高考生物一轮复习 第十单元 第3讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题课件.ppt

第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题 考点突破题型透析 考点二生物技术的安全性和伦理问题 考纲原生态 第十单元现代生物科技专题 备选素材 考纲原生态 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 4 转基因生物的安全性 5 生物武器对人类的威胁 6 生物技术中的伦理问题 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 一 体内受精和早期胚胎发育1 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 曲细精管 初情期 初级精母细胞 精子细胞 精子头 头部顶体 中心体 线粒体鞘 2 卵子的发生 场所 时间 2 受精 1 场所 2 过程 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 排卵前后 精子和卵子结合 生殖道 m 中期 卵巢 胎儿期和初情期后 输卵管 3 胚胎发育 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 放射冠 透明带 卵黄膜封闭 卵裂期 桑椹胚 内细胞团 胎膜和胎盘 二 体外受精和早期胚胎培养1 体外受精 1 卵母细胞的采集和培养 实验动物以及家畜猪 羊等 用 激素处理 使其排出更多的卵子 然后 从输卵管中冲取卵子 直接与获能的精子在体外受精 大家畜或大型动物 从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 然后在体外经 后 才能与获能的精子受精 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 促性腺 人工培养成熟 2 精子的采集和获能 收集精子的方法 主要有假阴道法 手握法和电刺激法等 精子体外获能的方法 主要有 啮齿动物 家兔 猪等 和 牛 羊等家畜的精子常采用化学法 即将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 3 体外受精 获能的精子和培养成熟的卵子可以在 或专用的受精溶液中完成受精过程 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 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 培养法 化学诱导法 获能溶液 3 胚胎处理 或冷冻保存 三 胚胎移植 胚胎分割 胚胎干细胞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的胚胎的雌性动物 受体 的其他雌性动物 结果 产生新个体 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 无机盐和有机盐 维生素和激素 氨基酸和核苷酸 血清 受体移植 同种的 生理状态相同 2 意义 充分发挥 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 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 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 雌性优良个体的繁殖潜力 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 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 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 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 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 小 大 核仁 全能性 发生分化 早期胚胎或原始性腺 1 受精过程的三个易混点 精子获能是指精子获得受精 能力 而不是获得能量 排卵是指卵子从卵泡中排出 而不是卵泡从卵巢中排出 受精的标志 受精完成的标志 受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体 而受精完成的标志是雌 雄原核的融合 2 滋养层 饲养层 滋养层 囊胚时期沿透明带内壁排列的个体较小的细胞 滋养层最终发育成胎膜和胎盘 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 饲养层 饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞 在干细胞培养时 可作为提供干细胞分裂 增殖的营养细胞 3 不同动物胚胎移植的时间不同 牛 羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段 小鼠 家兔在桑椹胚前 几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植 因为此时分化程度高 移植成功率很低 考点一胚胎工程 知识梳理考能诊断 1 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 2012 高考浙江卷 2 卵母细胞除从活体输卵管中采集外 还可以从处死的雌鼠卵巢中获取 2011 高考山东卷 3 体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 2011 高考江苏卷 4 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 2011 高考江苏卷 5 通过胚胎移植技术 可以实现良种牛的快速繁殖 受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 2012 高考江苏卷 知识梳理考能诊断 考点一胚胎工程 6 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 2009 高考江苏卷 7 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 2010 高考江苏卷 8 胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 2012 高考江苏卷 9 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 高考江苏卷 10 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 2012 高考浙江卷 11 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 2012 高考天津卷 知识梳理考能诊断 考点一胚胎工程 1 下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述中 错误的是 a 精子变形中 高尔基体发育为头部的顶体 细胞核变为精子头的主要部分b 卵子形成时的两次分裂均在卵巢内完成 排出成熟卵子的过程即为排卵c 卵子是否释放第二极体是卵子是否受精的标志d 