2019高考生物一輪總復習現(xiàn)代生物科技專題第3講胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件新人教版.pptx

1、選修三現(xiàn)代生物科技專題,選考內(nèi)容,第三講 胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題,1胚胎工程的概念 (1)操作對象：動物的_或配子。 (2)技術(shù)：_、_、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。 2精子和卵子的發(fā)生 (1)精子的發(fā)生 場所：睪丸的_,考點一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,早期胚胎,體外受精,胚胎移植,曲細精管,初情期,初級精母細胞,精子細胞,精子頭,頭部頂體,中心體,線粒體鞘,卵巢,胎兒期和初情期后,3受精 (1)場所：_。 (2)過程,輸卵管,雌性動物的生殖道,M中期,放射冠,透明帶,卵細胞膜,有絲,桑椹胚,囊胚,內(nèi)細胞團,滋養(yǎng)層細胞,原腸胚,判斷下列說法的正誤。 (1)成熟的精子并不具有受精能力

2、，必須獲能后才具備受精能力() (2)排卵是指卵泡從卵巢中排出() (3)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開始的() (4)卵子形成過程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的() (5)卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大() (6)在胚胎發(fā)育過程中，細胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期(,如圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖分析： (1)A、B、C的名稱分別是什么？ (2)圖中的4和7兩個空腔是同一個結(jié)構(gòu)嗎,3)細胞分化開始出現(xiàn)于哪個時期？1部分的細胞將來形成什么結(jié)構(gòu)？ (4)早期胚胎的發(fā)育過程中，卵裂時細胞的體積和所有的細胞體積之和有何變化？ 提示(1)桑椹胚、囊胚、原腸胚。 (2)不是，分

3、別是囊胚腔和原腸腔。 (3)細胞分化開始出現(xiàn)于B(囊胚)時期，l部分的細胞將來形成胎膜和胎盤。 (4)卵裂過程中，細胞只分裂而不生長，所以每個細胞的體積越來越小，總的體積基本不變,1精子和卵子的發(fā)生,2.受精 第一步：精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞之間的物質(zhì)；透明帶反應是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步：精子進入卵細胞膜。卵細胞膜反應是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。 第四步：配子結(jié)合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵,3胚胎發(fā)育,高考警示 關(guān)于體內(nèi)受精的五點提醒 (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而

4、不是獲得能量。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)防止多精入卵的機制包括：第一道屏障：透明帶反應；第二道屏障：卵細胞膜反應。 (4)受精標志和受精完成的標志 受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標志是雌、雄原核的融合。 (5)卵裂期細胞體積、數(shù)量及胚胎總體積的變化 細胞體積縮小，細胞數(shù)量增加，胚胎總體積不變或略有縮小,1)哺乳動物精子的發(fā)生是在_內(nèi)完成的；卵子的發(fā)生是在雌性動物的_內(nèi)完成的。 (2)精子頭部的頂體是由_發(fā)育來的，在受精階段發(fā)生頂體反應，釋放_溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶。獲能的精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜完成

5、受精的過程中會產(chǎn)生兩次生理反應，阻止其他精子入卵，它們是透明帶反應和_。 (3)圖B中代表個體發(fā)育_期；代表_(寫結(jié)構(gòu)名稱)；代表_(寫細胞分裂時期,睪丸,卵巢,高爾基體,頂體酶,卵細胞膜反應,胎兒,卵細胞膜,減數(shù)第二次(M)分裂,4)精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在_完成的。 (5)一個次級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成_個卵子和_個第二極體。 解析(1)哺乳動物精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的；卵子的發(fā)生是在雌性動物的卵巢內(nèi)完成的。(2)精子頭部的頂體是由高爾基體發(fā)育來的，在受精階段發(fā)生頂體反應，釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶。受精過程中阻止多精入卵的兩道屏

