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1、专题专题3胚胎工程和克隆技胚胎工程和克隆技术术引起的引起的伦伦理理问题问题2016高考高考导导航航最新考最新考纲纲考考纲纲解解读读1.动动物胚胎物胚胎发发育的基本育的基本过过程与胚胎工程的理程与胚胎工程的理论论基基础础2胚胎干胚胎干细细胞的移植胞的移植3胚胎工程的胚胎工程的应应用用4生物技生物技术术中的中的伦伦理理问问题题1.胚胎胚胎发发育的基本育的基本过过程与程与胚胎移植的胚胎移植的时时机机2胚胎干胚胎干细细胞的特点及胞的特点及其其实实践践应应用用3胚胎移植的生理基胚胎移植的生理基础础及基本程序及基本程序4生物技生物技术术引起的安全引起的安全性性问题问题和和伦伦理理问题问题5生物技生物技术术
2、中克隆人研中克隆人研究的究的伦伦理理问题问题精子和卵子的发生精子和卵子的发生及受精作用及受精作用一、体内受精和早期胚胎一、体内受精和早期胚胎发发育育1精子和卵子的精子和卵子的发发生生项项目目精子的精子的发发生生卵子的卵子的发发生生场场所所睾丸曲睾丸曲细细精管精管_时间时间 _从胚胎出从胚胎出现现性性别别分化分化后后变变形形_不需不需变变形形分裂分裂均等分裂均等分裂_结结果果形成形成4个精子个精子形成形成1个卵子和个卵子和3个极个极体体不均等分裂不均等分裂卵巢卵巢从初情期开始从初情期开始需需变变形形2.受精受精(1)精精子子获获能能：刚刚排排出出的的精精子子,不不能能立立即即与与卵卵子子受受精精
3、,必必须须在在雌雌性性动动物物生生殖殖道道内内发发生生相相应应的的生生理理变变化后化后,才能才能获获得受精能力。得受精能力。(2)卵卵子子的的准准备备：卵卵子子要要在在输输卵卵管管内内进进一一步步成成熟熟，到到_时时期，才具有受精作用。期，才具有受精作用。(3)受受 精精 过过 程程 ： 获获 能能 的的 精精 子子 穿穿 越越_进进入卵入卵黄膜黄膜形成原核形成原核原核融合。原核融合。放射冠和透明放射冠和透明带带减减中期中期3胚胎胚胎发发育育过过程程受受精精卵卵卵卵裂裂桑桑椹椹胚胚囊囊胚胚原原肠肠胚胚组织组织器官分化器官分化幼体。幼体。(1)哺哺乳乳动动物物的的胚胚胎胎发发育育早早期期是是在在
4、_中中开开始的，一般到桑椹胚期始的，一般到桑椹胚期进进入子入子宫宫，囊胚期着床。，囊胚期着床。(2)卵裂：卵裂方式是卵裂：卵裂方式是_。(3)囊囊胚胚期期：其其内内的的_细细胞胞具具有有发发育育全全能能性，能分化出幼体性，能分化出幼体动动物的所有物的所有组织组织器官。器官。(4)原原肠肠胚期：出胚期：出现现了了_个胚个胚层层和原和原肠肠腔。腔。三三输输卵管卵管有有丝丝分裂分裂内内细细胞胞团团1.体外受精体外受精(1)精精子子的的采采集集与与获获能能：采采集集方方法法有有假假阴阴道道法法、手手握握法法和和电电刺激法等；刺激法等；获获能方法有能方法有_法和化学法和化学诱导诱导法。法。(2)卵卵母母
5、细细胞胞采采集集：给给动动物物注注射射_激激素素，使使超超数数排排卵卵，然然后后从从_冲冲出出卵卵子子；也也可可从从废废弃弃的的卵卵巢巢或或活活体体卵卵巢巢中中采采集集，但但需需要要培培养养到到_时时，才才可可受受精精 (3)体外受精：体外受精：获获能精子和成熟的卵子在相能精子和成熟的卵子在相应应溶液中受精溶液中受精2早期胚胎培养早期胚胎培养(1)培培养养液液成成分分:无无机机盐盐、有有机机盐盐(两两盐盐);_(两两素素);_(两酸两酸)，另外，另外还还有水、血清等。有水、血清等。(2)胚胎去向：向受体移植或冷胚胎去向：向受体移植或冷冻冻保存。保存。减减中期中期培养培养促性腺促性腺输输卵管卵管
