【創(chuàng)新設(shè)計】（全國通用）高考生物一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第36講 胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件 新人教版選修3

1、第36講胚胎工程與生物技術(shù)的 安全性和倫理問題2017備考最新考綱1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)()。2.胚胎干細(xì)胞的移植()。3.胚胎工程的應(yīng)用()。4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性()。5.生物武器對人類的威脅()。6.生物技術(shù)中的倫理問題()?？键c一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育自主梳理1.精子和卵子的發(fā)生睪丸卵巢初情期均等不均等412.受精(1)精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在 發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。(2)卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到 期時，才具備與精子受精的能力。(3)受精過程；獲能的精子穿過精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識別精子遺傳物

2、質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞原核形成和融合。(4)防止多精子入卵的機制：第一道屏障： 反應(yīng),第二道屏障： 反應(yīng)。雌性動物生殖道減中放射冠和透明帶透明帶卵細(xì)胞膜(5)受精標(biāo)志和受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在 之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標(biāo)志是 。透明帶和卵細(xì)胞膜雌、雄原核的融合3.早期胚胎發(fā)育有絲分裂增多不增加或略有縮小32全能性胎兒的各種組織絨毛膜和胎盤表層下方跟進(jìn)題組1.關(guān)于體內(nèi)受精的順序，正確的是()第一次卵裂開始釋放第二極體頂體反應(yīng) 穿越透明帶雌、雄原核的形成核膜消失A. B.C. D.解析受精過程包括精、卵相遇，發(fā)生頂體反應(yīng)，精子穿越放射冠；精子接觸透明帶；精子穿越透明帶，接觸卵細(xì)胞膜；精子頭

3、膨脹，同時卵子完成減數(shù)第二次分裂，釋放第二極體；雌、雄原核形成，核膜消失，兩個原核融合；第一次卵裂即將開始。D2.請回答下列與胚胎發(fā)育和胚胎工程相關(guān)的問題：(1)如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段,圖中3是_，7是_。胚胎發(fā)育的先后順序是_。1部位細(xì)胞將來發(fā)育成_。A細(xì)胞是_，在進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行_處理。通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個或多個個體具有相同的遺傳性狀的根本原因是_。在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，應(yīng)注意_，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(2)如圖表示的是體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。解析(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚，發(fā)育的順序為ABC。圖中1是滋

4、養(yǎng)層，2是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，3是透明帶，4是囊胚腔，5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。(2)將經(jīng)過獲能處理的精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵，然后經(jīng)過體外培養(yǎng)形成早期胚胎。為了快速繁育優(yōu)良品種，可以采用胚胎分割技術(shù)，即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割，分割后產(chǎn)生的個體因為所含的遺傳物質(zhì)相同，所以具有相同的遺傳性狀。在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，一定要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。答案(1)透明帶原腸腔ABC胎膜和胎盤(2)(次級)卵母細(xì)胞獲能具有相同的遺傳物質(zhì)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割1.受精過程

5、中的“三大反應(yīng)”與防止多精入卵受精的“兩道屏障”(1)頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。(2)透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，稱做透明帶反應(yīng)，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵黃膜封閉作用：精子入卵后，卵黃膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，稱為卵黃膜封閉作用，這是防止多精入卵受精的第二道屏障。2.胚胎發(fā)育過程考點二體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 及胚胎工程的應(yīng)用自主梳理1.體外受精(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)能不能(2)

6、精子的采集和獲能(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?。假陰道法電刺激法培養(yǎng)法獲能的精子獲能溶液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。(3)胚胎處理：向或冷凍保存。無機 鹽和有機鹽維生素和激素氨基酸和核苷酸血清受體移植3.胚胎移植(1)地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。(2)過程：(3)意義：充分發(fā)揮。同期發(fā)情超數(shù)胚胎移植雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能4.胚胎分割(1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的。(2)實質(zhì)：胚胎分割可增加動物后代，其實質(zhì)是。(3)分割要求：對囊胚分割時，注意將均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。桑椹胚或囊胚動物的無性

7、生殖即克隆內(nèi)細(xì)胞團(tuán)5.胚胎干細(xì)胞(1)來源： 。早期胚胎或原始性腺小大核仁全能性發(fā)生分化跟進(jìn)題組1.(2015重慶理綜，8)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交：A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長基因的純種)C選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常_。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是_性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是_，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是_(假設(shè)兩對基因分別位于兩對常染色體上)。(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。精子要

8、具有受精能力，需對其進(jìn)行_處理；卵子的成熟在過程_中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是_。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程前應(yīng)鑒定胚胎的_。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程_的基因重組有關(guān)。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用_技術(shù)。答案(1)生長發(fā)育(或胚胎發(fā)育)隱性AC1/8(2)獲能(或增強活力)供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因(3)胚胎分割2.(2013山東理綜，35)科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠，流程如下：(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為_，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停

9、止分裂，這種現(xiàn)象稱為_。(2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為_，也可以從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過_后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過_技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的_分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育的全能性，有望在對人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向_后用于疾病的細(xì)胞治療。答案(1)原代培養(yǎng)接觸抑制(2)沖卵(或沖胚)體外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷凍(或低溫)(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)誘導(dǎo)分化(1)胚胎分割3個易錯點將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。同一胚胎經(jīng)分割移植形成的

