《2020版高考生物大一輪復習 第10單元 生物技術(shù)與工程 38 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考生物大一輪復習 第10單元 生物技術(shù)與工程 38 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件 新人教版.ppt（74頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第38講胚胎工程及生物技術(shù)的 安全性和倫理問題,1.簡述動物胚胎發(fā)育的基本過程。 2.簡述胚胎工程的基本技術(shù)。 3.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題。 4.舉例說出生物武器對人類的威脅。 5.討論生物技術(shù)中的倫理問題。 6.活動:利用互聯(lián)網(wǎng)搜集有關(guān)干細胞研究進展的資料。 7.活動:搜集文獻資料,就“轉(zhuǎn)基因食品是否安全”展開辯論。 8.搜集歷史上使用生物武器的資料,并分析其嚴重危害。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育 1.精子和卵子的發(fā)生,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,2.體內(nèi)受精 (1)場所:雌性動物的輸卵管內(nèi)。
2、(2)受精前的準備階段 精子獲能:剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在 雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后,才能獲得受精能力。 卵子的準備:卵子要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,到減中期時,才具備與精子受精的能力。,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)受精過程,頂體,透明帶反應,卵細胞膜反應,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,,,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,教材拾遺1.(選修3第63頁“討論”)(1)一個卵泡中能形成幾個成熟的卵子? 答案正常情況下,一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出,還是指卵泡從卵巢中排出? 答案是指卵子從卵
3、泡中排出。 (3)剛排出的卵是成熟的卵子嗎?卵子在母體的什么部位與精子受精? 答案剛排出的卵子尚未完全成熟,僅完成減數(shù)第一次分裂,需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(選修3第64頁“旁欄思考題”)進行體外受精時,將卵母細胞取出后,是否應當將它置于與輸卵管中相似的環(huán)境,讓它進一步成熟? 答案是的。從卵巢上取出的卵母細胞還沒有成熟,尚未完成減數(shù)第一次分裂。應在體外人工模擬輸卵管環(huán)境進行培養(yǎng),才能使其成熟,即達到受精前的成熟階段。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通
4、過對哺乳動物的精子和卵子的發(fā)生及受精過程的分析,建立起結(jié)構(gòu)與功能相適應的觀念。 2.科學思維運用歸納與概括的方法,理解哺乳動物的胚胎發(fā)育過程及其主要特點。 3.科學探究運用已有的減數(shù)分裂和受精作用等知識探究哺乳動物的胚胎發(fā)育過程。 4.社會責任通過胚胎工程的建立過程,認識到科學、技術(shù)與社會就是在這種相互影響中得到發(fā)展的。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,圖甲表示卵子的發(fā)生過程,圖乙表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段,請據(jù)圖回答下列問題。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)圖甲中A是第一極體,B、E分別指合子和受精,階段C是指胎兒期,階段D是指初情期后。能發(fā)生染色體著絲點分裂的階段是(填圖中標號)。 (
5、2)細胞分化開始出現(xiàn)于哪個時期?部分的細胞將來形成什么結(jié)構(gòu)? 答案細胞分化開始出現(xiàn)于G(囊胚)時期。部分的細胞將來形成胎膜和胎盤。 (3)早期胚胎的發(fā)育過程中,卵裂時細胞的體積和所有的細胞體積之和有何變化? 答案卵裂過程中,細胞只分裂而不生長,所以每個細胞的體積越來越小,總的體積基本不變。,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1精、卵細胞的發(fā)生過程分析 1.下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別的是() A.初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間 B.M和M的時間連續(xù)性 C.成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形 D.成熟生殖細胞中染色體的數(shù)目,答案,解析,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,2.觀察家畜卵子的發(fā)生和成熟示意
6、圖,思考并回答下列問題。 (1)圖中表示的細胞名稱依次是。假設(shè)該動物體細胞內(nèi)有染色體2n條,則四種細胞內(nèi)的染色體數(shù)目依次是。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)圖中a、b、c表示細胞分裂,依次為,在精子與卵子結(jié)合過程中完成的分裂是(填“a”“b”或“c”)。圖中的p、q表示的結(jié)構(gòu)依次是。 (3)a、b、c過程依次發(fā)生在個體發(fā)育的什么時期?。精子的發(fā)生與之不同的是整個過程都在后完成。 (4)卵子的發(fā)生與成熟過程進行到圖中時,即可進行受精,判斷卵子是否受精的標志是。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)卵原細胞、初級卵母細胞、次級卵母細胞2n、2n、n、2n (2)有絲分裂、M分裂、M分裂c