6、氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸维维生素、激素生素、激素(3)意意义义：充分：充分发挥发挥雌性雌性优优良个体的繁殖潜力。良个体的繁殖潜力。4胚胎分割胚胎分割 (1)材料：材料：发发育良好，形育良好，形态态正常的正常的_。(2)实质实质：胚胎分割可增加：胚胎分割可增加动动物后代，其物后代，其实质实质是是_。5胚胎干胚胎干细细胞胞(1)来源：来源：_。(2)特特点点：形形态态上上表表现现为为体体积积小小、核核大大、核核仁仁明明显显；功功能能上上具具有有_；体体外外培培养养条条件件下下可可以以_。增殖而不分化增殖而不分化桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚动动物的无性繁殖或克物的无性繁殖或克隆隆早期胚胎或原始性腺早
7、期胚胎或原始性腺发发育的全能性育的全能性三、关注生物技三、关注生物技术术的的伦伦理理问题问题反反对对支持支持克克隆隆人人伦伦理理违违反了人反了人类类的的伦伦理道德理道德观观念念,中国中国禁止禁止_克隆克隆中国不反中国不反对对_克隆克隆技技术术技技术术不成熟，流不成熟，流产产率高、畸形率率高、畸形率高、出生后死亡率高高、出生后死亡率高可通可通过过胚胎分胚胎分级级、基因、基因诊诊断、断、_检查检查等方法等方法解决技解决技术问题术问题设计试设计试管管婴婴儿儿胚胎也是生命，胚胎也是生命，杀杀死胚胎无异于死胚胎无异于“谋杀谋杀”提供骨髓造血干提供骨髓造血干细细胞并不胞并不会会对试对试管管婴婴儿造成儿造成
8、损伤损伤基基因因检检测测技技术术方面方面很很难难用在具体医用在具体医疗疗中中有一些有一些遗传遗传性疾病可以通性疾病可以通过过基因基因检测检测后在早期采取后在早期采取预预防措施防措施道德道德方面方面可能引起基因歧可能引起基因歧视视通通过过正确的科学知正确的科学知识传识传播、播、伦伦理道德教育和立法，解理道德教育和立法，解决基因歧决基因歧视现视现象象染色体染色体生殖性生殖性治治疗疗性性点点拨拨设设计计试试管管婴婴儿儿属属于于有有性性生生殖殖方方式式，与与克克隆隆人人的无性生殖的无性生殖方式不同。方式不同。2.受精受精阶阶段段四步曲四步曲第第一一步步：精精子子穿穿越越放放射射冠冠和和透透明明带带。顶
9、顶体体反反应应使使顶顶体体内内的的酶酶释释放放出出来来并并溶溶解解放放射射冠冠内内的的卵卵丘丘细细胞胞之之间间的的物物质质，透明透明带带反反应应是防止多精入卵受精的第一道屏障是防止多精入卵受精的第一道屏障。第第二二步步：精精子子进进入入卵卵黄黄膜膜。卵卵黄黄膜膜封封闭闭作作用用是是防防止止多多精精入卵受精的入卵受精的第二道屏障第二道屏障。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。第四步：合子形成。雌雄原核融合形成合子第四步：合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵受精卵)。提提醒醒受受精精的的标标志志受受精精完完成成的的标标志志,受受精精的的标标志志是是在在透透
10、明明带带和和卵卵细细胞胞膜膜之之间间观观察察到到两两个个极极体体;而而受受精完成的精完成的标标志是雌、雄原核的融合。志是雌、雄原核的融合。3早期胚胎早期胚胎发发育育(1)胚胚胎胎发发育育的的起起点点是是受受精精卵卵，发发育育过过程程中中的的细细胞胞分分裂均裂均为为有有丝丝分裂。分裂。(2)桑桑椹椹胚胚细细胞胞具具有有全全能能性性，是是胚胚胎胎分分割割的的最最佳佳时时期期 (3)囊囊胚胚是是开开始始分分化化的的阶阶段段，分分化化为为滋滋养养层层细细胞胞(发发育育成成胎胎膜膜和和胎胎盘盘)和和内内细细胞胞团团(发发育育成成胎胎儿儿的的各各种种组组织织)，该阶该阶段段还还可可进进行胚胎分割。行胚胎分
