第38讲---胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题

第38讲PART12胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题基础知识巩固│考点互动探究│考例考法直击│教师备用习题第38讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题考试说明1．动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。2．胚胎干细胞的移植(Ⅰ)。3．胚胎工程的应用(Ⅱ)。4．转基因生物的安全性(Ⅰ)。5．生物武器对人类的威胁(Ⅰ)。6．生物技术中的伦理问题(Ⅰ)。一、体内受精和早期胚胎发育1．胚胎工程的概念：对动物________________所进行的多种显微操作和处理技术，如____________、____________、____________、__________________等技术。2．精子和卵子的发生3．受精(1)概念：精子和卵子形成________的过程。(2)场所：雌性的__________。基础知识巩固链接教材早期胚胎或配子2.制作流程体外受精项目精子的发生卵子的发生场所睾丸曲细精管________时间从________开始胚胎出现___________后和初情期以后变形________不需变形分裂均等分裂______________(第一极体分裂除外)结果形成_____个精子形成__________和3个极体胚胎移植胚胎分割胚胎干细胞培养卵巢初情期性别分化需变形不均等分裂41个卵子合子输卵管(3)过程基础知识巩固链接教材4．早期胚胎的发育图12381雌性动物生殖道MⅡ中期透明带放射冠卵细胞膜反应起点有丝分裂增加不增加或略有缩小32全能性胎儿的各种组织胎膜和胎盘表层下方基础知识巩固链接教材二、体外受精和早期胚胎培养1．体外受精图123822．早期胚胎培养(1)培养液的成分(2)胚胎去向：向____________或冷冻保存。促性腺激素卵巢MⅡ中期假阴道法培养法获能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基础知识巩固链接教材三、胚胎工程的应用及前景1．胚胎移植(1)概念：将雌性动物体内的___________，或者通过___________及其他方式得到的胚胎，移植到_______________________的_________________内，使之继续发育为_______的技术。(2)胚胎的来源：__________________或____________等技术都可获得胚胎。(3)意义①充分发挥雌性优良个体的____________。②大大缩短了供体本身的____________，增加供体一生繁殖后代的数量，从而推动了畜牧业的发展。同种的、生理状态相同新个体转基因、核移植早期胚胎体外受精其他雌性动物体体外受精繁殖潜力繁殖周期生理学基础意义同种动物的供、受体排卵后，生殖器官的______________是相同的为供体的胚胎移入受体提供了相同的________早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而处于________状态为胚胎的收集提供了可能受体对外来胚胎基本上不发生__________为胚胎在受体内存活提供了可能供体胚胎可与受体子宫建立正常的________和________联系，但其________不受影响为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障(5)基本程序图12383基础知识巩固链接教材(4)生理学基础生理变化生理环境游离免疫排斥反应生理组织遗传特性同期发情超数冲卵胚胎移植3．胚胎干细胞图12384基础知识巩固链接教材2．胚胎分割(1)概念：采用机械方法将____________切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。(2)胚胎分割时应注意的问题①胚胎选择：选择发育良好、形态正常的____________或__________。②分割：在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，一定要将________________________。早期胚胎桑椹胚囊胚内细胞团均等分割早期胚胎原始性腺细胞核核仁全能性不发生分化②科学家把转基因动物变成____________，让它们的奶中富含某种营养物质、__________或人类所需的__________。(3)转基因植物方面目前，科学家已经培育出了大批具有________、________、抗除草剂、________等全新性状的农作物。2．对转基因生物安全性的讨论(1)转基因生物与食物安全基础知识巩固链接教材四、转基因生物的安全性1．转基因成果(1)微生物方面①制造出具有重要作用的______________，如____________。②利用____________的微生物生产生化药物，即____________。(2)转基因动物方面①在培育____________、____________的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。重组微生物假单胞杆菌DNA重组基因制药生长迅速营养品质优良生物反应器珍贵药物蛋白质抗虫抗病抗逆正方观点：生命力有限、存在_______、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响。反方观点：打破________________界限、____________、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过____________进入人体。正方观点：不改变生物原有的分类地位、____________使用、保护农田土壤环境。反方观点：反对“____________”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变。正方观点：有____________评价、科学家负责的态度、无实例、无证据。(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响。反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为____________________、重组出有害的病原体、成为“超级杂草”、有可能造成“____________”。