高考生物一轮复习 第3讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题课件.ppt

抓住4个基础知识点 掌握3个核心考点 高效训练6道题 第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题 一 体内受精和早期胚胎发育1 胚胎工程的概念 1 操作对象 动物的 或配子 2 技术 胚胎分割 胚胎干细胞培养等 抓住4个基础知识点 早期胚胎 体外受精 胚胎移植 2 精子和卵子的发生 1 精子的发生 场所 睾丸的 时间 生殖机能衰退 过程 曲细精管 初情期 2 卵子的发生 场所 输卵管 时间 和 过程 卵巢 胎儿期 初情期 3 受精 1 场所 2 过程 输卵管 卵裂 桑椹胚 内细胞团 胎膜和胎盘 二 体外受精和早期胚胎的培养1 体外受精 3 受精 和培养成熟的卵子在 或专用的受精溶液中完成受精作用 获能的精子 获能溶液 2 胚胎的早期培养 1 目的 检查受精状况和受精卵的发育能力 3 胚胎处理 或冷冻保存 受体移植 三 胚胎工程的应用及前景1 胚胎移植 1 概念剖析 供体 能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到胚胎的雌性动物 受体 的其他雌性动物 结果 产生新个体 2 意义 充分发挥 同种的 生理状态相同 雌性优良个体的繁殖潜力 3 生理学基础 移入 排卵后 的生理变化是相同的 收集 早期胚胎处于 存活 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 遗传性 供体胚胎可与受体子宫建立正常的 联系 但移入受体的供体胚胎的 不受任何影响 供 受体生殖器官 游离状态 免疫 排斥反应 生理和组织 遗传特性 4 基本程序 对供 受体的选择和处理 对胚胎的收集 检查 培养或保存 移植后检查 配种或进行人工授精 胚胎移植 2 胚胎分割 1 概念 方法 机械方法 分割份数 将早期胚胎切割成2等份 4等份或8等份等 目的 获得 2 定位 动物 的方法之一 3 材料 发育良好 形态正常的 4 要求 将 均等分割 同卵双胎或多胎 无性繁殖或克隆 桑椹胚或囊胚 内细胞团 3 胚胎干细胞 es或ek细胞 1 来源 早期胚胎或原始性腺 四 转基因生物的安全性和伦理问题1 转基因生物的安全性 2 关注生物技术的伦理问题 生殖性 治疗性 染色体 基因歧视 3 禁止生物武器 1 生物武器的种类 连线 种类实例 致病菌 病毒a 重组流感病毒 新型鼠痘病毒 生化毒剂b 鼠疫菌 炭疽杆菌 基因重组的致病病毒c 肉毒杆菌毒素 提示 b c a 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 考点一早期胚胎的发育和培养一 早期胚胎发育1 过程 受精卵 卵裂期 桑椹胚 囊胚 原肠胚2 图示 掌握3个核心考点 二 体外受精与胚胎的早期培养1 体外受精的原理 人工模拟体内环境 包括营养 温度 ph等 使初级卵母细胞成熟和精子获能 最终完成受精和胚胎保存 2 体外受精主要操作步骤 1 卵母细胞的采集 方法一 对小型动物一般采用促性腺激素处理 排卵后直接从输卵管中冲取卵子 直接与获能的精子在体外受精 方法二 对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞 经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精 2 精子的采集和获能 采集方法 假阴道法 手握法和电刺激法等 获能方法 培养法和化学诱导法 3 受精 获能精子和成熟卵子在共同培养一段时间后便可受精 3 胚胎的早期培养 1 培养的目的 检测受精状况和受精卵的发育能力 2 培养液的成分 水 无机盐 有机盐 维生素 激素 氨基酸 核苷酸以及动物血清等 3 胚胎去向 冷冻保存 移植到受体动物子宫内培养 考向预测练1 1 甲过程为 其过程中可通过给母山羊注射 使其超数排卵 2 乙过程要完成 和受精 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 或专用的受精培养液 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 答案 1 卵母细胞的采集促性腺激素 2 精子的获能 3 获能培养液发育培养液 4 胚胎移植 2 2014 广东六校联考 关于胚胎工程的叙述 不正确的是 a 一般选用桑椹胚或囊胚进行胚胎移植b 体外受精是指将收集到的精子和卵子直接进行受精c 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 考向预测练2 d 试管婴儿技术主要包括体外受精 早期胚胎培养和胚胎移植等技术 解析 精子获能后才能与卵子完成受精 答案 b 考点二胚胎移植 胚胎分割和胚胎干细胞一 胚胎移植的实质早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换 胚胎本身的遗传物质并不发生改变 二 影响胚胎移植成功率的两个重要条件1 要在同种动物之间进行移植 同种 是指 同一物种 2 供 受体生理状态要相同 1 供 受体母畜的发情时间一致 2 胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似 三 胚胎移植的时间1 不同动物其胚胎移植的时间不同 2 牛 羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段 小鼠 家兔在桑椹胚前 人胚胎可在8 16个细胞阶段移植 3 几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植 