只有获能的精子和发育成熟的卵子相遇才能发生受精作用 精子变形中 高尔基体发育为头部的顶体 细胞核变为精子头的主要部分 故a正确 卵子形成时减数第一次分裂发生在卵巢内 减数第二次分裂发生在输卵管内 排卵是指卵子从卵泡内排出 一般此时排出的是次级卵母细胞而不是成熟卵子 所以b错误 卵子释放第二极体是卵子受精的标志 c正确 只有获能的精子和发育成熟的卵子相遇才能发生受精作用 d正确 题组设计解题技法 解析 答案 题组一体内受精与早期胚胎发育 b 2 下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述 正确的是 a 绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性b 卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大c 囊胚的滋养层细胞具有发育全能性d 原肠胚发育分化形成内外两个胚层 同种动物的精卵细胞的表面通常具有相互识别的特异性蛋白 这是同种动物的精卵能结合的原因之一 故a正确 受精卵通过卵裂产生的细胞团称为卵裂球 随着卵裂的进行细胞逐渐变小 故b错误 滋养层细胞不具有发育的全能性 故c错误 囊胚发育分化形成内外两个胚层 故d错误 解析 答案 题组设计解题技法 题组一体内受精与早期胚胎发育 a 卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 1 有机物 胚胎没有和母体建立联系 没有从母体获取有机物 却在一直呼吸消耗 有机物总量减少 2 细胞体积 胚胎总体积不变或略有减小 但细胞数目增多 所以每个细胞体积减小 3 细胞中dna含量 伴随细胞分裂 细胞数目增多 总dna含量增多 但每个细胞中核dna含量保持相对稳定 题组设计解题技法 题组一体内受精与早期胚胎发育 3 2014 高考江苏卷 杜泊羊以其生长速度快 肉质好等优点 被称为 钻石级 肉用绵羊 科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示 相关叙述正确的是 a 为了获得更多的卵母细胞 需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理b 从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精c 为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应 应注射免疫抑制剂d 为了进一步扩大繁殖规模 可通过胚胎分割技术获得同卵双胎 答案 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 d 图显 隐 此题考查胚胎工程流程内容 超数排卵技术是注射促性腺激素 故a项错误 从卵巢中采集到的卵母细胞需体外培养至减数第二次分裂中期 才具有受精的能力 故b项错误 胚胎移植过程中 受体子宫对供体胚胎基本不发生免疫排斥 无需注射免疫抑制剂 故c项错误 胚胎分割属于无性繁殖 可扩大繁殖规模 故d项正确 解析 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 4 2015 河南省洛阳市高三统考 近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机 如图表示经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程 下列说法正确的是 a 体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体中直接获取 但在受精前要对精子进行获能处理b 进行胚胎分割时 应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作c 胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份d 受体母牛必须和供体牛属于同一物种 移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 答案 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 d 图显 隐 从母体卵巢中得到的卵母细胞还不成熟 要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力 a错误 进行胚胎分割时 应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作 b错误 进行胚胎分割时 还可以用分割刀片将胚胎切开 c错误 同一物种的受体和供体的生理状况和生殖状况相同 才能进行胚胎移植 d正确 解析 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 5 如图为通过胚胎工程生产牛的过程 请据图回答 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 1 实施胚胎工程完成a过程时 卵子必须发育到 精子必须进行 处理 2 受体母牛必须和供体牛进行 处理 以保证二者的生理状态相同 为使供体母牛排出更多的卵子 可用 激素对其做超数排卵处理 3 b过程应用的技术是 大量的研究已经证明 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应 这为胚胎在受体内的存活提供了可能 4 一次给受体移入多个胚胎 产生的多个后代基因型都相同吗 原因是 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 供体母牛排出的卵子达到减数第二次分裂中期时 才具备与精子受精的能力 而精子需要获能后才具备受精能力 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 移植的胚胎可以是由受精卵发育成的 也可以是由通过核移植得到的重组细胞发育成的 不同来源的胚胎发育成的个体的遗传物质可能不同 解析 答案 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 1 减数第二次分裂的中期获能 2 同期发情促性腺 3 胚胎移植免疫排斥 4 不一定相同移入的多个胚胎可能是由不同的受精卵或重组细胞发育成的 其遗传物质可能不同 胚胎移植的基本程序 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 题组设计解题技法 题组二胚胎工程的应用 6 现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血 在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病 就可以通过血液中的干细胞来为其治病 关于这个实例说法正确的是 a 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病 需要激发细胞的所有全能性b 用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病c 如果要移植用他的干细胞培育出的器官 需要用到细胞培养技术d 如果要移植用他的干细胞培育出的器官 应该要长期给他使用免疫抑制药物 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病 不需要激发细胞的所有全能性 用于脐带血中的干细胞只能培育出人体的许多器官 