6、障分別是透明帶反應和卵細胞膜反應,出生前(胎兒時期,1,1,3)初級卵母細胞的儲備在胎兒期完成；代表卵細胞膜；初情期后發(fā)生的變化是指初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂(M)形成次級卵母細胞和第一極體，次級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)第二次分裂(M)形成卵細胞和第二極體，然后由卵細胞與精子結(jié)合形成合子(受精卵)。(4)哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前(即胎兒時期)完成的。(5)一個次級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成1個卵子和1個第二極體,卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 (1)有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，而一直呼吸消耗，有機物總量減少。 (2)細胞體積：胚胎總體積不變或略

7、有縮小，但細胞數(shù)目增多，所以每個細胞體積減小。 (3)細胞中DNA含量：伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定,技巧點撥,1下列關(guān)于受精過程的敘述，錯誤的是() A獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠 B透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障 C精子與卵細胞膜相互融合，精子入卵 D雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂 解析大量獲能的精子接觸到卵子周圍的放射冠時，即開始釋放頂體酶，溶放射冠的卵丘細胞之間的物質(zhì)，這樣部分精子可徑直接觸到透明帶，A錯誤；透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障，卵細胞膜反應是第二道屏障，B正確；精子與卵細

8、胞膜相互融合，精子的頭部即進入卵細胞中，C正確；雄原核形成的同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂，D正確,變式訓練,A,1體外受精 (1)卵母細胞的采集和培養(yǎng),考點二體外受精和胚胎工程的應用,促性腺激素,3)受精：_和培養(yǎng)成熟的卵子在_或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩?2胚胎的早期培養(yǎng) (1)目的：檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 (2)培養(yǎng)液成分巧記 (3)胚胎處理：_或冷凍保存,假陰道法,電刺激法,培養(yǎng)法,獲能的精子,獲能溶液,受體移植,3胚胎工程的應用及前景 (1)胚胎移植 概念剖析 A供體：能提供早期胚胎的雌性動物。 B受體：_的其他雌性動物。 基本程序,同種的、生理狀態(tài)相同,意義：充分發(fā)揮_

9、。 生理學基礎(chǔ) A移入：排卵后，_的生理變化是相同的。 B收集：早期胚胎處于_。 C存活：受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生_。 D遺傳性：供體胚胎可與受體子宮建立正常的_聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的_不受任何影響,雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,供、受體生殖器官,游離狀態(tài),免疫排斥反應,生理和組織,遺傳特性,2)胚胎分割 概念 A方法：機械方法； B分割份數(shù)：將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等； C目的：獲得_。 特點：動物_的方法之一。 材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的_。 要求：將_均等分割,同卵雙胎或多胎,無性繁殖或克隆,桑椹胚或囊胚,內(nèi)細胞團,早期胚胎或原始性腺,小,大,核仁,全能性,發(fā)生

10、分化,判斷下列說法的正誤。 (1)采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的() (2)在對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割() (3)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性() (4)在胚胎移植中，對供體母畜要做超數(shù)排卵處理，對供、受體要做同期發(fā)情處理(,5)胚胎分割移植應選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚() (6)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點() (7)胚胎干細胞在分化誘導因子的作用下可以向不同類型的組織細胞分化() (8)受精卵發(fā)育到原腸胚才能進行胚胎移植(,3)在胚胎移植時下列中哪一項沒有必要進行？ 對供體動物和受體動物進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應。 用

11、激素對供體動物做超數(shù)排卵處理。 對供體、受體動物進行選擇，并用激素進行同期發(fā)情處理。 沖卵后，對胚胎進行質(zhì)量檢查。 提示(1)、(2)圖示過程中是試管嬰兒的培育過程，是設(shè)計試管嬰兒培育的過程。后者比前者多了胚胎移植前的“遺傳學診斷”。 (3)胚胎移植時，經(jīng)同期發(fā)情處理后，受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應，故不必進行,1體外受精 (1)卵母細胞的采集和培養(yǎng),2)精子的采集和獲能 收集精子的方法：假陰道法、手握法和電刺激法等。 對精子進行獲能處理,2.胚胎移植 (1)理論基礎(chǔ),高考警示(1)滋養(yǎng)層飼養(yǎng)層 滋養(yǎng)層：囊胚時期沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列的、個體較小的細胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和

