【名师金典】2016新课标高考生物总复习课件选修3-第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题

菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关第3讲胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关一、体内受精和早期胚胎发育1．胚胎工程的概念(1)操作对象：动物的或配子。(2)技术：、、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。早期胚胎体外受精胚胎移植菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关2．精子和卵子的发生(1)精子的发生：①场所：睾丸的。②时间：→生殖机能衰退。③过程：曲细精管初情期菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(2)卵子的发生：①场所：、输卵管②时间：和③过程：卵巢胎儿期初情期菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关3．受精(1)场所：(2)过程：①准备阶段精子获能：在内获能卵子的准备：发育到才有受精能力输卵管雌性生殖道MⅡ中期菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关4．胚胎发育受精卵→→→囊胚(内细胞团)→原肠胚发育成外胚层和内胚层滋养层发育为胎儿的卵裂桑椹胚内细胞团胎膜和胎盘菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关二、体外受精和早期胚胎的培养1．体外受精(1)卵母细胞的采集和培养：超数排卵法：用处理后冲卵直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取(2)精子的采集和获能：采集：、手握法、获能：、化学诱导法促性腺激素假阴道法电刺激法培养法菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(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。获能的精子获能溶液菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关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。(2)培养液成分巧记两“盐”：两“素”：两“酸”：另有水和等(3)胚胎处理：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菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关三、胚胎工程的应用及前景1．胚胎移植(1)概念剖析：①供体：能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到胚胎的雌性动物。②受体：的其他雌性动物。③结果：产生新个体。(2)意义：充分发挥。同种的、生理状态相同雌性优良个体的繁殖潜力菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(3)生理学基础：①移入：排卵后，的生理变化是相同的。②收集：早期胚胎处于。③存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生。④遗传性：供体胚胎可与受体子宫建立正常的联系，但移入受体的供体胚胎的不受任何影响。供、受体生殖器官游离状态免疫排斥反应生理和组织遗传特性菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(4)基本程序：对供、受体的选择和处理→→对胚胎的收集、检查、培养或保存→→移植后检查。配种或进行人工授精胚胎移植菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关2．胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)来源：。(2)特点①形态：体积、细胞核、明显②功能：具有发育的③体外培养：可增殖而不早期胚胎或原始性腺小大核仁全能性发生分化菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关四、转基因生物的安全性和伦理问题1．转基因生物的安全性(1)安全性问题食物安全：滞后效应、、营养成分改变生物安全：对的影响环境安全：对的影响(2)理性看待转基因技术需要正确的社会舆论导向社会的监督制定符合本国利益的过敏原生物多样性生态系统稳定性政策和法规菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关2．关注生物技术的伦理问题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不成熟，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胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤生殖性治疗性染色体菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关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基因检测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、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象基因歧视菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关3.禁止生物武器(1)生物武器的种类(连线)种类实例①致病菌、病毒a．重组流感病毒、新型鼠痘病毒②生化毒剂b．鼠疫菌、炭疽杆菌③基因重组的致病病毒c．肉毒杆菌毒素【提示】①－b②－c③－a菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(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、不储存菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关考点一早期胚胎的发育和培养一、早期胚胎发育1．过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚2．图示：菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关二、体外受精与胚胎的早期培养1．体外受精的原理：人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关2．体外受精主要操作步骤：(1)卵母细胞的采集：方法一：对小型动物一般采用促性腺激素处理，排卵后直接从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。方法二：对大型动物一般采用从活体的卵巢中吸取卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(2)精子的采集和获能：采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法：培养法和化学诱导法。(3)受精：获能精子和成熟卵子在共同培养一段时间后便可受精。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关3．胚胎的早期培养：(1)培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。(2)培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。(3)胚胎去向：冷冻保存、移植到受体动物子宫内培养。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关————————[考向预测练1]—————————1．培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题。(1)甲过程为__________________，其过程中可通过给母山羊注射____________使其超数排卵。(2)乙过程要完成______________和受精。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为________________或专用的受精培养液，丙过程的培养液为______________。(4)丁过程是____________，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。【答案】(1)卵母细胞的采集促性腺激素(2)精子的获能(3)获能培养液发育培养液(4)胚胎移植菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关2.关于胚胎工程的叙述，不正确的是()A．一般选用桑椹胚或囊胚进行胚胎移植B．体外受精是指将收集到的精子和卵子直接进行受精C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术【答案】B—————————[考向预测练2]—————————菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关考点二胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞一、胚胎移植的实质早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，胚胎本身的遗传物质并不发生改变。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关二、影响胚胎移植成功率的两个重要条件1．要在同种动物之间进行移植，“同种”是指“同一物种”。2．供、受体生理状态要相同：(1)供、受体母畜的发情时间一致；(2)胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关三、胚胎移植的时间1．不同动物其胚胎移植的时间不同。2．牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在8～16个细胞阶段移植。3．几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植，因为此时胚胎细胞分化程度高，移植成功率很低。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关四、胚胎分割1．理论基础：细胞的全能性。2．材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。3．囊胚期分割要求：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。4．意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关五、胚胎干细胞1．胚胎干细胞的来源和特点。胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，包括人类囊胚的内细胞团，具有胚胎细胞的特性。它能长期维持未分化状态，又有全能分化的潜能，在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型，在特定的环境诱导下，能分化成各类细胞。因此，它是细胞的源头，是全能细胞，并能够制造机体需要的全部细胞。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关2．胚胎干细胞(ES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。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关————————[考向预测练1]—————————3．(2014·江苏高考)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“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下图所示，相关叙述正确的是()菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎【答案】D菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关—————————[考向预测练2]—————————4．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(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：菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(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。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关(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(或：冲胚)体外受精(或：核移植)(3)胚胎移植冷冻(或：低温)(4)内细胞团诱导分化菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关考点三生物技术的安全性和伦理问题一、转基因生物存在安全性问题的原因1．目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。2．目的基因往往是异种生物的基因。3．外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。菜单突破名师金典·新课标高考总复习·生物固本通关二、试管婴儿与克隆人的比较一般过程实质说明试管婴儿体外受精、体外一定程度的胚胎发育、胚胎移植到子宫内继续发育有性生殖与人类正常生殖情况相比，主要是改变了受精和初期发育的场