高三生物大一輪復習選修3第3講胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題ppt課件

第3講 胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題,最新考綱 1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎() 2.胚胎干細胞的移植() 3.胚胎工程的應用() 4.轉基因生物的安全性() 5.生物武器對人類的威脅() 6.生物技術中的倫理問題(),課前導學 1精子與卵子的發(fā)生,知識點一 體內受精和早期胚胎發(fā)育,【答案】睪丸 卵巢 初情期 均等 不均等,2受精過程“四步曲” 【答案】頂體 透明帶反應 卵細胞膜反應,3早期胚胎發(fā)育 【答案】有絲分裂 增多 不增加或略有縮小 32 全能性 胎兒的各種組織 胎膜和胎盤 表層 下方,小題通關 1如圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是( ),A圖中X指卵細胞膜封閉作用，Y指卵子的減數第二次分裂 B經圖中Y過程只形成了雌原核 C精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合 D精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶 【答案】B,【解析】受精過程為頂體反應穿越放射冠穿越透明帶(透明帶反應)X卵細胞膜反應(卵細胞膜封閉作用)Y卵子完成減數第二次分裂并釋放第二極體雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子第一次卵裂開始。X卵細胞膜封閉作用是第二道屏障，在受精過程中卵子完成Y減數第二次分裂，A正確；經圖中Y過程，除形成雌原核外，還形成第二極體，B錯誤；精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合，C正確；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶體的作用下自溶，D正確。,2下列有關受精作用及胚胎早期發(fā)育過程的敘述，正確的是( ) 次級卵母細胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 卵裂期胚胎中細胞數目和有機物總量在不斷增加，細胞的體積隨分裂次數增加而不斷增大 卵母細胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從屠宰母畜的卵巢中獲取 體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精 早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清 A B C D 【答案】A,【解析】減數第二次分裂是在輸卵管中伴隨著受精作用完成的，即次級卵母細胞邊完成受精作用邊進行減數第二次分裂。卵裂過程中胚胎的細胞數目隨著細胞分裂而增加，有機物隨細胞分裂不斷被消耗，細胞的體積會不變或略微減小。卵母細胞可從活體輸卵管中采集，也可從屠宰母畜的卵巢中采集。體外受精是指獲能的精子與培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精作用的過程。早期胚胎培養(yǎng)技術和動物細胞培養(yǎng)技術都需加入血清。,課前導學 1體外受精,知識點二 體外受精和早期胚胎培養(yǎng),【答案】性腺激素 假陰道法 培養(yǎng)法 獲能溶液,【答案】無機鹽 有機鹽 激素 核苷酸 血清,【答案】生理變化 游離 免疫 遺傳特性 人工授精 胚胎移植,【答案】桑椹胚 囊胚 內細胞團,5胚胎干細胞,原始性腺,全能性,分化,器官移植,細胞分化,【答案】B 【解析】精子不經過獲能就無法完成體外受精；過程與細胞的識別、細胞膜的流動性以及核膜的流動性均有關；過程是得到桑椹胚的過程，是個體發(fā)育的初期，其細胞增殖方式一定是有絲分裂；過程是把桑椹胚移植入代孕母牛，屬于胚胎移植過程。,【答案】C 【解析】題圖中過程指早期胚胎的體外培養(yǎng)，過程指胚胎移植，過程指胚胎干細胞的獲取，過程指胚胎干細胞的培養(yǎng)，過程指利用胚胎干細胞培育出各種組織細胞。運用超數排卵技術只能獲得多個卵母細胞；從早期胚胎(囊胚)中分離內細胞團(胚胎干細胞)一般用胰蛋白酶處理；動物細胞培養(yǎng)都需要在無菌的二氧化碳培養(yǎng)箱中進行；利用胚胎干細胞可以培育出多種淋巴細胞，但效應T細胞需經相應抗原的刺激才能獲得。,課前導學,知識點三 生物技術的安全性和倫理問題,【答案】基因結構 調控機制 異種 基因組 生殖 不贊成 不支持 基因檢測 基因歧視 致病菌 不生產,小題通關 1下列關于轉基因生物安全性的敘述中，錯誤的是( ) A我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度 B國際上大多數國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害 C開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉基因生物安全的前提 D目前對轉基因生物安全性的爭論主要集中在食物安全性、生物安全性和環(huán)境安全性上 【答案】B,【解析】為了加強對轉基因食品和轉基因農產品的標識管理，保護消費者的知情權，我國對轉基因食品和轉基因農產品實行了產品標識制度；轉基因食品上只標明原料來自轉基因生物，并未標明其危害；為了保障現代生物技術的安全性，需要開展風險評估、預警跟蹤等；目前對轉基因生物安全性的爭論主要是食物安全、生物安全和環(huán)境安全問題。