基础知识巩固链接教材实质性等同安全性入侵的外来物种基因污染生殖隔离自然物种的原有造成二次污染食物链减少农药的反对支持克隆人伦理方面违反了人类的伦理道德观念，中国禁止________克隆中国不反对________克隆技术方面技术________，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高可通过胚胎分级、基因诊断、________检查等方法解决技术问题设计试管婴儿________也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”提供___________________并不会对试管婴儿造成损伤基因检测技术方面很难用在具体医疗中有一些遗传性疾病可以通过___________后在早期采取预防措施道德方面可能引起________通过正确的科学知识传播、__________教育和立法，解决基因歧视问题五、关注生物技术的伦理问题基础知识巩固链接教材生殖性不成熟胚胎基因歧视治疗性染色体骨髓造血干细胞基因检测伦理道德六、禁止生物武器1．生物武器的种类：__________、________、____________以及_________________等。2．中国政府的态度：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。基础知识巩固链接教材致病菌病毒生化毒剂基因重组的致病菌不发展不生产不储存考点一体内受精及早期胚胎发育考点互动探究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，称作透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。2．关于受精过程的三个易错点(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。考点互动探究(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。3．早期胚胎发育的过程图123851．哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。图12386据图分析，下列叙述错误的是()A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞考点互动探究典例追踪考点互动探究[答案]C[解析]据图可知，次级卵母细胞的形成过程需要促性腺激素的调节；次级卵母细胞要在精子的刺激下才能经过减数第二次分裂形成成熟的卵子；Ⅱ细胞的分裂后期为减数第一次分裂后期，Ⅲ细胞分裂后期为减数第二次分裂后期，二者的染色体数均为2N，Ⅳ细胞的分裂后期为有丝分裂后期，染色体数为4N；转基因动物的培育需要将受体细胞培育为完整的生物体，Ⅳ细胞为受精卵，具有全能性，可作为受体细胞。2．图12387表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段。请据图回答问题：图12387(1)写出各个阶段的名称：A：__________B：__________C：________。考点互动探究典例追踪(2)写出图中各标号的名称：[2]____________，[4]__________，[5]__________，[7]__________，[8]__________。(3)A时期的细胞具有发育上的________性，B时期开始出现____________，C时期开始出现____________。(4)[2]将来发育成________________。(5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，细胞数目________，胚胎总体积____________。考点互动探究[解析](1)图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。(2)图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层，[6]是滋养层，[7]是原肠腔，[8]是内胚层。(3)桑椹胚细胞具有发育的全能性，囊胚开始出现细胞分化，已分化成滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已具有胚层分化，分化为外胚层和内胚层。(4)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。(5)由受精卵到B阶段透明带破裂之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变。[答案](1)桑椹胚囊胚原肠胚(2)内细胞团囊胚腔外胚层原肠腔内胚层(3)全能细胞分化胚层分化(4)胎儿的各种组织(5)增多基本不变考点二体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植考点互动探究1．胚胎移植的五点归纳(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原肠胚之前，不能直接移植受精卵。(2)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移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。(3)胚胎移植成功的两个条件：同种动物之间、供受体生理状态要相同。(4)冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。(5)两次处理：①用激素对供体(雌性个体)和受体进行同期发情处理；②用促性腺激素对供体(雌性个体)进行超数排卵处理。(6)胚胎移植属于有性生殖，胚胎分割属于无性生殖。考点互动探究２．干细胞种类及胚胎干细胞的培养(1)干细胞的种类类别来源或举例特点全能干细胞桑椹胚及以前能发育成完整个体多能干细胞(胚胎干细胞)内细胞团细胞、原始性腺细胞(如造血干细胞)能分化成动物体内的任何组织专能干细胞(成体干细胞)骨骼干细胞、皮肤生发层细胞或纤维细胞能分化成特定的组织(2)胚胎干细胞的培养图12388考点互动探究典例追踪1．[2016·河北邯郸一模]杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称“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图12-389所示，请据图回答问题：图12389(1)此过程用到的生物技术有______________________________(答出两