11、割。(4)孵孵化化囊囊胚胚后后期期，透透明明带带破破裂裂，胚胚胎胎伸伸展展出出来来；原原肠肠胚早期胚早期还还保留保留缩缩小的囊胚腔，最后消失。小的囊胚腔，最后消失。1胚胎分割胚胎分割(1)理理论论基基础础：细细胞的全能性胞的全能性。(2)材料材料选择选择：发发育良好、形育良好、形态态正常桑椹胚或囊胚正常桑椹胚或囊胚提提醒醒胚胚胎胎分分割割所所用用胚胚胎胎并并非非来来自自于于胚胚胎胎发发育育的的任任何何时时期期桑桑椹椹胚胚时时期期的的细细胞胞均均未未分分化化，细细胞胞全全能性能性较较高，是胚胎分割的最佳高，是胚胎分割的最佳时时期期。(3)囊囊胚胚期期分分割割要要求求：内内细细胞胞团团均均等等分分
12、割割，以以免免影影响分割后胚胎的恢复和响分割后胚胎的恢复和进进一步一步发发育。育。(4)意意义义：加加快快繁繁殖殖速速度度，是是动动物物无无性性繁繁殖殖或或克克隆隆的方法之一，其他克隆方法的方法之一，其他克隆方法还还有核移植有核移植。(2)胚胚胎胎移移植植的的实实质质: :早早期期胚胚胎胎在在相相同同生生理理环环境境条条件件下下空空间间位位置置的的转转移移，胚胚胎胎本本身身的的遗遗传传物物质质不不改改变变，因因此此各各种种性性状状能能保保持持其其原原来来的的优优良良特特性性 (3)影影响响胚胚胎移植成功率的两个重要条件胎移植成功率的两个重要条件要要在在同同种种动动物物之之间间进进行行移移植植,
13、“同同种种”是是指指“同同一物种一物种”。供供、受受体体生生理理状状态态要要相相同同:供供、受受体体母母畜畜的的发发情情时时间间一一致致；胚胚胎胎移移入入受受体体子子宫宫的的位位置置应应该该与与其其在在供体内的位置相同或相似。供体内的位置相同或相似。(4)胚胎移植的胚胎移植的时间时间不同不同动动物其胚胎移植的物其胚胎移植的时间时间不同。不同。牛牛、羊羊要要培培养养到到桑桑椹椹胚胚或或囊囊胚胚阶阶段段；小小鼠鼠、家家兔兔在在桑桑椹椹胚胚前前；人人胚胚胎胎可可在在816个个细细胞胞阶阶段段移移植植几几乎乎所所有有动动物物都都不不能能在在原原肠肠胚胚阶阶段段移移植植，因因为为此此时时胚胎胚胎细细胞分
14、化程度高胞分化程度高，移植成功率很低。，移植成功率很低。(5)胚胎移植成功的保障胚胎移植成功的保障(生理学基生理学基础础)供、受体生殖器官的生理供、受体生殖器官的生理变变化是相同化是相同的。的。哺哺乳乳动动物物的的早早期期胚胚胎胎形形成成后后，在在一一定定时时间间内内不不会会与与母母体体子子宫宫建建立立组组织织上上的的联联系系，而而是是处处于于游游离离状状态态，这这就就为为胚胎的收集提供了可能。胚胎的收集提供了可能。受受体体对对移移入入子子宫宫的的外外来来胚胚胎胎基基本本上上不不发发生生免免疫疫排排斥反斥反应应，这为这为胚胎在受体内的存活提供了可能。胚胎在受体内的存活提供了可能。供供体体胚胚胎
15、胎可可与与受受体体子子宫宫建建立立正正常常的的生生理理和和组组织织联联系系，但但移移入入受受体体的的供供体体胚胚胎胎的的遗遗传传特特性性,在在孕孕育育过过程程中不受任何影响中不受任何影响。提提醒醒(1)胚胚胎胎移移植植的的供供体体和和受受体体必必须须是是同同种种生生物物，同同一一物物种种的的动动物物才才有有可可能能具具有有相相同同的的生生理理特特征征 (2)作作为为受受体体的的雌雌性性动动物物应应为为常常见见或或存存量量大大的的品品种种，供供体体则为优则为优良的品种良的品种。(3)胚胚胎胎移移植植的的意意义义：大大大大缩缩短短了了供供体体本本身身的的繁繁殖殖周期，充分周期，充分发挥发挥雌性雌性