7、 透明帶、卵細胞膜 (3)胎兒期、初情期后、初情期后(受精時)初情期 (4)在卵細胞膜和透明帶間隙是否可以觀察到兩個極體,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)中有第一極體,說明b、c兩個過程分別代表減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的為次級卵母細胞;卵原細胞進行DNA復制后體積增大,形成初級卵母細胞。受精過程中進行的減數(shù)第二次分裂c產(chǎn)生,中包含了雄原核與雌原核融合后的細胞核,染色體數(shù)目恢復到體細胞數(shù)目。 (2)(3)卵原細胞通過有絲分裂使自身數(shù)目增加,所以a為有絲分裂。動物的胚胎在性別分化以后,雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細胞通過有絲分裂的方式不斷增加數(shù)量,并演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?這
8、些初級卵母細胞被卵泡細胞包圍形成卵泡。減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后(初情期)完成的;減數(shù)第二次分裂是在精子和卵細胞結(jié)合的過程中完成的。 (4)在透明帶與卵細胞膜間隙觀察到兩個極體時,說明卵子已經(jīng)完成了受精,這是判斷卵子是否受精的重要標志。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,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(jié)合必不可少的條件。 (2)透明帶反應:精子觸及卵細胞膜的瞬間,會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應,稱做透明帶反應,它是防止多
9、精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細胞膜反應: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(nèi),稱為卵細胞膜反應,這是防止多精入卵受精的第二道屏障。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2體內(nèi)受精及早期胚胎發(fā)育過程分析 3.(2018云南師大附中調(diào)研)下圖表示高等動物的個體發(fā)育過程,下列說法正確的是() A.圖中過程表示胚胎發(fā)育,過程表示胚后發(fā)育 B.受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中,每個細胞的體積不斷增大 C.兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個體發(fā)育過程中會出現(xiàn)羊膜 D.原腸胚是進行胚胎移植的最好時期,答案,解析,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,4.下圖表示哺乳動物發(fā)育過程的幾個階段,請據(jù)圖回
10、答下列問題。 (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。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)A時期的細胞具有發(fā)育上的性,B時期開始出現(xiàn) , C時期開始出現(xiàn)。 (4)2將來發(fā)育成。 (5)動物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的,合子只由一個精子和卵子結(jié)合形成,防止多精入卵受精的兩道屏障分別是、。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)桑椹胚囊胚原腸胚 (2)內(nèi)細胞團囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)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
11、,2是內(nèi)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(nèi)胚層。(3)桑椹胚時期的細胞具有全能性;囊胚開始出現(xiàn)細胞分化,分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團;原腸胚已有胚層分化,分化為外胚層、內(nèi)胚層,在內(nèi)、外胚層之間將形成中胚層。(4)內(nèi)細胞團將發(fā)育為胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層將發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。(5)受精時的透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,1.受精過程的三個易混點 (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)受精的標志不等于受精完成的標志。受精的
12、標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體;而受精過程完成的標志是雌、雄原核的融合。 2.卵裂期胚胎中的物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 (1)有機物:胚胎沒有和母體建立聯(lián)系,不從母體獲取有機物,而一直通過呼吸等代謝過程消耗,有機物總量減少。 (2)細胞體積:胚胎總體積不變或略有縮小,但細胞數(shù)目增多,所以每個細胞體積減小。 (3)細胞中DNA含量:伴隨細胞分裂,細胞數(shù)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。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應用 1.體外受精與早期胚胎培養(yǎng) (1)體外受精,,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)早期胚胎培養(yǎng) 培養(yǎng)液
