高考生物一轮复习 选修三 现代生物科技专题 第36讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题课件.ppt

1、第36讲胚胎工程与生物技术的 安全性和伦理问题,2017备考江苏最新考纲,1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(A)。2.胚胎干细胞的移植(A)。3.胚胎工程的应用(B)。4.生物技术中的伦理问题(A)。,考点一体内受精和早期胚胎发育,自主梳理,1.精子和卵子的发生,睾丸,卵巢,初情期,均等,不均等,4,1,2.受精,(1)精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在 发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 (2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到 期时，才具备与精子受精的能力。 (3)受精过程；获能的精子穿过精卵通过细胞表面的糖蛋白相互识别精子遗传物质进入卵细胞原

2、核形成和融合。 (4)防止多精子入卵的机制：第一道屏障： 反应,第二道屏障： 反应。,雌性动物生殖道,减中,放射冠和透明带,透明带,卵细胞膜,(5)受精标志和受精完成的标志：受精的标志是在 之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是 。,透明带和卵,细胞膜,雌、,雄原核的融合,3.早期胚胎发育,有丝分裂,增多,不增加或略有缩小,32,全能性,胎儿的各种组织,绒毛膜和胎盘,表层,下方,跟进题组,1.关于体内受精的顺序，正确的是(),第一次卵裂开始释放第二极体顶体反应 穿越透明带雌、雄原核的形成核膜消失 A. B. C. D. 解析受精过程包括精、卵相遇，发生顶体反应，精子穿越放射冠；精子接触透明

3、带；精子穿越透明带，接触卵细胞膜；精子头膨胀，同时卵子完成减数第二次分裂，释放第二极体；雌、雄原核形成，核膜消失，两个原核融合；第一次卵裂即将开始。,D,2.请回答下列与胚胎发育和胚胎工程相关的问题：,(1)如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,图中3是_，7是_。胚胎发育的先后顺序是_。1部位细胞将来发育成_。,A细胞是_，在进行体外受精前要对精子进行_处理。通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传性状的根本原因是_。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。,(2)如图表示的是体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。,解析(1)图中A是桑椹胚，

4、B是囊胚，C是原肠胚，发育的顺序为ABC。图中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。(2)将经过获能处理的精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，然后经过体外培养形成早期胚胎。为了快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割技术，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以具有相同的遗传性状。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，一定要注意将内细胞团均等分割。,答案(1)透明带原肠腔ABC胎膜和胎盘(2)(次级)卵母细

5、胞获能具有相同的遗传物质将内细胞团均等分割,1.受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障” (1)顶体反应：精子膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。 (2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵黄膜封闭作用：精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵黄膜封闭作用，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。,2.胚胎发育过程,考点二体外受精和早期胚胎培养 及胚胎工

6、程的应用,自主梳理,1.体外受精,(1)卵母细胞的采集和培养,能,不能,(2)精子的采集和获能,(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。,假阴道法,电刺激法,培养法,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：向或冷冻保存。,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,3.胚胎移植,(1)地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。,(2)过程：,(3)意义：充分发挥。,同期发情,超数,胚胎移植,雌性优良个体的繁殖潜能,4.胚胎分割,(1)材料：发育良好，形态正常的。 (2)实质：胚胎分割可增加

7、动物后代，其实质是 。 (3)分割要求：对囊胚分割时，注意将均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。,桑椹胚或囊胚,动物的无性,生殖即克隆,内细胞团,5.胚胎干细胞,(1)来源： 。,早期胚胎或原始性腺,小,大,核仁,全能性,发生分化,跟进题组,1.(2015重庆理综，8)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。,(1)拟进行如下杂交： A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C 选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常_。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且适宜本地生长

8、的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是_，后代中出现这种母牛的概率是_(假设两对基因分别位于两对常染色体上)。,(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。,精子要具有受精能力，需对其进行_处理；卵子的成熟在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖，其作用是_。为筛选出具有优良性状的母牛，过程前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。 (3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用_技术。 答案(1)生长发育(或胚胎发育)隐性AC1/8(2)获能(或增强活力)供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割,2.(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

9、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：,(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。,答案(1)原代培养接触抑制(2)冲卵

10、(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)胚胎分割3个易错点 将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。 胚胎分割应选取桑椹胚或囊胚时期的胚胎。,(2)干细胞种类及胚胎干细胞的培养 干细胞的种类,胚胎干细胞的培养流程,考点三生物技术的安全性和伦理问题,自主梳理,1.转基因生物的安全性,(1)转基因生物的优缺点,过敏原,抗除草剂,物种,多样性,(2)转基因技术的三大安全问题 主要在食物安全、 安全、 安全

11、方面存在争论 (3)理性看待生物技术 正视转基因技术可能带来的安全性问题，要 ，不能因噎废食。 制定，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。,生物,环境,趋利避害,政策和法规,2.关注生物技术的伦理问题,生殖性,治疗性,不成熟,染色体,胚胎,骨髓造血干细胞,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。,不发展、不生产、不储存,跟进题组,1.转基因生物的安全性引起人们争论的技术原因是(),转移基因的功能往往未知 转移基因的结构往往未知 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 外源基因往往是异种生物的基因 A.

12、B. C. D.,解析由于科学水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。因此，在转基因生物中，有时候会出现意想不到的后果，引起人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论。 答案C,2.“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，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：,(1)“试管婴儿”技术在生物学上所

13、依据的原理是() A.有性生殖 B.组织培养 C.克隆技术 D.基因工程 (2)“试管婴儿”的形成用到了下列哪些技术？_(填序号)。 体外培养人工授精胚胎移植核移植,(3)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_，此类双胞胎的性别是否相同？_。 (4)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类的作用上的区别是_。 (5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是_ _。 答案(1)A(2)(3)胚胎分割和胚胎移植相同(4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病，胚胎在移植前需进行遗传学诊断(5)此做法破坏了人类正常的性别比例，违

14、反了伦理道德,1.“试管婴儿”与“设计试管婴儿”的区别 图示过程中是试管婴儿的培育过程，是设计试管婴儿培育的过程。后者比前者多了胚胎移植前的“遗传学诊断”。,2.治疗性克隆和生殖性克隆的比较,项目,3.生物工程技术应用组合 (1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。 (2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。 (3)克隆动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。 (4)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。 (5)试管婴儿培育：体外受精动物细胞培养胚胎移植。,易错易混防范清零,易错清零,易错点1误认为精子“获能”就是获得能量并认为排卵就是排出卵子,点拨关注受精过程的3个易混点

15、(1)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (2)排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 (3)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。,易错点2对卵裂阶段物质含量和体积大小的变化模糊不清,点拨(1)卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂；(2)受细胞膜制约，从受精卵到囊胚阶段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)伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定；(4)该过程中有机物总量减少，因为细胞一直进行呼吸作用消耗有机物但不从外界吸收营养

16、物质。,易错点3误认为胚胎移植的胚胎只能来自“体外授精”,点拨判断用于移植的胚胎来源及生殖方式,易错点4混淆“人工授精”与“体外授精”,点拨界定“人工授精”与“体外受精” 人工授精是用人工的方法将公畜的精子注入母畜生殖道内，使精卵细胞结合；体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。,易错点5混淆克隆动物、试管动物与转基因动物,点拨三类动物的比较如下,规范答题,如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。,1.找错纠错,错答序号：_正答：_ 错答序号：_正答： 错答序号：_正答： 错答序号：_正答： 错答