,2下列關于生物技術安全性和倫理問題的敘述，錯誤的是( ) A轉基因植物合成的蛋白質，可能成為某些人群新的過敏原 B克隆人可沖擊現有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)倫理道德觀念 C如轉基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題 D運用重組基因技術可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 【答案】C 【解析】反對者認為某些轉基因植物產生的蛋白質可能會成為某些人的過敏原，造成食物安全問題，A正確；克隆人可沖擊現有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)倫理道德觀念，B正確；轉基因植物存在生物安全問題，如轉基因植物的抗除草劑基因可能通過花粉傳播而進入雜草中，C錯誤；運用重組基因技術可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器，D正確。,3下列關于生物武器的說法，錯誤的是( ) A我國對待生物武器的態(tài)度應明確而堅定，絕對禁止研制生物武器 B生物武器是利用致病菌、病毒或毒劑等形成殺傷力 C為了國家安全，可以進行必要的小范圍的生物武器研究 D生物武器不只對敵方人員有傷害 【答案】C 【解析】生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑，以及經過基因重組的致病菌等，幾乎對所有人都有殺傷力。我們對待生物武器的態(tài)度是堅決禁止生物武器。,1精子和卵子的發(fā)生的比較,體內受精和早期胚胎發(fā)育,2受精過程中的“三大反應”與防止多精入卵受精的“兩道屏障” (1)頂體反應：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應。頂體反應的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結合必不可少的條件。 (2)透明帶反應：在精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應，這個反應稱為透明帶反應，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細胞膜封閉作用：精子入卵后，卵細胞膜會立即發(fā)生一種生理反應，拒絕其他精子再進入卵內，稱為卵細胞膜封閉作用，這是防止多精入卵受精的第二道屏障。,3胚胎發(fā)育 (1)過程,(2)卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質和體積變化的規(guī)律 有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，但一直呼吸消耗，所以有機物總量減少。 細胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細胞數目增多，所以每個細胞體積減小。 細胞中DNA含量：伴隨細胞分裂，細胞數目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。,受精過程的3個易混點 (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)受精的標志受精完成的標志：受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體；而受精完成的標志是雌、雄原核的融合。,1下列關于受精過程的敘述，錯誤的是( ) A獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠 B透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障 C精子外膜與卵細胞膜相互融合，精子入卵 D雄原核形成的同時，卵子完成減數第二次分裂 【答案】A,考查體內受精的過程,【解析】大量獲能的精子接觸到卵子周圍的放射冠時，即開始釋放頂體酶，解離放射冠的卵丘細胞，這樣部分精子可直接觸到透明帶；透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障，卵細胞膜反應是第二道防線；精子外膜與卵細胞膜相互融合，精子的頭部即進入卵細胞中；雄原核形成的同時，卵子完成減數第二次分裂。,2如圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段，請據圖回答問題：,考查早期胚胎發(fā)育的過程,(1)寫出各個階段的名稱： A：_，B：_，C：_。 (2)寫出圖中各標號的名稱： 2_，4_，5_，7_，8_。,(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的_性，B時期開始出現_，C時期開始出現_。 (4)2將來發(fā)育成_。 (5)動物胚胎是由合子經有絲分裂形成的，合子只由一個精子和卵子結合，防止多精入卵受精的兩道屏障分別是_。 【答案】(1)桑椹胚 囊胚 原腸胚 (2)內細胞團 囊胚腔 外胚層 原腸腔 內胚層 (3)全能 細胞分化 胚層分化 (4)胎兒的各種組織 (5)透明帶反應和卵細胞膜反應,【解析】(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中1是滋養(yǎng)層，2是內細胞團，3是透明帶，4是囊胚腔；圖C中5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內胚層。