胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题(新人教版)

项目内容要求考点1.体内受精和早期的胚胎发育2.体外受精和早期胚胎培养3.胚胎工程的应用及前景4.生物技术的安全性和伦理问题ⅡⅠⅡⅠ重难点胚胎工程的应用和生物技术的安全性问题题型年份及考卷考点选择题2010年江苏、上海2009年宁夏、辽宁胚胎工程2010年上海2008年上海胚胎移植技术非选择题2010年山东2009年宁夏、辽宁胚胎工程的应用•1．(2010·江苏，16)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()•A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理•B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割•C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎•D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例•答案B•解析本题考查胚胎工程的原理方法和有关问题。用于胚胎分割的早期胚胎为发育良好的桑葚胚或囊胚，并且均分内细胞团，不能分割原肠胚。•2．(2010·江苏，17)老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β－淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β－淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是()•A．胚胎移植技术•B．胚胎干细胞技术•C．单克隆抗体技术•D．基因治疗技术•答案A•解析本题考查现代生物技术在医学治疗方面的应用。由题意知，材料要求应用现代生物技术对老年痴呆患者进行修复神经组织、提高机体免疫能力以及修复突变引起的蛋白质变化等方面进行针对性治疗，该过程不是为了获得移植胚胎而获得相应个体。•3．(2010·上海，29)图中a表示基因工程，c表示发酵工程，d表示克隆技术，则e和b分别表示()•A．胚胎移植和细胞培养•B．显微注射技术和细胞培养•C．细胞培养和花粉离体培养•D．显微注射技术和药粉离体培养•答案C•解析基因工程、发酵工程和克隆技术中都涉及细胞培养，因而可确定e表示细胞培养；b可以表示花粉离体培养。•自主梳理•1．精子和卵子的发生的区别精子发生卵子发生场所睾丸的曲细精管卵巢(MⅠ)和输卵管(MⅡ)时间从初情期开始，直到生殖机能衰退性别分化后开始，MⅠ在出生前完成，MⅡ在受精作用过程中完成过程特点MⅠ和MⅡ是连续的，需变形；细胞质均等分配，精子变形过程如下精子变形细胞核→精子头的主要部分高尔基体→头部的顶体中心体→精子的尾线粒体→精子尾基部的线粒体鞘膜其他物质→原生质滴最后脱落MⅠ和MⅡ是不连续的，不需要变形，细胞质不均等分配项目结果形成4个精子形成1个卵细胞和3个极体相同点原始生殖细胞的增殖为有丝分裂，生殖细胞的成熟为减数分裂，成熟过程均经过一次复制和两次分裂，子细胞染色体数目减半•2.受精•(1)场所：雌性的输卵管内•(2)过程：•(3)早期胚胎发育•受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚•感悟拓展•(1)动物精子的大小与动物的体型大小无关。精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。(2)判断卵子是否受精的重要标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，说明卵子已完成了受精。(3)受精完成的标志是雌雄原核融合。此时，两组核染色体组合为一组，形成一个含二倍染色体的合子。(4)受精过程中的三大反应的作用：顶体反应形成精子穿越放射冠的通道；透明带反应和卵黄膜的封闭作用是为了阻止多精入卵。•典例导悟•1牛的初级精母细胞，经过两次分裂产生的细胞是•()•A．次级精母细胞•B．精子细胞•C．精子•D．初级精母细胞•解析减数分裂后直接产生的应为精子细胞，变形后才叫精子。•答案B•我国首例“虎狮兽”2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和狮子的卵细胞“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是•()•A．精子在体外作获能的处理•B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入•C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合•D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵•答案A•解析精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核，二者融合成合子后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合，因此B、C、D没有必要。•要点归纳•体外受精→良种牛早期胚胎→胚胎移植→健康牛受体→良种犊牛→成熟期牛•感悟拓展•①早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。•②体外受精技术水平最高的动物为牛。•③胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。•典例导悟•2采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。以下原因不正确的是()•A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程•B．动物排出的卵子成熟程度不同•C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟•D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大•解析冲出的卵子还不成熟，只有培养至减数第二次分裂中期时，才具有与精子受精的能力。在此之前，也要经历类似精子获能的处理。•答案D•以下关于“试管婴儿”生产技术过程不存在的是•()•A．体外受精B．细胞培养•C．胚胎移植D．基因重组•答案D•解析“试管婴儿”先经过体外受精形成受精卵，然后进行有丝分裂和细胞培养，至4个细胞阶段进行胚胎移植。整个过程中不存在减数分裂，也无基因重组。•自主梳理•一、胚胎移植•1．胚胎移植过程1供、受体的选择和同期发情处理→2对供体母牛进行超数排卵处理→3配种或人工授精6对受体进行是否妊娠的检查→5胚胎的移植→4胚胎的收集、检查、培养或保存•2．胚胎移植的生理学基础•(1)哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。