用来移植 并不是所有疾病都能用干细胞治疗 如流行性疾病 如果要移植用他的干细胞培育出的器官 需要用细胞培养技术 用他的干细胞培育出的器官是他自身的细胞培育成的 没有免疫排斥反应 所以移植后不用长期给他使用免疫抑制药物 题组设计解题技法 解析 答案 题组三胚胎干细胞的研究与应用 c 7 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 题组设计解题技法 题组三胚胎干细胞的研究与应用 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 题组设计解题技法 题组三胚胎干细胞的研究与应用 1 原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养 接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时 细胞就会停止分裂增殖 2 将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来称为冲卵 3 暂不进行胚胎移植的胚胎可放入 196 的液氮中保存 4 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 解析 答案 题组设计解题技法 题组三胚胎干细胞的研究与应用 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 1 胚胎干细胞的培养过程 题组设计解题技法 题组三胚胎干细胞的研究与应用 2 胚胎干细胞的主要用途 1 移植es细胞修复坏死或退化部位 治愈糖尿病 肝 心 衰竭 成骨不良等病症 2 es细胞体外诱导分化 可培育人造组织器官 3 es细胞在牛黄酸 丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞分化 题组设计解题技法 题组三胚胎干细胞的研究与应用 考点二生物技术的安全性和伦理问题 知识梳理考能诊断 1 转基因生物的安全性 1 安全性问题 食物安全 滞后效应 营养成分改变等 生物安全 对 的影响等 环境安全 对 的影响等 2 理性看待转基因技术 需要正确的社会舆论导向 不能因噎废食 制定 最大程度地保证转基因技术和产品的安全性 过敏原 生物多样性 生态系统稳定性 趋利避害 政策和法规 2 关注生物技术的伦理问题 考点二生物技术的安全性和伦理问题 知识梳理考能诊断 生殖性 治疗性 不成熟 染色体 胚胎 骨髓造血干细胞 考点二生物技术的安全性和伦理问题 知识梳理考能诊断 具体医疗 基因检测 基因歧视 伦理道德 3 禁止生物武器 1 生物武器的种类 连线 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 考点二生物技术的安全性和伦理问题 知识梳理考能诊断 不发展 不生产 不储存 安全性常见误区 1 引入外来物种 增加生物多样性 如果引进的生物会破坏环境或者对当地生物造成生存影响 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 知识梳理考能诊断 考点二生物技术的安全性和伦理问题 1 应严格选择转基因植物的目的基因 避免产生对人类有害的物质 2014 高考重庆卷 2 当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验 但不反对治疗性克隆 2014 高考重庆卷 3 反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿 2014 高考重庆卷 4 生物武器是用微生物 毒素 干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力 2014 高考重庆卷 5 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 高考江苏卷 知识梳理考能诊断 考点二生物技术的安全性和伦理问题 6 中国政府的 四不原则 是针对生殖性克隆人 2015 济南一模 7 克隆人冲击了现有的婚姻 家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 8 在医学上 通过遗传病基因检测后 进行胎儿性别的选择也是违法的 9 杜绝基因检测是解决基因歧视的正确方法 知识梳理考能诊断 考点二生物技术的安全性和伦理问题 题组设计解题技法 题组一生物技术的安全性问题 1 2013 高考江苏卷 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 本题考查了转基因生物安全性的有关知识 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两个方面 因对转基因生物的安全性还处于争论阶段 故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 但我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度 以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权 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 解析 答案 b 2 2012 高考江苏卷 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 本题主要考查转基因生物安全性的相关问题 种植转基因作物时为了避免基因污染 应与传统农业种植区隔离 故a对 转基因作物被动物食用后 目的基因会被动物消化 不会转入动物体细胞中 故b错 转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中 从而影响野生植物的遗传多样性 故c对 转基因植物的目的基因可被微生物利用 故d对 解析 答案 题组设计解题技法 题组一生物技术的安全性问题 b 转基因生物存在安全性的原因 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 外源基因往往是随机插入宿主细胞基因组的 题组设计解题技法 题组一生物技术的安全性问题 3 治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应 如图表示治疗性克隆的过程 下列有关叙述不正确的是 a 上述过程利用了动物细胞核移植 动物细胞培养等技术b 上述过程充分说明动物细胞具有全能性c 过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化潜能d 过程都发生了dna的复制和蛋白质的合成 形成重组细胞利用了动物细胞核移植技术 重组细胞形成囊胚利用了动物细胞培养技术 题图过程不能体现动物细胞具有全能性 过程都有细胞的增殖 分化 因此都会发生dna的复制和蛋白质的合成 解析 答案 题组设计解题技法 题组二治疗性克隆与设计试管婴儿技术 b 图显 隐 4 试管婴儿 技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出 在试管中完成受精 并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段 再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿 它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会 也为人类