12、胎盤。 飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞，在干細胞培養(yǎng)時，可作為提供干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞。 (2)不同動物胚胎移植的時間不同 牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段。 小鼠、家兔在桑椹胚前。 幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低,培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是(,A,A甲過程中可通過給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵 B乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟 C丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液 D丁過程中早期胚胎需移植到與供體性狀相同的代孕母山羊子宮內(nèi) 解析甲過程的目的是采集卵母細胞并培養(yǎng)成熟，可通過注射促性腺

13、激素促進母山羊超數(shù)排卵。乙過程的目的是促進精子和卵細胞結(jié)合，完成受精作用。受精是在獲能溶液或?qū)ｉT的受精溶液中進行的，而早期胚胎培養(yǎng)是在發(fā)育培養(yǎng)液中進行的。丁過程是胚胎移植，是將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物子宮內(nèi)使之繼續(xù)發(fā)育的過程,克隆動物和試管動物的異同 (1)試管動物和克隆動物的性狀不同：前者由父本和母本共同決定，后者一般與核供體相同。 (2)試管動物和克隆動物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是無性生殖。 (3)試管動物和克隆動物的產(chǎn)生過程不同：前者經(jīng)過了體外受精過程，后者經(jīng)過了核移植過程。 (4)試管動物和克隆動物細胞核遺傳物質(zhì)來源不同：前者細胞核遺傳物質(zhì)來自于母本和父

14、本兩個個體，后者細胞核遺傳物質(zhì)僅來自一個個體,技巧點撥,變式訓練,體細胞)核移植,早期)胚胎培養(yǎng),2)體細胞進行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的_。 (3)如果克隆過程中需進行基因改造，在構(gòu)建基因表達載體(重組載體)時必須使用_和_兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外，還需有_基因，以便選出成功導入基因表達載體的細胞。 (4)胚胎干細胞可以來自于囊胚中的_。在一定條件下，胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體_(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應,pH(或：酸堿度,限制性(核酸)內(nèi)切酶(或：限制酶,DNA連接

15、酶(注：兩空可顛倒,標記,內(nèi)細胞團,B,解析本題主要考查了動物細胞工程、胚胎工程的技術(shù)手段，以及基因工程的工具。 (1)把B個體的體細胞核移植到A個體去核的卵母細胞中，得到的重組細胞再經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)獲得發(fā)育到不同時期的早期胚胎。 (2)動物細胞培養(yǎng)需要在含有95%空氣和5%二氧化碳的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，二氧化碳可維持培養(yǎng)液的pH(酸堿度)。 (3)構(gòu)建基因表達載體時需對目的基因和運載體用限制酶和DNA連接酶進行改造?；虮磉_載體必須含有標記基因以便于篩選出含目的基因的受體細胞。 (4)囊胚中的內(nèi)細胞團具有發(fā)育的全能性，可以作為胚胎干細胞的來源。通過核移植技術(shù)獲得的組織器官若移植給核供

16、體，則不會發(fā)生免疫排斥反應,考點三生物技術(shù)的安全性和倫理問題,工程菌,生物反應器,滯后效應,新的過敏原,營養(yǎng)成分,入侵的外來物種,穩(wěn)定性,3)理性看待生物技術(shù) 正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來的安全性問題，要_，不能因噎廢食。 制定_，最大限度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。 2關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題,趨利避害,政策和法規(guī),生殖性,治療性,染色體,基因歧視,3.禁止生物武器 (1)生物武器的種類(連線) 種類實例 致病菌、病毒a重組流感病毒、新型鼠痘病毒 生化毒劑 b鼠疫菌、炭疽桿菌 基因重組的致病菌 c肉毒桿菌毒素 bca (2)我國政府觀點 在任何情況下_生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴散,

