武器对人类的威胁 （1）天花，是世界上传染性最强的疾病之一，是由天花病毒引起的烈性传染病，这种病毒繁殖快，能在空气中以惊人的速度传播。若做为生物武器其后果不堪设想！,（2）炭疽是由炭疽杆菌所引起的一种人畜共患急性传染病。 （3）有的国家已经研制出新型的鼠痘病毒，人类目前没有有效的治疗药物。 （4）在实验室里有人把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌。 （5）有人把生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起，然后用基因工程的方法进行批量生产。 （6）有人对流感病毒基因进行改造，以使具有某种易感基因的民族感染这种病毒，而施放国的人却不易感染。,3、禁止生物武器、维护世界和平,（1） 1972年4月10日，苏联、美国、英国分别在其首都签署了禁止试制、生产和储存并销毁细菌（生物）和毒剂武器公约（简称禁止生物武器公约），并于1975年3月26日生效。 1984年11月15日，我国也加入了这一公约。 （2）1998年6月27日，中美两国元首在关于禁止生物武器公约议定书的联合声明中，重申了在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。,三、生物技术中的伦理问题,1、克隆技术即无性繁殖技术。通常的有性生殖是由雌雄交配，精子和卵子结合发育成胚胎，经妊娠后产出新的个体。克隆技术不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的结合，只需从动物身上提取一个单细胞，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎植入雌性动物体内，就可孕育出新的个体。这种以单细胞培养出来的克隆动物，具有与单细胞供体完全相同的特征，是单细胞供体的“复制品”。,克隆人技术的争论,中国政府对克隆人态度,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人。一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。但是，中国不反对治疗性克隆。,1、体外受精联合胚胎移植技术（IVF）：又称试管婴儿，是指分别将卵子与精子取出后，在体外 (培养皿中) 使其受精，并发育成胚胎后，再植回母体子宫内。 2、设计试管婴儿只是在特定背景下的一种应急措施，需要经过国家有关部门严格审批。它不宜推广，并要严防滥用（防止有人设计婴儿性别）。,设计试管婴儿的争论,（1）现在要对个人所有基因进行检测，是不现实的。因为现在有不少基因还没得到确定。即使只是对个别或少数基因进行检测，也并不是每个人都需要的。现在西方国家对某几种致病基因进行筛检时，接受测定的人也只是有这类遗传病家族史的个人，或这类疾病的高危个人。目的是使他们能及早采取防范措施，如养成良好生活习惯、定期检查身体、适时手术等。,基因检测是否必要的争论,（2）有某种致病基因，并不一定就会患病。患某种疾病，往往不是由单一原因引起的。况且已知人的很多疾病是多基因病，它是由遗传因素和环境因素共同决定的。如果有良好的生活习惯等，往往可以使人避免患上某些遗传性疾病。 （3）有许多疾病，测定其致病基因是相当困难的。因此科学家认为不如测定其所表达的蛋白质更为快捷、有效。 （4）基因检测给受试者造成的心理负担或压力必须考虑到。特别是给出似是而非的结论之后，往往会使受试者无所适从。,（5）现在记录有个人某些遗传信息的“身份证”已经出现，但仅仅是试验性质的。至于说拿着它去看病，起码在可以预见的将来是言过其实。 （6）将“基因身份证”上记录的信息和它的作用等问题弄清楚之后，才能决定要不要它。比如，现在有的试验性基因身份证仅仅记录个人特有的某一对或某几对等位基因信息，它可能在验明正身方面起更大的作用，这类基因身份证要它也无妨。,随堂练习,1.上海医学院遗传研究所成功培育出第一头携带入白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指（ ） A.提供基因的动物 B.基因组中录入了外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因遗传信息的动物,C,C,C,2.下列关于病毒与人类有关系描述，哪项是不正确的（ ） A.在转基因工程中，某些病毒能携带某些基因进入正常细胞 B.接种牛痘疫苗，能预防天花 C.艾滋病病毒的核酸种类与人体细胞相同，故易感染人体 D.病毒的种类很多，在生物圈的分布十分广泛，营寄生生活,C,3.炭疽热是由炭疽芽孢杆菌引起的，它可引起动物组织水肿，黏膜出血，造成死亡。法国著名科学家巴斯德在研究牲口炭疽病时进行了如下实验：把实验绵羊 用毒性已削弱的炭疽芽孢杆菌制剂注射，这些绵羊感染后没有发病。四天后，对实验绵羊注射毒性很强的炭疽芽孢杆菌制剂，经过一段时间后，实验绵羊全部正常生活。 本实验的结论是：实验绵羊获得了免疫力。请