16、优优良个体的繁殖潜力。良个体的繁殖潜力。3胚胎分割和胚胎移植胚胎分割和胚胎移植值值得注意的几个得注意的几个问题问题(1)胚胚胎胎移移植植是是胚胚胎胎工工程程中中最最后后一一道道程程序序，移移植植的的胚胎必胚胎必须须在原在原肠肠胚之前，不能直接移植受精卵胚之前，不能直接移植受精卵。(2)移植胚胎来源及生殖方式移植胚胎来源及生殖方式(3)两两次次使使用用促促性性腺腺激激素素：同同期期发发情情处处理理；超超数排卵。数排卵。(4)两两次次检检查查：收收集集胚胚胎胎检检查查；移移植植后后是是否否妊妊娠娠检查检查。(5)冲卵含冲卵含义义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子冲出早期胚胎，不是冲出卵子。(6)对对囊胚
17、囊胚进进行分割行分割时时，要注意将，要注意将内内细细胞胞团团均等分均等分割割，否，否则则会影响分割后胚胎的恢复和会影响分割后胚胎的恢复和进进一步一步发发育。育。4试试管管动动物物、克克隆隆动动物物生生产产过过程程的的比比较较(1)试试管管动动物物生生产产流程流程(2)克隆克隆动动物的培育流程物的培育流程提醒提醒(1)试试管管动动物生殖物生殖实质实质是正常的有性生殖是正常的有性生殖，只不，只不过过受精、早期胚胎受精、早期胚胎发发育在育在试试管中管中(体外体外)进进行。行。(2)克隆克隆动动物生物生殖的殖的实质实质是无性生殖是无性生殖，依，依赖赖动动物物细细胞核胞核(高度分化的体高度分化的体细细胞
18、的胞的细细胞核胞核)具有全能性具有全能性；特有的操作程序是核移植特有的操作程序是核移植5胚胎干胚胎干细细胞胞(ES细细胞胞)(1)干干细细胞分胞分类类类别类别来源或来源或举举例例特点特点全能干全能干细细胞胞桑椹胚或囊胚及桑椹胚或囊胚及以前以前阶阶段段能能发发育成完整个育成完整个体体多能多能干干细细胞胞内内细细胞胞团细团细胞或胞或原始性腺原始性腺细细胞胞能分化出能分化出动动物的物的多种多种组织细组织细胞胞专专能能干干细细胞胞骨髓干骨髓干细细胞、皮胞、皮肤生肤生发层细发层细胞胞分化出特定的分化出特定的组组织织提提醒醒胚胚胎胎干干细细胞胞是是从从早早期期胚胚胎胎或或原原始始性性腺腺中中分分离离出出来
19、来的的一一类类细细胞胞，包包括括人人类类囊囊胚胚的的内内细细胞胞团团,具具有有胚胚胎胎细细胞胞的的特特性性。它它能能长长期期维维持持未未分分化化状状态态, ,又又有有全全能能分分化化的的潜潜能能，在在体体外外培培养养时时仍仍能能维维持持正正常常和和稳稳定定的的染染色色体体组组型型,在在特特定定的的环环境境诱诱导导下下，能能分分化化成成各各类类细细胞胞。因因此此，它它是是细细胞胞的的源源头头，是是全能细胞，并能够制造机体需要的全部细胞全能细胞，并能够制造机体需要的全部细胞。(2)干干细细胞胞培培养养关关键键：需需要要一一种种能能促促进进胚胚胎胎干干细细胞胞的的生生长长，但抑制其分化的培养体系但抑
20、制其分化的培养体系。(3)来源来源从体外培养的胚胎从体外培养的胚胎获获得；得；从克隆的胚胎中从克隆的胚胎中获获得；得；从成体中从成体中获获得。得。(4)ES细细胞胞分分离离和和培培养养成成功功是是胚胚胎胎工工程程中中重重大大成成就就之之一一,在在基基础础生生物物学学、畜畜牧牧学学和和医医学学上上都都具具有有十十分分重重要要的的应应用用价价值值ES细细胞胞可用于可用于治治疗疗人人类类的某些的某些顽顽症症。培育成培育成组织组织器官，用于器官，用于器官移植器官移植。对对ES细细胞胞的的培培养养和和诱诱导导，为为揭揭示示细细胞胞分分化化和和细细胞胞凋凋亡亡的的机理提供了有效手段。机理提供了有效手段。E