13、成分:無機鹽、有機鹽(兩鹽),維生素、激素 (兩素),氨基酸、核苷酸 (兩酸)。另外,還有水、血清等。 胚胎去向:受體移植或冷凍保存。,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,2.胚胎移植 (1)地位:胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。 (2)主要過程 對供、受體的選擇和處理 配種或進行人工授精 ,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破, 胚胎移植方法:手術(shù)法和非手術(shù)法 胚胎移植后的檢查檢查受體母牛是否妊娠 (3)意義:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,3.胚胎分割 (1)材料:發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)實質(zhì):胚胎分割可增加動物后代,其實質(zhì)是動物的無性繁殖(或
14、克隆)。 (3)注意:對囊胚分割時,注意將內(nèi)細胞團均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。 4.胚胎干細胞(ES或EK細胞) (1)來源:早期胚胎或原始性腺。 (2)特點:形態(tài)上,體積小、細胞核大、核仁明顯;功能上,具有發(fā)育的全能性;體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。,,,,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)培養(yǎng)過程,教材拾遺(選修3第79頁“旁欄思考題”)對囊胚階段的胚胎進行分割時,為什么要將內(nèi)細胞團均等分割? 答案內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn),它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細胞,其他細胞為滋養(yǎng)層細胞,只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割,會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的
15、部分正常發(fā)育的能力強,含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良,甚至不能發(fā)育等問題。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過對哺乳動物體外受精技術(shù)的分析,建立起結(jié)構(gòu)與功能相適應的觀念。 2.科學思維運用比較與概括的方法,理解哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟和哺乳動物胚胎的早期培養(yǎng)方法。 3.科學探究運用已有的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的過程等知識探究哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟和早期胚胎的培養(yǎng)方法。 4.社會責任認識到體外受精在家畜快速繁殖中具有重要作用;關(guān)注胚胎工程的研究進展和應用價值。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(科學探究、社會責任)(2015山東高考)治療性克隆對解
16、決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下:,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)過程采用的是細胞工程中的技術(shù),過程采用的是胚胎工程中的技術(shù)。 (2)體細胞進行體外培養(yǎng)時,所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的。 (3)如果克隆過程中需進行基因改造,在構(gòu)建基因表達載體(重組載體)時必須使用和兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導入基因表達載體的細胞。 (4)胚胎干細胞可以來自囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體(填“A”或“B”),則不會發(fā)生免疫排斥反應。,必備知識梳
17、理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)(體細胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或:酸堿度) (3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或:限制酶)DNA連接酶(注:兩空可顛倒)標記 (4)內(nèi)細胞團B,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 本題主要考查了動物細胞工程、胚胎工程的技術(shù)手段,以及基因工程的工具。 (1)把B個體的體細胞核移植到A個體去核的卵母細胞中,得到的重組細胞再經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)獲得發(fā)育到不同時期的早期胚胎。 (2)動物細胞培養(yǎng)需要在含有95%空氣和5%二氧化碳的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),二氧化碳可維持培養(yǎng)液的pH(酸堿度)。 (3)構(gòu)建基因表達載體時需對目的基因和運載體用限制酶和DNA連接酶進行改