•(2)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎收集提供了可能。•(3)受体对移入子宫的外来胚胎其本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。•(4)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。•3．胚胎移植的意义•(1)加速育种工作和品种改良。•(2)大量节省购买种畜的费用。•(3)一胎多产。•(4)保存品种资源和濒危物种•(5)可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。•①大大缩短了供体本身的繁殖周期。•②增加供体一生繁殖后代的数量。•二、试管动物技术的环节及意义•1．试管动物技术含有以下几个技术环节•(1)体外受精•(2)早期胚胎的培养•(3)胚胎移植•2．产生后代的生殖方式：有性生殖。•3．体外受精、早期胚胎的培养阶段在体外，培养合格的胚胎还要移植到母体的子宫内，在母体子宫里完成胚胎发育。•4．试管动物技术的意义•(1)充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。•(2)加速育种工作和品种改良。•(3)节省购买种畜的费用。•三、胚胎干细胞的分类研究进展及应用前景•1．干细胞分类•干细胞分为三类：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。胚胎干细胞为全能干细胞。•2．胚胎干细胞的应用前景•ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。•(1)ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。•利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。•(2)培育成组织器官，用于器官移植•(3)对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。•(4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。•3．人ES细胞研究的前沿进展•目前，ES细胞的分离、培养体系的研究以及ES细胞的选择、检测和全能性的维持，不仅是胚胎工程的前沿课题之一，也是当前生命科学研究的热门课题之一。•典例导悟•3表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是()•A．试管动物培养•B．胚胎移植•C．胚胎分割移植•D．受精卵移植•解析考查动物细胞工程的内容和胚胎分割。表现型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的小牛，根据题目给出的选项，很可能是将胚胎分割移植，因为由一个胚胎分割开的细胞的基因型完全相同。•答案C•胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞。如下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一段的细胞是干细胞()•A．囊胚•B．内细胞群•C．血液组织干细胞•D．各种血细胞•答案B•解析哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神经干细胞等各种不同的专能干细胞。因此胚胎干细胞又叫全能干细胞。•要点归纳•一、转基因生物的安全性和伦理问题•1．转基因生物的应用•应用于农业、畜牧业、水产养殖、医药生产、基因治疗等方面。•2．转基因生物安全性的争论争论原因对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制都了解得相当有限；转移来的基因多是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的认为不安全者的意见及理由认为安全者意见及理由转基因生物与食物安全反对“实质性等同”；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏原；担心营养成份改变存在多环节、严谨的安全性评价；如果过敏则科学家马上销毁转基因生物；至今未发现转基因生物影响人体健康的实例；可利用排除法进行转基因食品的安全性评估转基因生物与生物安全转基因植物可能会成为杂草；转基因生物可能成为“入侵的外来物种”，威胁其他生物生存；外源基因有可能与某些细菌或病毒杂交，重组出对人类或其他生物有害的病原体；转基因植物的病原体；转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播进入杂草，而成为“超级杂草”转基因作物生命力不是很强，扩散到种植区外容易死亡；转基因作物新性状的表现必需有一定的水、肥条件及配套技术，不易带来威胁；由于生殖隔离，转基因作物很难通过杂交传播转入基因；花粉传播距离有限，转入基因很难通过花粉传播，花粉存活时间有限，很难传播转入基因转基因生物与环境安全可能会打破自然物种原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环；重组微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对环境造成二次污染；重组DNA可能与微生物杂交产生对动植物或人类有害的病原微生物；转基因植物的花粉中含有毒蛋白或过敏蛋白，通过蜜蜂采集，再经食物链传递到其他动物或人体内转入基因只是自然界中原有的一两种外源基因，不会改变生物原有的分类地位，不会破坏生态系统的稳定性；抗虫作物的种植可大大减少农药用量，利于保护环境和人畜安全，有益昆虫的数量也会大增；抗除草剂作物的种植便于田间管理，也保护了农田土壤环境；公众对转基因作物的恐惧来自于某些实验结果的不确切及某些新闻报道的不实•感悟拓展•理性看待转基因技术•(1)认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。•(2)重视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害。•(3)制定相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。•(4)提高科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。•典例导悟•4建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，能够()•①规范生物技术研究•②防止生物技术滥用•③规范科学家的研究行为•④对生物技术产生负面影响•A．①②③B．①②④•C．②③④D．①③④•解析建立有关生物技术安全性和伦理问题的法律法规，是规范生物研究、防止生物技术滥用的有力武器；还可规范科学家的研究行为，对生物技术产生负面影响有抑制作用。•答案A•目前我国转基因农作物()•A．在研究、农田试种阶段要进行严格的安全性评价•B．在研究、农田试种和