因为此时胚胎细胞分化程度高 移植成功率很低 四 胚胎分割1 理论基础 细胞的全能性 2 材料选择 发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 3 囊胚期分割要求 内细胞团均等分割 以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 4 意义 加快繁殖速度 是动物无性繁殖或克隆的方法之一 其他克隆方法还有核移植 五 胚胎干细胞1 胚胎干细胞的来源和特点胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞 包括人类囊胚的内细胞团 具有胚胎细胞的特性 它能长期维持未分化状态 又有全能分化的潜能 在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型 在特定的环境诱导下 能分化成各类细胞 因此 它是细胞的源头 是全能细胞 并能够制造机体需要的全部细胞 2 干细胞的类型 3 胚胎干细胞 es细胞 的应用前景es细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一 在基础生物学 畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值 1 es细胞可用于治疗人类的某些顽症 利用es细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性 移植es细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能 2 培育成组织器官 用于器官移植 3 对es细胞的培养和诱导 为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段 4 es细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究 3 2013 山东青岛二模 图为牛胚胎移植过程示意图 请回答下列问题 考向预测练1 1 阶段常用 激素对供体母牛进行处理 其目的是获得更多的卵子 2 冲卵的生理基础是 3 阶段对胚胎进行质量检查 这时的胚胎应发育到 或 阶段 4 若要通过 获得遗传物质完全相同的多个新个体 可对 阶段检查合格的胚胎进行 技术处理 该过程中应注意对 进行均等分割 5 es或ek细胞的形态特征是 在培养液中加入 可诱导其向不同类型的组织细胞分化 答案 1 促性腺 2 早期胚胎形成后处于游离状态 未与母体子宫建立联系 3 囊胚桑椹胚 4 胚胎分割内细胞团 5 体积小 细胞核大 核仁明显分化诱导因子 4 2013 山东高考 科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞 ips 继而利用ips细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠 流程如下 考向预测练2 3 图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育 暂不移入的胚胎可使用 方法保存 4 小鼠胚胎干细胞 es 可由囊胚的 分离培养获得 ips与es细胞同样具有发育全能性 有望在对人类ips细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗 答案 1 原代培养接触抑制 2 冲卵 或 冲胚 体外受精 或 核移植 3 胚胎移植冷冻 或 低温 4 内细胞团诱导分化 考点三生物技术的安全性和伦理问题一 转基因生物存在安全性问题的原因1 目前对基因的结构 调控机制及基因间的相互作用了解有限 2 目的基因往往是异种生物的基因 3 外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的 二 试管婴儿与克隆人的比较 三 克隆的分类 四 试管婴儿和设计试管婴儿的比较 1 不同点 1 所用技术手段 设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断 试管婴儿不需进行遗传学诊断或基因诊断 2 应用 试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题 设计试管婴儿用于白血病 贫血症等疾病的治疗 2 相同点都是体外受精 并进行体外早期胚胎培养 都要经过胚胎移植 都是有性生殖 五 基因检测1 概念 指通过基因芯片对被检测者细胞中的dna分子或蛋白质进行检测 分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因情况的一种技术 2 争论焦点 1 基因检测能否达到预防疾病的目的 2 是否引起基因歧视 个人婚姻困难 人际关系疏远等严重后果 5 2013 江苏高考 下列关于转基因生物安全性的叙述中 错误的是 a 我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度b 国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 考向预测练1 c 开展风险评估 预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提d 目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 解析 我国农业部颁布了 农业转基因生物标识管理办法 要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注 