10、后代具有相同的遺傳物質(zhì)，該過程中沒有減數(shù)分裂、有性生殖細(xì)胞的形成、有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，屬于無性繁殖或克隆。胚胎分割應(yīng)選取桑椹胚或囊胚時期的胚胎。(2)干細(xì)胞種類及胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)干細(xì)胞的種類類別來源或舉例特點全能干細(xì)胞桑椹胚及以前能發(fā)育成完整個體多能干細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞(如造血干細(xì)胞)能分化成動物體內(nèi)的任何組織專能干細(xì)胞(成體干細(xì)胞)骨骼干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞或纖維細(xì)胞能分化成特定的組織胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)流程考點三生物技術(shù)的安全性和倫理問題自主梳理1.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(1)轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點優(yōu)點缺點解決糧食短缺問題大大減少農(nóng)藥的使用量，減少環(huán)境污染增加食物營養(yǎng)，提高附

11、加值增加食物種類，提升食物品質(zhì)提高生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能出現(xiàn)新的 或重組形成新病毒可能產(chǎn)生 的雜草可能使疾病的傳播跨越 障礙可能會損害生物可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染過敏原抗除草劑物種多樣性(2)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的三大安全問題主要在食物安全、 安全、 安全方面存在爭論(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，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。生物環(huán)境趨利避害政策和法規(guī)2.關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題反對支持克隆人倫理方面違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止 克隆中國不反對 克隆技術(shù)方面技術(shù) ，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高可通過胚胎分級、基因診斷

12、、 檢查等方法解決技術(shù)問題設(shè)計試管嬰兒 也是生命，殺死胚胎無異于“謀殺”提供 并不會對試管嬰兒造成損傷基因檢測一方面很難具體應(yīng)用，另一方面易引起基因歧視可對某些遺傳病進(jìn)行早期檢測生殖性治療性不成熟染色體胚胎骨髓造血干細(xì)胞3.禁止生物武器(1)生物武器的種類(連線)(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。不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存跟進(jìn)題組1.(2013江蘇單科，15)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯誤的是()A.我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強制實施了產(chǎn)品標(biāo)識制度B.國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C.開展風(fēng)險評估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)

13、險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D.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)境安全性上解析由于轉(zhuǎn)基因食品的安全性尚不明確，因此相應(yīng)標(biāo)簽上只加上是否選用了轉(zhuǎn)基因原料的特殊標(biāo)識，而未注明可能的危害，B項錯誤。答案B2.“試管嬰兒”技術(shù)是通過將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出，在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)受精卵使其發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機會，也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答：(1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是()A.有性生殖 B.組織培養(yǎng)C.克隆技術(shù) D.基因工程(2)“試管嬰兒”的形成用到了

14、下列哪些技術(shù)？_(填序號)。體外培養(yǎng)人工授精胚胎移植核移植(3)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是_，此類雙胞胎的性別是否相同？_。(4)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計試管嬰兒技術(shù)”，二者在對人類的作用上的區(qū)別是_。(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設(shè)計嬰兒性別，其原因是_。答案(1)A(2)(3)胚胎分割和胚胎移植相同(4)前者主要用于治療不孕夫婦的不孕癥，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植等的疾病，胚胎在移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(5)此做法破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德1.“試管嬰兒”與“設(shè)計試管嬰兒”的區(qū)別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

15、者多了胚胎移植前的“遺傳學(xué)診斷”。2.治療性克隆和生殖性克隆的比較 類型 治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療用于生育，獲得人的復(fù)制品水平細(xì)胞水平個體水平聯(lián)系都屬無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息相同項目3.生物工程技術(shù)應(yīng)用組合(1)轉(zhuǎn)基因植物培育：基因工程植物組織培養(yǎng)。(2)轉(zhuǎn)基因動物培育：基因工程動物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植。(3)克隆動物培育：核移植動物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植。(4)植物體細(xì)胞雜交：酶工程體細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)。(5)試管嬰兒培育：體外受精動物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植。易錯易混防范清零易錯清零易錯點1誤認(rèn)為精子“獲能”就是獲得能量并認(rèn)為排卵就是排出卵子點撥關(guān)注受

16、精過程的3個易混點(1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。(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)受精的標(biāo)志受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。易錯點2對卵裂階段物質(zhì)含量和體積大小的變化模糊不清點撥(1)卵裂階段的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂；(2)受細(xì)胞膜制約，從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個細(xì)胞體積減小；(3)伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細(xì)胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定；(4)該過程中有機物總量減少，因為細(xì)胞一直進(jìn)行呼吸作用消耗有機物但不從外

17、界吸收營養(yǎng)物質(zhì)。易錯點3誤認(rèn)為胚胎移植的胚胎只能來自“體外授精”點撥判斷用于移植的胚胎來源及生殖方式易錯點4混淆“人工授精”與“體外授精”點撥界定“人工授精”與“體外受精”人工授精是用人工的方法將公畜的精子注入母畜生殖道內(nèi)，使精卵細(xì)胞結(jié)合；體外受精是將人工獲取的精子和卵母細(xì)胞在體外完成受精。這兩者的本質(zhì)都是兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，只不過前者是在體內(nèi)完成的，后者是在體外完成的。易錯點5混淆克隆動物、試管動物與轉(zhuǎn)基因動物點撥三類動物的比較如下項目克隆動物試管動物轉(zhuǎn)基因動物概念用核移植的方法獲得的動物用體外受精的方法獲得的動物由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動物技術(shù)核移植體外受精DNA重組技術(shù)生殖方式無性繁殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遺傳特性主要與供核個體相同具備雙親的遺傳性狀具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特異性相同點三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎。規(guī)范答題如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過程，請據(jù)圖回答下列問題。1.找錯