高考生物二轮专题突破 第18讲 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程课件.ppt

第十八讲胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题及生态工程 考纲点击1 胚胎工程 1 动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 2 胚胎干细胞的移植 3 胚胎工程的应用 2 生物技术的安全性和伦理问题 1 转基因生物的安全性 2 生物武器对人类的威胁 3 生物技术中的伦理问题 3 生态工程 1 简述生态工程的原理 2 生态工程的实例 思维激活1 采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精吗 提示用非激素处理法采集的卵母细胞不可以 需在体外人工培养到减 中期 才能与获能的精子受精 2 试管婴儿用到了哪些生物技术 提示体外受精 动物细胞培养 胚胎移植等 3 胚胎移植是一种生殖方式吗 提示胚胎移植仅属于一种技术 可用于有性和无性生殖产生的胚胎的移植 4 我国禁止克隆技术吗 提示不禁止克隆技术 禁止利用该技术克隆人 不禁止克隆动物及对人类的治疗性克隆 1 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术 如 胚胎干细胞培养等技术 2 动物体内受精的过程 精子穿越和透明带 精子进入 原核形成 配子结合 3 防止多精入卵的两道屏障是反应和封闭作用 自查 体外受精 胚胎移植 胚胎分割 放射冠 卵黄膜 透明带 卵黄膜 4 图解早期胚胎发育 5 培养哺乳动物早期胚胎的培养液成分 无机盐 有机盐 核苷酸等营养成分 以及 等物质 6 胚胎移植的意义是可以充分发挥的繁殖潜力 7 对囊胚进行分割时要注意 维生素 激素 氨基酸 血清 雌性优良个体 将内细胞团均等分割 8 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 在形态上表现为 明显 在功能上具有发育的全能性 9 生态工程所遵循的基本原理有原理 原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 体积小 细胞核大 核仁 物质循环再生 物种 多样性 1 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 2012 浙江 2a 2 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 2011 江苏 18c 3 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技术 2011 江苏 18d 4 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 2009 江苏 18b 5 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 2009 江苏 8c 自纠 6 转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 2012 江苏 13d 7 转抗虫基因的植物 不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 2010 江苏 18b 8 如转基因植物的外源基因来源于自然界 则不存在安全性问题 2010 江苏 18d 9 转基因动 植物进入生态环境中 可能对环境造成基因污染 2009 广东 39 4 改编 答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 典例1 2013 湖南衡阳联考 下图为牛胚胎移植过程示意图 请回答下列问题 必考点一胚胎工程及其应用 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 未与母体子宫建立组织上的联系 3 桑椹胚囊胚 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 链接提升 1 完善下面的早期胚胎发育过程 2 梳理胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植为例 第一步 对进行选择 并用 处理 第二步 用促性腺激素对供体母牛做处理 第三步 超数排卵的母牛发情后 选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精 第四步 胚胎的收集 冲卵 供 受体母牛 激素进行同期 发情 超数排卵 第五步 冲卵后 对胚胎进行 这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段 并培养或保存 第六步 第七步 对受体母牛进行 第八步 受体母牛产下胚胎移植的犊牛 特别提醒冲卵是从供体母牛体内获得早期胚胎的过程 而不是获得受精卵或卵细胞 质量检查 胚胎的移植 是否妊娠的检查 3 胚胎移植与胚胎分割 1 胚胎移植的几条规律 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换 胚胎移植的优势是充分发挥的繁殖潜能 胚胎移植过程中两次使用激素 第一次常用对受 供体进行同期发情处理 第二次用激素对供体做超数排卵处理 雌性优良个体 孕激素 促性腺 胚胎移植过程中的两次检查 第一次对收集的胚胎进行检查 第二次对受体母牛是否妊娠进行检查 胚胎移植是有性生殖还是无性生殖 取决于胚胎是由受精卵形成的 还是由核移植技术形成重组细胞并发育而成或胚胎分割形成的 2 胚胎分割的注意事项 材料选择 选择发育良好 形态正常的或 分割注意点 选材为囊胚时注意将内细胞团 桑椹胚 囊胚 均等分割 特别提醒 1 受精的标志是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体 2 受精完成的标志是雌 雄原核的融合 3 体外受精时 卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期 精子需要获能 4 囊胚期细胞出现分化 形成内细胞团和滋养层 应用1 2013 山东理综 35 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细胞培养出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠 流程如下 1 从黑鼠体内获得体细胞后 对其进行的初次培养称为 培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂 这种现象称为 2 图中2 细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得 该过程称为 也可以从灰鼠体内取出卵子 通过 后进行早期胚胎培养获得 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细胞同样具有发育的全能性 有望在对人类ips细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗 解析本题考查了动物细胞培养 胚胎工程和胚胎干细胞的应用 从黑鼠体内获得体细胞后 对其进行的初次培养称为原代培养 分瓶后的为传代培养 培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂 这种现象称为细胞的接触抑制 细胞胚胎可从灰鼠输卵管内冲卵获得 