(3)桑椹胚細胞具有發(fā)育上的全能性，囊胚開始出現細胞分化，已分化成滋養(yǎng)層細胞和內細胞團；原腸胚已具有胚層分化，分化為外胚層和內胚層。(4)內細胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。,考查體外受精的過程,(4)如果將某種目的基因導入動物細胞，以期獲得新性狀，最常用的方法是用顯微注射技術將_導入受精卵中，目的基因能夠導入到受體細胞內，并且在受體細胞中穩(wěn)定表達的過程稱為_。 【答案】(1)頂體酶 放射冠和透明帶 (2)CO2 培養(yǎng)液的pH (3)生理狀態(tài) 外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應 (4)含有目的基因的表達載體(重組表達載體DNA分子) 轉化,【解析】(1)精子的頂體內含有頂體酶，能溶解卵丘細胞之間的物質，協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。(2)動物細胞培養(yǎng)時，需要一定的氣體環(huán)境，即95%的空氣和5%的CO2，其中O2可以維持細胞呼吸，CO2可以維持培養(yǎng)液的pH相對穩(wěn)定。(3)胚胎移植是指將動物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動物體內，被移植的胚胎之所以能存活是因為受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應。(4)將含目的基因的基因表達載體導入動物細胞且目的基因能穩(wěn)定表達的過程稱為轉化。,1胚胎移植的理論基礎,胚胎工程的應用,2胚胎工程的三個操作流程 (1)試管動物生產流程,(2)克隆動物的培育流程,(3)胚胎移植的培育流程(以牛胚胎移植為例),3干細胞的分類及特點,克隆動物和試管動物的異同 (1)試管動物和克隆動物的性狀不同：前者由父本和母本共同決定，后者一般與核供體相同。 (2)試管動物和克隆動物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是無性生殖。 (3)試管動物和克隆動物的產生過程不同：前者經過了體外受精過程，后者經過了核移植過程。 (4)試管動物和克隆動物細胞核遺傳物質來源不同：前者細胞核遺傳物質來自于母本和父本兩個個體，后者細胞核遺傳物質僅來自供核個體。 (5)獲得試管動物和克隆動物相同之處：二者都經過早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植環(huán)節(jié)。,1下圖為應用胚胎工程繁育良種牛的技術流程，請據圖回答： (1)哺乳動物體內受精的發(fā)育規(guī)律是實現胚胎工程的理論基礎。獲能后的精子進入卵子過程中，防止多精入卵發(fā)生的生理反應先后為_、_。 (2)圖中分別為_、_。,考查胚胎移植和胚胎分割的應用,【答案】(1)透明帶反應 卵細胞膜反應 (2)用激素對供體母牛進行超數排卵處理 收集胚胎(或沖卵) (3)胚胎移植 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 桑椹胚或囊胚 B A (4)原始性腺,【解析】(1)體內受精時，獲能后的精子進入卵子后，卵子會先后發(fā)生透明帶反應和卵細胞膜反應，防止其他精子進入卵子。(2)胚胎工程中，對供體和受體母牛進行同期發(fā)情處理后，需對供體母牛注射促性腺激素，進行超數排卵處理，然后進行配種或人工授精，沖卵后培養(yǎng)早期胚胎。故分別為超數排卵和沖卵。(3)將早期胚胎移植到母體子宮的過程為胚胎移植。適合移植的胚胎一般為桑椹胚或囊胚。要得到兩個遺傳信息完全相同的子代，需對早期胚胎(囊胚)進行分割(注意將內細胞團均等分割)，然后分別移植到不同的母體中發(fā)育。(4)胚胎干細胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出的一類細胞。,2如圖為小白鼠的胚胎干細胞分化示意圖。請分析回答：,考查胚胎干細胞的應用,(1)圖中分化程度最低的是_。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入_因子，可誘導胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化?？茖W家將小鼠已分化體細胞的細胞核移入卵母細胞質中，培育出“克隆鼠”，這里用卵母細胞的原因是_。,直到今天也不能用類似_(某種植物細胞工程的技術手段)的方法直接獲得完整的動物個體。因此，培育“克隆鼠”過程，實際是通過_(某種動物細胞工程的技術手段)來實現的。 (2)在培育轉基因鼠的過程中，人們將關鍵基因通過逆轉錄病毒轉入小白鼠的成纖維細胞，使其變成多功能干細胞。在該技術中，逆轉錄病毒是關鍵基因進入成纖維細胞的_，它能夠攜帶外源基因進入受體細胞。 (3)在制取單克隆抗體過程中，用_細胞與骨髓瘤細胞融合，經多次篩選最終得到能分泌_的雜交瘤細胞。,【答案】(1)胚胎干細胞 分化誘導 卵母細胞可以給它提供表達全能性的環(huán)境 植物組織培養(yǎng) (動物體細胞)核移植 (2)(運)載體 (3)效應B淋巴 特異性抗體 【解析】(1)胚胎干細胞具有全能性，分化程度最低；卵母細胞中含有促進細胞核全能性表達的物質；植物細胞具有全能性，動物細胞的全能性受到限制，所以可用核移植技術對動物個體進行克隆。(2)基因工程中病毒可以作為載體。(3)雜交瘤細胞是由效應B細胞和骨髓瘤細胞融合形成的。,