18、造。基因表達載體必須含有標記基因以便于篩選出含目的基因的受體細胞。 (4)胚胎干細胞可來自囊胚中的內(nèi)細胞團。因為該胚胎的細胞核遺傳物質(zhì)全部來自B個體,所以圖中獲得的組織和器官適合移植給B個體。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1體外受精過程和早期胚胎培養(yǎng)分析 1.如圖表示通過體外受精培育牛的過程,下列敘述錯誤的是(),A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精 B.過程只與細胞膜的流動性有關(guān) C.過程的細胞增殖方式是有絲分裂 D.過程屬于胚胎移植過程,答案,解析,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(2019廣西桂林十八中月考)小鼠是常用實驗動物,其受精卵在交配24小時后進行第一次分裂,3天后發(fā)育成桑
19、椹胚,并進入子宮。下圖為轉(zhuǎn)基因鼠培育過程流程圖。請據(jù)圖回答問題。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)給供體母鼠注射促性腺激素,目的是使其。在供體母鼠交配后的次日清晨,從其處收集受精卵,置于含的混合氣體的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 (2)受精卵在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)幾小時后,可以在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到。將DNA溶液注入受精卵的原核中,注射后的受精卵經(jīng)過鑒定為活的受精卵,馬上進行移植,或放入中保存。 (3)受精卵移植的前一天晚上,受體母鼠需要與輸精管結(jié)扎的公鼠交配,使母鼠呈假孕的生理狀態(tài),這樣做的目的是。 (4)由于科學家對基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機制了解有限,再加上目的基因是異種生物基因,
20、同時由于, 所以在轉(zhuǎn)基因小鼠中,有時候會出現(xiàn)一些科學家意想不到的后果。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)超數(shù)排卵輸卵管95%空氣加5%CO2(2)兩個極體雄-196 液氮(3)為供體的受精卵移入受體提供了相同的生理環(huán)境(4)目的基因插入小鼠基因組的部位是隨機的,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2胚胎移植和胚胎分割的條件和過程分析 3.下圖是科學家通過不同方法培育優(yōu)良種牛的過程,其中表示操作過程。請回答下列問題。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)圖中過程涉及的精子需進行處理;防止多精入卵的兩道屏障為。 (2)對圖中良種母牛注射促性腺激素的目的是。 (3)圖中過程所用的方法是。外源基因插
21、入牛受精卵中的DNA上后,有的受精卵能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因牛,而有的會死亡。請分析外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導致受精卵死亡的最可能原因:。 (4)圖中b、c分別代表囊胚的。 (5)圖中過程表示,由一個囊胚經(jīng)過程得到的B、C牛性別相同的概率為。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)獲能透明帶反應、卵細胞膜反應 (2)促使其超數(shù)排卵 (3)顯微注射法外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導致受精卵內(nèi)生命活動必需的某些基因不能表達(合理即可) (4)囊胚腔、內(nèi)細胞團 (5)胚胎分割和胚胎移植100% 解析 (1)圖中過程指的是獲能的精子與成熟卵細胞結(jié)合成合子,完成受精作用的過程。防止多精入卵的兩道屏
22、障為透明帶反應和卵細胞膜反應。 (2)為了使良種奶牛產(chǎn)生多個卵細胞,需用促性腺激素處理。 (3)將目的基因?qū)胧荏w細胞的DNA中,如果破壞生命活動必需的某些基因,受體細胞將會死亡,不能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因生物。 (4)由一個囊胚得到兩個個體,要涉及胚胎分割和胚胎移植技術(shù),且得到的兩個個體性別相同。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,胚胎移植的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié) (1)移植的胚胎必須在原腸胚之前,但不能直接移植受精卵。 (3)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物,同一物種的動物才有可能具有相同的生理特征。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向3胚胎干細胞的應用及過程分析 4.(2018江蘇南京金陵中學期末)請據(jù)圖分析回
23、答下列問題。 (1)圖中的胚胎干細胞(ES細胞)可以從或中分離獲取。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)過程是將胚胎干細胞置于經(jīng)射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞構(gòu)成的飼養(yǎng)層上,并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)培養(yǎng),維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中,飼養(yǎng)層能提供胚胎干細胞增殖所需的,加入抗生素是為了。該過程對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。 (3)過程是將帶有遺傳標記的ES細胞注入囊胚的囊胚腔,通過組織化學染色,用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素,這項研究利用了胚胎干細胞具有的特點。在哺乳動物早期胚胎發(fā)育過程中,囊胚的后一個階段是。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(4)過程是培