重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内 暂不进行胚胎移植的胚胎可放入 196 的液氮中冷冻保存 胚胎干细胞简称es或ek细胞 是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞 内细胞团将来发育成胎儿的各种组织 可以作为干细胞的来源 ips与es细胞一样 可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病 答案 1 原代培养接触抑制 2 冲卵体外受精 3 胚胎移植冷冻 4 内细胞团分化 典例2 下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点 不合理的是 a 对于转基因技术 我们应该趋利避害 理性看待b 我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆c 我国不发展 不生产 不储存生物武器 并反对其扩散d 对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权 必考点二生物技术的安全性和伦理问题 生物武器 解析中国政府对克隆人的态度是禁止生殖性克隆 不反对治疗性克隆 a项是理性看待转基因技术的正确态度 c项是我国政府对待生物武器的态度 坚决禁止生物武器 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 d项是关于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权的说法 也是正确的 答案b 链接提升 1 生物技术的安全性和伦理问题 1 转基因生物可能引起的安全性问题 食物安全问题 出现效应 出现新的 营养成分改变 侵犯宗教信仰者或素食者的权益 生物安全问题 成为新杂草 成为 入侵的外来物种 威胁其他生物生存 重组出对人类或其他生物有害的病原体 通过基因重组产生 超级杂草 滞后 过敏原 环境安全问题 打破自然物种的原有界限 破坏生态系统 重组微生物降解某些化合物过程中可能产生污染环境的中间产物 重组dna与微生物杂交 产生有害的病原微生物 转基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或过敏蛋白可通过蜜蜂进入蜂蜜中 最后进入其他动物和人体内 稳定性 2 生物技术引发的伦理问题 克隆人技术 人类伦理道德 现有婚姻 家庭和两性关系等传统伦理道德观念 人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人 设计试管婴儿 把试管婴儿当作人体零配件工厂 是对生命的不尊重 抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎 无异于 谋杀 基因检测 对个人提出挑战 制造歧视 违反 冲击 隐私权 基因 2 生物武器与常规武器的不同特点 致病力强 死亡率高 有 一般潜伏期的症状不明显 难以及时发现 污染面积大 危害时间长 传染途径 生物武器造价低 技术难度不大 隐秘性强 可以在任何地方研制和生产 传染性强 潜伏期 多 应用2 供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题 而治疗性克隆能最终解决这些问题 如图所示为人类 治疗性克隆 的大概过程 请据图回答 1 过程a表示 是目前实现体细胞克隆的关键技术 该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体 由 细胞提供细胞质 进行人工重组 由此产生的重组细胞 的遗传物质主要来自图中的 2 过程b表示的生物技术是 c表示定向诱导技术 其诱导的对象是 细胞 3 治疗性克隆 的结果说明高度分化的体细胞的 相同的胚胎干细胞 克隆 的结果多种多样 如有的是神经细胞 有的是血细胞 有的是肌肉细胞 究其本质原因是 4 中国政府对 克隆人 的观点是 有一男子患有白血病 经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复 你认为这种做法符合伦理道德吗 为什么 解析 1 从图中可以看出 过程a是细胞核移植的过程 其遗传物质主要来自供体乙 其中由 次级 卵母细胞提供细胞质 2 过程b是重组细胞经动物细胞培养发育成胚胎的过程 过程c是将从囊胚内细胞团中获得的胚胎干细胞诱导分化形成不同组织 器官的过程 即治疗性克隆过程 3 在现有的条件下 动物细胞的全能性不能得到表达 但是动物细胞核的全能性可以表达出来 在分化成各种细胞的过程中 基因进行了选择性表达 4 中国政府对 克隆人 的观点是禁止生殖性克隆人 不反对治疗性克隆 脐带血不是来自胚胎 其中的造血干细胞属于成体干细胞 所以符合伦理道德 答案 1 细胞核移植 次级 卵母乙 2 动物细胞培养 内细胞团 胚胎干细胞 3 细胞核具有全能性基因的选择性表达 4 禁止生殖性克隆人 不反对治疗性克隆符合 因为脐带血不是来自胚胎 其中的造血干细胞属于成体干细胞 易错点 比较试管婴儿与克隆人的不同 体外受精 胚胎移植 核移植技术 胚胎移植 有性生殖 无性生殖 两个个体 核供体 1 生态工程的基本原理 必考点三生态工程及其原理 关注生态工程的实例 物质循环 抵抗力 协调与 平衡 整体性 2 提升分析解决问题的能力 生态工程的实例分析 1 生态工程建设的基本过程生态工程建设的基本过程包括 系统分析 可行性评价与决策 技术设计 其中是整个生态工程建设的核心环节 2 我国生态工程建设的实例 治污生态工程 包括 湖泊或水源地治理生态工程等 目前模拟自然湿地生态系统的自净功能 建立的 人工湿地 生态工程 在防治和处理污水方面已取得初步成效 拟定目标与摸底调查 技术设计 污水治理生态工程 城市垃圾处理 生态工程 生态恢复工程a 举例 包括沙漠治理 草地改良 矿区开采后留下的废弃地的改造等 b 林业生态建设对生态恢复具有重要意义我国批建了十大林业生态工程 如三北防护林体系建设工程 长江中上游防护林体系建设工程 太行山绿化工程等 生态农业工程在生态农业中采取的主要措施包括 a 将种植 养殖 水产 园艺与林业 副业 加工业等进行优化 b 将农业废弃物的转化 再生及资源化等综合起来 c 将节能 应用清洁能源 生态建筑以及人口控制 生物多样性保护等结合起来 典例3 下图为生态养猪模式 从图中可知该生态工程属于 a 湿地生态恢复的生态工程b 节水和废水处理与应用的生态工程c 小流域综合治理与开发的生态工程d 清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程解析由于图示没有造成污染 所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程 题图中没有提及能量问题 也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程 答案b 解题技巧 1 首先肯定生态工程的作用 特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用 2 不能误认为只要有了生态工程 就可以走发达国家 先污染 破坏 后治理 的老路 应用3 材料一实施沼气工程 是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程 材料二地衣中的真菌和蓝藻互利共生 当把它们分开时 两者都不能正常生长 材料三居住在林区的农民 靠山吃山 是他们生活的根本 当进行林业工程建设时 一方面号召农民种树 另一方面考虑林区农民的生活问题 使改善生态和发展经济结合起来 才能真正做到造林