21、S细细胞可用于胞可用于对对哺乳哺乳动动物个体物个体发发生和生和发发育育规规律的研究律的研究。提提醒醒(1)胚胚胎胎移移植植过过程程中中的的冲冲卵卵冲冲出出的的是是早早期期胚胚胎胎。体体外受精外受精过过程中的冲卵冲出的是卵子程中的冲卵冲出的是卵子。(2)和和精精子子结结合合的的卵卵子子主主要要是是处处于于减减数数第第二二次次分分裂裂中中期期的的次次级级卵卵母母细细胞胞，在在与与精精子子的的结结合合过过程程中中完完成成减减数数第第二二次次分分裂裂 (3)胚胚胎胎干干细细胞胞的的分分裂裂能能力力强强、分分化化程程度度低低，体体积积小小、核核大大、核仁明显核仁明显。生物技生物技术术中的中的伦伦理理问题
22、问题1试试管管婴婴儿和克隆人儿和克隆人一般一般过过程程实质实质说说明明试试管管婴婴儿儿体外受精、体外一定体外受精、体外一定程度的胚胎程度的胚胎发发育、胚育、胚胎移植到子胎移植到子宫宫内内继续继续发发育育有性生殖有性生殖与人与人类类正常正常生殖情况相生殖情况相比，主要是比，主要是改改变变了受精了受精和初期和初期发发育育的的场场所所克克隆隆人人将体将体细细胞的核物胞的核物质质移移植到去核的卵植到去核的卵细细胞中，胞中，将重将重组组卵卵细细胞移植到胞移植到子子宫宫内，逐内，逐渐发渐发育育为为新个体新个体体体细细胞胞繁殖，繁殖，属于属于无无性生殖性生殖克隆克隆过过程程证证明了明了动动物物细细胞核的全能
23、胞核的全能性性2.克隆人的分克隆人的分类类治治疗疗性克隆性克隆生殖性克隆生殖性克隆区区别别目的目的从胚胎中取出干从胚胎中取出干细细胞用于医学研究和胞用于医学研究和治治疗疗用于生育，用于生育，获获得得人的复制品人的复制品水平水平细细胞水平胞水平个体水平个体水平联联系系都属无性生殖；都属无性生殖；产产生新个体或新生新个体或新组织组织，遗传遗传信息相同信息相同试试管管婴婴儿儿设计试设计试管管婴婴儿儿不需不需进进行行遗传遗传学学诊诊断或基因断或基因诊诊断断胚胎移植前需胚胎移植前需进进行行遗传遗传学学诊诊断或基因断或基因诊诊断断应应用用解决不孕夫解决不孕夫妇妇生育生育问题问题白血病、白血病、贫贫血症等治
24、血症等治疗疗流流程程图图后者比前者多了后者比前者多了过过程程共共同同点点都是体外受精，并都是体外受精，并进进行体外早期胚胎培养，行体外早期胚胎培养，都要都要经过经过胚胎移植，都是有性生殖胚胎移植，都是有性生殖技技术术手手段段4.基因基因检测检测(1)原理：原理：DNA分子分子杂杂交。交。(2)争争论论焦点：焦点：基因基因检测检测能否达到能否达到预预防疾病的目的；防疾病的目的；是是否否引引起起基基因因歧歧视视、个个人人婚婚姻姻困困难难、人人际际关关系疏系疏远远等等严严重后果。重后果。5生物技生物技术术的的伦伦理理问题问题(1)克隆人技克隆人技术术引引发发的的伦伦理理问题问题观观点点理由理由不不赞
25、赞成成克隆人克隆人严严重重违违反了人反了人类伦类伦理道德；理道德；克隆人冲克隆人冲击击了了现现有的婚姻、家庭和两性关系等有的婚姻、家庭和两性关系等传统传统的的伦伦理理道德道德观观念；念；克隆人是在人克隆人是在人为为地制造在心理上和地制造在心理上和社会地位上都不健全的人；社会地位上都不健全的人；克隆技克隆技术术尚不成熟尚不成熟赞赞成成技技术术性性问题问题可以通可以通过过胚胎分胚胎分级级、基因、基因诊诊断和染断和染色体色体检查检查等方法得到解决；等方法得到解决；克隆人是一克隆人是一项项科学科学研究，既然是科学，就研究，既然是科学，就应该应该允允许许研究克隆人研究克隆人中国中国政府政府态态度度禁止生殖性克隆人，原禁止生殖性克隆人，原则则是不是不赞赞成、不允成、不允许许、不、不支持、不接受任何生殖性克隆人的支持、不接受任何生殖性克隆人的实验实验，但不反，但不反对对治治疗疗性克隆性克隆