17、不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存,判斷下列說法的正誤。 (1)國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害() (2)轉(zhuǎn)入油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中() (3)目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上(,4)轉(zhuǎn)基因作物被食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中() (5)種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散影響野生植物的遺傳(基因)多樣性() (6)我國禁止生殖性克隆和治療性克隆() (7)我國反對生物武器，但我國在特殊情況下可以生產(chǎn)生物武器(,下圖是培育試管嬰兒的過程，請分析： (1)過程對精子和卵細胞有什么要求？ (2)進行過程時，應選擇什么時期的早期胚胎？ (

18、3)圖中和兩種獲得試管嬰兒的培育方法有何不同？ (4)為什么現(xiàn)在大多數(shù)人反對設(shè)計嬰兒性別,提示(1)精子要獲能處理，卵細胞要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂的中期。 (2)桑椹胚或囊胚。 (3)是普通試管嬰兒的培育過程，是設(shè)計試管嬰兒的培育過程，后者比前者多了胚胎的遺傳學診斷過程。 (4)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德,1理性看待轉(zhuǎn)基因生物 (1)轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點,2)對待轉(zhuǎn)基因生物的正確態(tài)度 對轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)激烈的倫理方面的爭論是正常的，關(guān)鍵是社會應有正確的輿論導向，從而促進科學技術(shù)的發(fā)展。 國家對轉(zhuǎn)基因技術(shù)要制定符合本國利益的政策和法規(guī)。 在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過程中，科學家要自覺遵守科

19、學研究道德。 (3)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因 目前對基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機制及基因間的相互作用了解有限。 目的基因往往是異種生物的基因。 外源基因插入宿主細胞基因組的部位往往是隨機的,2試管嬰兒與克隆人的比較,3.治療性克隆與生殖性克隆的比較,4.設(shè)計試管嬰兒技術(shù)與試管嬰兒技術(shù)的比較,高考警示 (1)設(shè)計試管嬰兒和基因檢測在應用方面并非完全不同，兩者都可用于避免遺傳病患兒的出生，從而降低人類遺傳病發(fā)病率。 (2)試管嬰兒和克隆人的形成過程并不相同：前者進行減數(shù)分裂和受精作用，而后者只進行有絲分裂,C,A利用“設(shè)計試管嬰兒”的臍帶血 B“設(shè)計試管嬰兒”不一定非考慮他的性別 C利用“設(shè)計試管嬰兒

20、”技術(shù)設(shè)計畸形胎兒，以供展覽 D利用“設(shè)計試管嬰兒”提供骨髓造血干細胞，救治病人 解析試管嬰兒的設(shè)計一般是為了救治病人，需要試管嬰兒的骨髓干細胞、臍帶血等，這樣的設(shè)計都符合倫理道德，而那些為達到不正當目的而設(shè)計試管嬰兒的做法都違背倫理道德,變式訓練,A,解析建立有關(guān)生物技術(shù)安全性和倫理問題的法律法規(guī)，是規(guī)范生物研究、防止生物技術(shù)濫用的有力武器；還可規(guī)范科學家的研究行為，對生物技術(shù)產(chǎn)生負面影響有抑制作用,課末總結(jié),思維導圖,探究高考明確考向,C,解析精子在獲能液中于適宜條件下培養(yǎng)可以使精子獲能，A項正確；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射促性腺激素能促進其超數(shù)排卵，B項正確；分割的胚胎細胞雖有相

21、同的遺傳物質(zhì)，但由于生物的性狀還受環(huán)境等因素的影響，故發(fā)育成的個體會存在形態(tài)學差異，C項錯誤；胚胎干細胞可以發(fā)育成組織、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育，D項正確,B,A步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割 B誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞 C受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于營養(yǎng)液 D步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同 解析圖中步驟甲是指體外受精，步驟乙是指胚胎移植，A項錯誤；誘導超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，促性腺激素只能作用于性腺，B項正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于受精卵中的細胞質(zhì)，C項錯誤；體外受精可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M行，與早期胚胎培養(yǎng)液成分并非基本相同，D項錯誤,3(2015安徽卷，31)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖。 (1)由過程獲得的A為_。 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，目的是_。受體應選用_中期卵母細胞,含目的基因的表達載體,保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞,M,3)進行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生_，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細胞進行轉(zhuǎn)基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊，這是