《（水滴系列）高中生物 第十一单元 现代生物科技专题 第39讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（水滴系列）高中生物 第十一单元 现代生物科技专题 第39讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第39讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理 问题 考情分析 备考导航 最新考纲纲全国卷六年考题题 统计统计 全国卷六年考题题分值统计值统计 1 动动物胚胎发发育的基 本过过程与胚胎工程的 理论论基础础 2 胚胎干细细胞的移 植 3 胚胎工程的应应用 2013全国 卷T40 4 转转基因生物的安全 性 5 生物武器对对人类类的 威胁胁 6 生物技术术中的伦伦理 问题问题 知识梳理 自主学习 夯实基础 1 精子与卵子的发生 考点一 受精作用与早期胚胎发育和培养 睾丸 卵巢 初情期 均等不均等 4 1 2 受精过程 顶体反应 透明带反应 卵细胞膜反应 3 早期胚胎发育过程 有丝分裂 增多不增加或略有
2、缩小 32 全能性 胎儿的各种组织 胎膜和胎盘 表层 下方 4 体外受精 1 卵母细胞的采集和培养 采集 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 培养 人工培养到 2 精子的采集和获能 采集 手握法 获能 培养法 在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶 液中获能 3 受精 和培养成熟的卵子在 或专用的受精溶液中完成 受精过程 促性腺激素 减数第二次分裂中期 假阴道法电刺激法 化学诱导法 获能的精子获能溶液 5 早期胚胎培养 1 目的 检查 和受精卵的 2 培养液成分 无机盐 有机盐 两盐 两素 两酸 另外还有水 血清等 3 胚胎
3、去向 向 或冷冻保存 受精状况发育能力 维生素 激素 氨基酸 核苷酸 受体移植 重点透析 剖析考点 拓展深化 1 早期胚胎发育的过程 2 卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化 1 有机物 胚胎没有和母体建立联系 没有从母体获取有机物 而一直呼吸 消耗 有机物总量减少 2 细胞体积 胚胎总体积不变或略有减小 但细胞数目增多 所以每个细胞 体积减小 3 细胞中DNA含量 伴随细胞分裂 细胞数目增多 总DNA含量增多 但每个 细胞中核DNA含量保持相对稳定 3 早期胚胎培养与动物细胞培养的比较 早期胚胎培养依据的原理是细胞的分裂和分化 培养的目的是获得早期胚胎 动物细胞培养依据的原理是细胞分裂 培养的
4、目的是获得大量细胞 两者 培养时所用的培养液成分也有区别 项项目动动物胚胎培养液动动物细细胞培养液 盐类盐类无机盐盐 有机盐盐无机盐盐 微量元素 营营养物质质氨基酸 核苷酸糖 氨基酸 调节调节 物质质维维生素 激素促生长长因子 特有成分血清血清 血浆浆 易错点拨 1 获能 获能量 精子获能是指精子获得受精 能力 而不是获得能量 2 排卵 排卵泡 排卵是指卵子从卵泡中排出 而不是卵泡从卵巢中排出 3 受精的标志 受精完成的标志 受精的标志是第二极体的形成 即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 题组例练 分类例练 提炼方法 1 下图表示哺乳动物胚胎发育过程的
5、几个阶段 请据图回答问题 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 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 1 写出各个阶段的名称 A B C 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 进一步发育而形成 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 解析 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
6、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 内细胞团将发育成胎儿的各种组织 滋养层细胞将发育成胎膜和胎 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 但胚胎总体积并不增加或略有缩小 答案 3 全能 细胞分化 外胚层和内胚层 4 胎儿的各种组织 5 增多 并不增加或略有缩小 2 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 所示 回答下列问题 解析 1 由图可知 此过程用到的生物技术有体外受精 早期胚胎培 养 胚胎移植等 答案 1 体外受精 早期胚胎培养 胚