24、育轉(zhuǎn)基因小鼠,將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉毎靶铇?gòu)建基因表達載體,目的是。將構(gòu)建好的表達載體導入胚胎干細胞最常用的方法是。 (5)過程得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時,必須去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是,該過程研究的意義在于有利于解決問題。 (6)該研究中,包含的生物技術(shù)有(至少寫出兩種)。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)早期胚胎原始性腺 (2)營養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染 (3)發(fā)育全能性原腸胚 (4)使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用顯微注射法 (5)去除胸腺后不能形成T細胞,不發(fā)
25、生細胞免疫,使移植組織細胞不會被排斥臨床上供體器官不足或器官移植后發(fā)生免疫排斥等 (6)動物細胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)胚胎干細胞可以從早期胚胎或原始性腺中分離獲取。(2)飼養(yǎng)層細胞可為胚胎干細胞增殖提供所需的營養(yǎng)物質(zhì),而加入抗生素可防止雜菌污染。(3)胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性。哺乳動物的早期胚胎發(fā)育過程為受精卵桑椹胚囊胚原腸胚。(4)基因工程中最關(guān)鍵的步驟為構(gòu)建基因表達載體,目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。將構(gòu)建好的表達載體導入胚胎干細胞最常用的方法是顯微注射法。(5)為
26、解決免疫排斥問題,在實驗時,必須去除小鼠的胸腺,使其不能形成T細胞,不發(fā)生細胞免疫,使移植組織細胞不會被排斥。為解決臨床上供體器官不足等問題,常用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體。(6)該研究中,包含的生物技術(shù)有動物細胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,干細胞的分類及特點,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1.轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因 目前對基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限。 目的基因往往是異種生物的基因。 外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。 (2)對轉(zhuǎn)基因生物安全性的
27、爭論:在食物安全、生物安全、環(huán)境安全三個方面存在激烈的爭論。 (3)理性對待轉(zhuǎn)基因技術(shù):趨利避害,不能因噎廢食。,,,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,2.生物技術(shù)中的倫理問題 (1)克隆 治療性克隆與生殖性克隆 中國政府的態(tài)度:禁止生殖性克隆,不反對治療性克隆。,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒 試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒都要通過體外受精,并進行體外早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植,不同的是設(shè)計試管嬰兒胚胎移植前需進行“遺傳學診斷”。 3.基因身份證 (1)否定的理由:個人基因資訊的泄露造成基因歧視,勢必造成遺傳學失業(yè)大軍、個人婚姻困難和人際關(guān)系疏遠等。 (2)肯定的理由:
28、一些遺傳性疾病在后代中復現(xiàn)率很高,通過基因檢測可以及早預防,適時治療,達到挽救患者生命的目的。,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,4.生物武器 (1)種類:致病菌、病毒、生化毒劑,以及經(jīng)過基因重組的致病菌。 (2)中國政府的態(tài)度:在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴散。,,,,,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過對與生物技術(shù)安全性和倫理問題有關(guān)的討論,建立起科學價值觀。 2.科學思維運用批判性思維的方法,理解不同觀點的內(nèi)容和論據(jù)。 3.社會責任認識到生物武器對人類的威脅。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(社會責任)生物技術(shù)安全性和倫理
29、問題是社會關(guān)注的熱點。下列敘述錯誤的是() A.應嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因,避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì) B.當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗,但不反對治療性克隆 C.反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒 D.生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力,答案,解析,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1生物技術(shù)的安全性 1.閱讀以下材料,回答下列問題。 自1984年第一例轉(zhuǎn)基因魚在我國誕生以來,轉(zhuǎn)基因魚的研究取得很大進步。如轉(zhuǎn)入外源生長激素(GH)基因的魚生長速度快,餌料轉(zhuǎn)化率高,但魚類易于逃逸、擴散,因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題,需研究轉(zhuǎn)