以方便消费者自主选择 但国际上并非大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 a项正确 b项错误 目前对转基因生物安全性的争论主要集中在转基因食物的安全性和转基因生物对环境安全的影响上 但这些通过风险评估 预警跟踪和风险管理等都是可以解决的 c d两项正确 答案 b 6 英国伦敦大学学院医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术 使一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育了一名排除乳腺癌隐患的婴儿 下列有关叙述中 不正确的是 a 这项技术属于设计试管婴儿 该技术的使用应受到限制b 该项技术中涉及体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植等技术 考向预测练2 c 为保证胚胎移植成功 必须将受精卵在体外培养至原肠胚时期d 在进行乳腺癌基因诊断时可运用dna分子杂交技术 解析 解答本题关键是正确区分试管婴儿与设计试管婴儿的不同 由于其中有基因诊断和胚胎筛选的技术 植入前对胚胎进行遗传学诊断 故属于设计试管婴儿 试管婴儿技术与其他试管动物技术一样 涉及体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植等技术 人的试管胚胎 可在8 16个细胞阶段进行移植 而不是培养到原肠胚期 基因诊断是利用dna分子杂交技术 答案 c 1 2012 江苏高考 通过胚胎移植技术 可以实现良种牛的快速繁殖 下列相关叙述正确的是 a 对供体和受体母牛都要进行相同激素处理b 受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行c 对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植d 胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 高效训练6道题 解析 对供体和受体母牛进行同期发情处理 所用激素相同 但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素 受体母牛则不需要 a错误 受精可在体内进行 b错误 冲卵得到的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚 方可成功移植 c错误 到目前为止 最常见的是分割产生的同卵双胎 而同卵多胎成功的比例很小 d正确 答案 d 2 2012 天津高考 下列关于干细胞的叙述 错误的是 a 自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应b 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化c 组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程d 造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力 可用于治疗白血病 解析 胚胎干细胞在体外培养能增殖 并能被诱导分化形成新的组织细胞 b项错误 答案 b 3 2012 江苏高考 下列关于转基因生物安全性的叙述 错误的是 a 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离b 转基因作物被动物食用后 目的基因会转入动物体细胞中c 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性d 转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 解析 种植转基因作物 如抗虫棉 应与传统农业 普通棉花 种植区隔离 否则转基因作物中的基因可能扩散到普通作物中 使传统农业种植区的产量受到很大的影响 a正确 目的基因为dna分子 动物食用后会被消化成小分子脱氧核苷酸 所以目的基因不会转入动物体细胞中 b错误 种植转基因作物 可能通过花粉扩散而使野生植物获得新基因 从而影响野生植物的遗传多样性 c正确 导入转基因植物的外源基因有可能与感染转基因植物的某些根际微生物杂交 从而重组出对人类或其他生物有害的病原体 d正确 答案 b 4 2013 江苏高考 软骨发育不全为常染色体显性遗传病 基因型为hh的个体早期死亡 一对夫妻均为该病患者 希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子 下列做法错误的是 a 首先经超排卵处理后进行体外受精b 从囊胚中分离细胞 培养后检测基因型c 根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎d 将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫 解析 通过胚胎工程技术辅助生育是指利用试管婴儿技术 先经超排卵处理获得卵子 再将成熟的卵子与获能的精子进行体外受精 a项正确 因健康孩子的基因型是hh 故需对胚胎时期的细胞进行基因检测 b c两项正确 对人类来说 早期胚胎在8 16个细胞时期即可移植 d项错误 答案 d 1 从良种母牛采集的卵母细胞 都需要进行体外培养 其目的是 从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用 2 在体外培养受精卵时 除了给予一定量的o2以维持细胞呼吸外 还需要提供 气体以维持 3 图中过程a称为 它在胚胎