7、胎移植等 1 此过程用到的生物技术有 答出两 个即可 2 为了获得更多的卵母细胞 需用 对雌性杜泊羊进行处理 进行体外受精前 需将卵母细胞培养到 期 精子需进行 处理 3 生产上常用 期的胚胎进行胚胎移植 移植的胚胎在受体绵 羊体内存活的生理基础是 解析 2 对良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵 进而获得更多 卵母细胞 进行体外受精前 需将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期 精子需进行获能处理 3 进行胚胎移植时 一般选用桑椹胚或囊胚期的 胚胎进行胚胎移植 移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是受体 对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 答案 2 促性腺激素 M 中 获能 3 桑椹胚
8、或囊胚 受体对移入子 宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 知识梳理 自主学习 夯实基础 1 胚胎移植 1 概念 将雌性动物体内的 或者通过体外受精及其他方式得 到的胚胎 移植到 的其他雌性动物体内 使之继 续发育为 的技术 2 意义 充分发挥雌性优良个体的 3 实质 早期胚胎在相同生理环境条件下 的转移 考点二 胚胎工程的应用 早期胚胎 同种的 生理状态相同 新个体 繁殖潜力 空间位置 4 生理学基础 胚胎移入的 基础础 哺乳动动物发发情排卵后 一段时间时间 内 同种动动物的供 受体生 殖器官的 是相同的 胚胎收集的 基础础 哺乳动动物的早期胚胎形成后 在一定时间时间 内 而是处处于游离状态态
9、 移入胚胎存 活的基础础 受体对对移入子宫宫的外来胚胎基本上不发发生 保留遗传遗传 特 性的基础础 供体胚胎可与受体子宫宫建立正常的生理和组织联组织联 系 但供 体胚胎的 在孕育过过程中不受影响 生理变化 不会与母体 子宫建立组织上的联系 免疫排斥反应 遗传特性 5 基本程序 配种或进行人工授精 胚胎移植 方法 手术法和非手术法 胚胎移植后的检查 检查受体母牛是否 超数排卵 冲卵 桑椹胚或囊胚 妊娠 2 胚胎分割 1 方法 机械方法 2 目的 获得 3 基本程序 选择发育良好 形态正常的 将其移入盛有操作液的培养 皿中 用 将胚胎切开 吸出其中的半个胚胎 注入 空透明带中 或直接将裸半胚移植入
10、受体 4 要求 将 均等分割 5 理论基础 细胞的 6 实质 动物的 同卵双胎或多胎 桑椹胚或囊胚 分割针或分割刀片 内细胞团 全能性 无性繁殖或克隆 3 胚胎干细胞 ES或EK细胞 1 来源 早期胚胎或原始性腺 小 大核仁 全能性 分化 重点透析 剖析考点 拓展深化 1 胚胎移植的六点归纳 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 但不能直接移植受精卵 2 胚胎移植成功与否的两个条件 同种动物之间 供受体生理状态要 相同 3 冲卵含义 冲出早期胚胎 不是冲出卵子 4 两次处理 用激素对供体 雌性个体 和受体进行同期发情处理 用促性腺激素对供体 雌性个体 进行超数排卵
11、处理 5 胚胎移植属于有性生殖 胚胎分割属于无性生殖 6 胚胎移植过程中有两次检查 第一次对收集的胚胎进行检查 第二 次对受体母畜是否妊娠进行检查 2 试管动物与克隆动物 比 较较 项项 目 试试管动动物克隆动动物 技 术术 基 础础 体外受精 早期胚胎培养 胚 胎移植 核移植技术术 细细胞培养 早期 胚胎培养 胚胎 分割 移植 实实 例 试试管牛克隆羊 过过 程 生殖 方式 有性生殖无性生殖 遗遗 传传 物 质质 遗传遗传 物质质来自两个个体遗传遗传 物质质大部分来自供核生物体 意 义义 充分发挥发挥 雌性优优良个体 的繁殖潜力 缩缩短供体本 身的繁殖周期 加速家畜遗传遗传 改良进进程 挽救