30、基因魚對生態(tài)系統(tǒng)的壓力及外源基因的擴散問題。最近,我國科學家只是將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然生態(tài)系統(tǒng)。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)轉(zhuǎn)基因魚培育成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是。 (2)已知人的GH是一個含有191個氨基酸的蛋白質(zhì),若將人的GH基因轉(zhuǎn)移到魚體內(nèi),則轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是個。 (3)轉(zhuǎn)基因魚通過較高的能量轉(zhuǎn)化效率取得較高的特定生長率,以致其生長速度快于非轉(zhuǎn)基因魚,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換效率也顯著高于非轉(zhuǎn)基因魚,其可能的原因是。 (4)魚類易于逃逸、擴散,因此轉(zhuǎn)基因魚的生態(tài)安全性問題是很值得研究的問題,試分析引起生態(tài)安全性問題的原因。。 (5)多倍體魚類對控制過度繁殖是有效的,培育成功的三倍體“
31、湘云鯽”,其形成過程是。試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因。。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)遺傳物質(zhì)都是DNA(2)1 146(3)轉(zhuǎn)基因魚體內(nèi)合成了大量生長激素,生長激素能促進蛋白質(zhì)合成(4)轉(zhuǎn)基因魚與同種野生魚雜交,使野生魚帶有轉(zhuǎn)基因,具有生長優(yōu)勢,會使其捕食對象大量減少,與其他物種競爭加劇,可能引起生態(tài)危機 (5)轉(zhuǎn)基因的二倍體個體加倍為四倍體轉(zhuǎn)基因個體,然后二倍體與四倍體雜交形成三倍體三倍體魚不能繁殖,可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍,避免發(fā)生雜交、競爭,引起生態(tài)危機,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是通過基因拼接,把目的基因拼接到載體上,實質(zhì)上是
32、DNA之間的連接。(2)GH是含有191個氨基酸的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、控制蛋白質(zhì)合成的mRNA上的堿基數(shù)目及控制蛋白質(zhì)合成的DNA上的堿基數(shù)目的比值為136,所以轉(zhuǎn)基因魚增加的脫氧核苷酸數(shù)至少是1 146個。(3)該轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)入的是生長激素基因,生長激素能促進生長,主要是促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。(4)由于魚類具有易于逃逸、擴散的特點,當轉(zhuǎn)基因魚擴散到其他環(huán)境時,與其他種類的魚雜交,被轉(zhuǎn)入的基因就有可能轉(zhuǎn)移到其他的魚體內(nèi),造成基因污染;同時,由于該種轉(zhuǎn)基因魚具有生長優(yōu)勢,會使其捕食對象大量減少,與其他物種競爭時,優(yōu)勢明顯,所以可能引起生態(tài)危機。 (5)三倍體魚由于不能產(chǎn)生正常的生殖細
33、胞,無法繁殖后代,因此不會造成生態(tài)危機。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2生物技術(shù)的倫理道德問題 2.(2018黑龍江齊齊哈爾三模)隨著生物技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代的試管嬰兒技術(shù)不僅能解決部分人的生育問題,還能用于部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的治療等,實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育?；卮鹣铝袉栴}。 (1)培育試管嬰兒時,為了提高受孕率,需培植多個胚胎,因此需要用處理,促進女性排出更多的卵子。 (2)從受精卵到原腸胚需依次經(jīng)歷哪些時期? 卵裂期。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)一對夫妻,妻子是血友病患者,而丈夫正常。為了生育一個健康的孩子,進行胚胎移植前需要進行,目前最有效最準確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序
34、:從被檢測的囊胚中取出幾個(填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細胞團”)細胞,提取DNA進行擴增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進行檢測,若未出現(xiàn)雜交鏈,胚胎性別為,而基因工程中也會用到DNA探針。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,(4)下圖是進行治療性克隆時獲取病人胚胎干細胞的兩種方法,其中方法一中的獲得用到了技術(shù),方法二中獲得運用的原理是。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)促性腺激素 (2)桑椹胚期囊胚期 (3)性別鑒定滋養(yǎng)層女性目的基因的檢測和鑒定 (4)顯微注射細胞膜具有一定的流動性,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)促性腺激素能促進超數(shù)排卵。(2)受精卵發(fā)育至原腸
35、胚需要依次經(jīng)歷的時期為卵裂期桑椹胚期囊胚期。(3)血友病屬于伴X染色體隱性遺傳病(相關(guān)基因用B、b表示)。一對夫妻,妻子是血友病患者(XbXb),而丈夫正常(XBY),則他們所生兒子均患病,女兒均正常,因此為了生育一個健康的孩子,進行胚胎移植前需要進行性別鑒定。目前最有效最準確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序:從被檢測的囊胚中取出幾個滋養(yǎng)層細胞,提取DNA進行擴增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進行檢測,若未出現(xiàn)雜交鏈,說明不含Y染色體,則胚胎性別為女性。基因工程中目的基因的檢測和鑒定也會用到DNA探針。(4)方法一中的獲得用到了顯微注射技術(shù),方法二中獲得的方