12、濒濒危 物种等 3 干细胞种类及胚胎干细胞的培养 1 种类 类别类别来源或举举例特点 全能干细细胞桑椹胚及以前能发发育成完整个体 多能干细细胞 胚胎干细细胞 内细细胞团细团细 胞 原始性 腺细细胞 能分化成动动物体内的多种组织组织 专专能干细细胞 成体干细细胞 皮肤生发层细发层细 胞 成纤纤 维细维细 胞 能分化成特定的组织组织 2 培养 易错点拨 1 滋养层 饲养层 滋养层 囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的 个体较小的细胞 滋养层 最终发育成胎膜和胎盘 饲养层 饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞 在干细胞培养时 可作为提 供干细胞分裂 增殖的营养细胞 2 不同动物胚胎移植的时间不同 牛 羊要培养
13、到桑椹胚或囊胚阶段 小鼠 家兔在桑椹胚前 几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植 因为此时分化程度高 移植成功 率很低 题组例练 分类例练 提炼方法 1 我国研究人员创造出一种新型干细胞 异种杂合二倍体胚胎干细胞 具体研究过程如下图所示 回答下列问题 1 图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的 发育而来 所采用的 技术应为 培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和 有机盐外 还需添加维生素 激素 等营养成分以及血 清等物质 2 图中的单倍体ES应取自囊胚的 细胞 ES在形态上表 现为 解析 1 图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子 卵细胞 发育而 来 所采用的技术应为早期胚胎培养 培养过程中使用的培
14、养液除含有 一些无机盐和有机盐外 还需添加维生素 激素 氨基酸 核苷酸等 营养成分以及血清等物质 2 图中的单倍体ES应取自囊胚的内细胞 团细胞 ES在形态上表现为体积小 细胞核大 核仁明显 答案 1 卵子 卵细胞 早期胚胎培养 氨基酸 核苷酸 2 内细 胞团 体积小 细胞核大 核仁明显 3 由于物种间存在 因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的 配子往往无法完成 作用 或者即便能完成也不能发育 但是人 们为了生物学研究的便利 创造出了各类远亲物种间的杂合细胞 如小 鼠 大鼠 人 鼠等杂交细胞 由于这些细胞都是由体细胞融合产生 因此杂交细胞中通常含有 个染色体组 解析 3 由于物种间存在生殖隔离
15、因此自然情况下哺乳动物远亲 物种间的配子往往无法完成受精作用 由于小鼠 大鼠 人 鼠等 杂交细胞都是由体细胞融合产生 因此杂交细胞中通常含有4个染 色体组 答案 3 生殖隔离 受精 4 解析 1 透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道 防线 2 图甲中 分别为用激素对供体母牛进行超数排卵处 理 收集胚胎 冲卵 答案 1 透明带反应 卵细胞膜反应 2 用激素对供体母牛进行 超数排卵处理 收集胚胎 冲卵 2 2016 广西钦州一模 下图为应用胚胎工程繁育良种牛的技术流程 回 答下列问题 1 哺乳动物体内受精的发育规律是实现胚胎工程的理论基础 获能后的 精子进入卵子过程中 防止多精入卵受精
16、的生理反应先后为 2 图甲中 分别为 3 将早期胚胎移入受体母牛内的技术叫 进行该项技术的优势是 实施该技术时胚胎一般发育到 期 若此时需要对胚胎进行 性别鉴定 正确的操作方法是图乙中的 图 若想得到两个遗传信息 完全相同的子代牛 正确的操作方法是图乙中的 图 解析 3 将早期胚胎移入受体母牛内的技术叫胚胎移植 进行该项技 术的优势是可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 胚胎移植一般选择 桑椹胚或囊胚期的胚胎进行 进行性别鉴定时 所取组织不能来自内 细胞团 否则会影响胚胎发育 应选用滋养层细胞 所以只有B图符合 若想得到两个遗传信息完全相同的子代牛 需要对囊胚期胚胎进行分 割移植 注意一定要将内细胞团均等分割 A图符合 答案 3 胚胎移植 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 桑椹 胚或囊胚 B A 解析 4 胚胎干细胞除了从早期胚胎可分离得到外 还可来自原始 性腺 答案 4 原始性腺 4 胚胎干细胞对于生命科学的各项研究具有重要意义 除了从早期胚胎可 分离得到外 还可来自 知识梳理 自主学习 夯实基础 1 转基因生物的安全性 1 转基因生物存在安全性问题的原因 目前对 基因间的相互作用及基