36、法是細胞融合,而細胞融合的原理是細胞膜具有一定的流動性。,必備知識梳理,關(guān)鍵能力突破,試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的異同點 (1)過程不同:設(shè)計試管嬰兒胚胎移植前需要進行遺傳學診斷,而試管嬰兒無須進行遺傳學診斷。 (2)應用不同:試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題,而設(shè)計試管嬰兒主要用于白血病等的治療。 (3)相同點:兩者都是體外受精,并且都需要進行體外早期胚胎培養(yǎng),都要經(jīng)過胚胎移植,都是有性生殖。,1,2,3,4,5,1.精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是() A.受精前精子有獲能反應,而卵子沒有 B.卵子的形成和在卵巢中的儲備是在胎兒時期完成的,而精子是在初情期之后 C.卵子形成的時間很長,而精子
37、只需要兩個月左右 D.卵原細胞的增殖過程是通過有絲分裂,而精原細胞的增殖過程則是通過減數(shù)分裂,答案,解析,1,2,3,4,5,2.下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述,錯誤的是 () A.精子在獲能液中于37 、5% CO2 條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能 B.小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng),注射相關(guān)激素有促進超數(shù)排卵的作用 C.分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質(zhì),因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異 D.注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育,答案,解析,1,2,3,4,5,3.下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟,下列敘述正確的是() A.胚胎移植可以定向產(chǎn)生基因突變 B.可選擇在桑
38、椹胚期進行胚胎分割 C.兩個胚胎具有不同遺傳物質(zhì) D.可移植到任何母牛子宮內(nèi)發(fā)育,答案,解析,1,2,3,4,5,4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性引起人們爭論的技術(shù)原因是() 轉(zhuǎn)移基因的功能往往未知 轉(zhuǎn)移基因的結(jié)構(gòu)往往未知 外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的 外源基因往往是異種生物的基因 A.B. C.D.,答案,解析,1,2,3,4,5,5.(2018河南信陽摸底)如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應用的相關(guān)情況,其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛,供體2是黃牛。據(jù)圖回答下列問題。,1,2,3,4,5,(1)應用1為獲得克隆牛的過程,從活體牛的卵巢中吸取的卵母細胞需要在體外培養(yǎng)到期,并通過去除卵母細胞中的細胞
39、核。最終克隆動物的遺傳物質(zhì)來自。 (2)應用2為獲得試管牛的過程,在前,需要對采集的優(yōu)良公牛的精子用法進行獲能處理。胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序,胚胎能夠在受體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是。 (3)應用3中的細胞C取自牛胎兒的。應用4在獲得二分胚和的同時,需要取囊胚的細胞做DNA分析進行性別鑒定。,1,2,3,4,5,答案 (1)減數(shù)第二次分裂中(M中)顯微操作供體1和供體2 (2)體外受精化學誘導受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應 (3)原始性腺滋養(yǎng)層 解析 應用1:供體1提供細胞核,供體2提供細胞質(zhì),經(jīng)過核移植技術(shù)形成重組細胞,并發(fā)育形成早期胚胎,再將胚胎移植到受體子宮發(fā)育成小牛,
40、稱為克隆牛。應用2:優(yōu)良公牛和供體1配種形成受精卵,并發(fā)育成早期胚胎,再將胚胎移植到受體子宮發(fā)育成小牛,屬有性生殖。應用3:從早期胚胎和原始性腺中獲取胚胎干細胞,并進行體外干細胞培養(yǎng)。應用4:采用了胚胎分割技術(shù)。,1,2,3,4,5,(1)從活體牛的卵巢中吸取的卵母細胞需要在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期;核移植時,需要采用顯微操作去除卵母細胞中的細胞核;由以上分析可知,應用1中獲得的小牛為克隆牛,其細胞核遺傳物質(zhì)來源于供體1,細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于供體2,因此其遺傳物質(zhì)來源于供體1和供體2。(2)在受精前,需要對精子進行獲能處理,對于牛、羊等家畜的精子常采用化學誘導法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應,這是胚胎能夠在受體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)。(3)胚胎干細胞來自早期胚胎或原始性腺,因此應用3中的細胞C取自胎兒的原始性腺,取囊胚的滋養(yǎng)層細胞可做DNA分析進行性別鑒定。,
2020版高考生物大一輪復習 第10單元 生物技術(shù)與工程 38 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題課件 新人教版.ppt
