生物第十一单元 现代生物科技 11.3 胚胎工程与生态工程及生物技术的安全性和伦理问题.ppt
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1、考点研析考点研析课课堂堂归纳归纳 随堂演随堂演练练 课时规课时规范范训练训练 单单元元练练十一十一第第3讲讲胚胎工程与生胚胎工程与生态态工程及生物技工程及生物技术术 的安全性和的安全性和伦伦理理问题问题考纲要求考纲要求全国课标全国课标卷五年考卷五年考频统计频统计2018高考预期高考预期1.动动物胚胎物胚胎发发育的基本育的基本过过程程与胚胎工程的理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.转转基因生物的安全性基因生物的安全性2013全国全国,T40(3)以最新的胚胎工程、以最新的胚胎工程、干干细细胞培养的研究胞培养的研究成果成果为为背景考背
2、景考查查胚胚胎工程的胎工程的应应用,用,考纲要求考纲要求全国课标全国课标卷五年考卷五年考频统计频统计2018高考预期高考预期5.生物武器生物武器对对人人类类的威的威胁胁6.生物技生物技术术中的中的伦伦理理问题问题7.简简述生述生态态工程的原理工程的原理8.生生态态工程的工程的实实例例题题目多与基因工程、目多与基因工程、克隆技克隆技术联术联系起来系起来考点考点1胚胎工程胚胎工程1体内受精和早期胚胎发育体内受精和早期胚胎发育(1)精子与卵子的精子与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_时间时间_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
3、个精子个精子形成形成1个卵子和个卵子和3个极体个极体答答案案:1.(1)睾睾丸丸曲曲细细精精管管卵卵巢巢从从初初情情期期开开始始从从胚胚胎胎出出现现性别分化后需变形不均等分裂性别分化后需变形不均等分裂(2)受精受精场场所:雌性所:雌性动动物的物的_。早期胚胎早期胚胎发发育育过过程程答案:答案:(2)输卵管输卵管全能全能答案:答案:胎儿的各种组织胎膜和胎盘胎儿的各种组织胎膜和胎盘2体外受精与早期胚胎培养体外受精与早期胚胎培养(1)体外受精体外受精答案:答案:2(1)输卵管卵巢输卵管卵巢M中期假阴道培养中期假阴道培养(2)早期胚胎培养早期胚胎培养培培养养液液成成分分:无无机机盐盐、有有机机盐盐(两
4、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。胚胎去向:胚胎去向:_。3胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养(1)胚胎移植胚胎移植地位:胚胎工程其他技地位:胚胎工程其他技术术的最后一道工序。的最后一道工序。答答案案:(2)维维生生素素、激激素素氨氨基基酸酸、核核苷苷酸酸向向受受体体移移植植或冷或冷冻冻保存保存主要主要过过程:程:答案:答案:3(1)超数排卵冲卵桑椹胚或囊胚妊娠超数排卵冲卵桑椹胚或囊胚妊娠意意义义:充分:充分发挥发挥_。(2)胚胎分割胚胎分割材料:材料:发发育良好,形育良好,形态态正常的正常的_。实实 质质:胚
5、胚 胎胎 分分 割割 可可 增增 加加 动动 物物 后后 代代,其其 实实 质质 是是_。注注意意:对对囊囊胚胚分分割割时时,注注意意将将_均均等等分分割割,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。答答案案:雌雌性性优优良良个个体体的的繁繁殖殖潜潜能能(2)桑桑椹椹胚胚或或囊囊胚胚动动物的无性繁殖或克隆物的无性繁殖或克隆内内细细胞胞团团(3)胚胎干胚胎干细细胞胞(ES或或EK细细胞胞)来源:来源:_。特特点点:形形态态上上,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_;体外培养条件下可以;体外培养条件下可以_。培养培养过过程程答答案案
6、:(3)早早期期胚胚胎胎或或原原始始性性腺腺发发育育的的全全能能性性增增殖殖而而不分化不分化注意:注意:1.受精过程的三个易混点受精过程的三个易混点(1)精子获能是指精子获得受精精子获能是指精子获得受精“能力能力”,而不是获得能量。,而不是获得能量。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。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;而而受受精精过过程程完完成成的的标标志志是是雌雌、雄原核的融合。雄原核的融合。2克隆动物和
7、试管动物的异同克隆动物和试管动物的异同(1)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的性性状状不不同同:前前者者由由父父本本和和母母本本共共同同决定,后者一般与核供体相同。决定,后者一般与核供体相同。(2)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的生生殖殖方方式式不不同同:前前者者是是有有性性生生殖殖,后者是无性生殖。后者是无性生殖。(3)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物的的产产生生过过程程不不同同:前前者者经经过过了了体体外外受受精过程,后者经过了核移植过程。精过程,后者经过了核移植过程。(4)试试管管动动物物和和克克隆隆动动物物细细胞胞核核遗遗传传物物质质来来源源不不同同:前前者者细细胞胞
8、核核遗遗传传物物质质来来自自于于母母本本和和父父本本两两个个个个体体,后后者者细细胞胞核核遗遗传传物物质质仅来自一个个体。仅来自一个个体。题组题组精精练练1如如图图表示哺乳表示哺乳动动物物发发育育过过程的几个程的几个阶阶段,段,请请据据图图回答回答问题问题:(1)写出各个写出各个阶阶段的名称:段的名称:A:_,B:_,C:_。(2)写出写出图图中各中各标标号的名称:号的名称:2_,4_,5_,7_,8_。(3)A时时期期的的细细胞胞具具有有发发育育上上的的_性性,B时时期期开开始始出出现现_,C时时期开始出期开始出现现_。(4)2将来将来发发育成育成_。(5)动动物物胚胚胎胎是是由由合合子子经
9、经有有丝丝分分裂裂形形成成的的,合合子子只只由由一一个个精精子子和和 卵卵 子子 结结 合合,防防 止止 多多 精精 入入 卵卵 受受 精精 的的 两两 道道 屏屏 障障 分分 别别 是是_、_。解解析析:(1)图图中中A是是桑桑椹椹胚胚,B是是囊囊胚胚,C是是原原肠肠胚胚。(2)图图B中中1是是滋滋养养层层,2是是内内细细胞胞团团,3是是透透明明带带,4是是囊囊胚胚腔腔;图图C中中5是是外外胚胚层层,6是是滋滋养养层层,7是是原原肠肠腔腔,8是是内内胚胚层层。(3)桑桑椹椹胚胚细细胞胞具具有有全全能能性性;囊囊胚胚开开始始出出现现细细胞胞分分化化,已已分分化化为为滋滋养养层层细细胞胞和和内内
10、细细胞胞团团;原原肠肠胚胚已已有有胚胚层层分分化化,分分化化为为外外胚胚层层、内内胚胚层层,在在内内、外外胚胚层层之之间间将将形形成成中中胚胚层层。(4)内内细细胞胞团团将将发发育育为为胎胎儿儿的的各各种种组组织织,滋滋养养层层将将发发育育为为胎胎儿儿的的胎胎膜膜和和胎胎盘盘。(5)受受精精时时的的透透明明带带反反应应和和卵卵细细胞胞膜膜反反应应是是防防止止多多精精入入卵卵的的两两道屏障。道屏障。答答案案:(1)桑桑椹椹胚胚囊囊胚胚原原肠肠胚胚(2)内内细细胞胞团团囊囊胚胚腔腔外外胚胚层层原原肠肠腔腔内内胚胚层层(3)全全能能细细胞胞分分化化胚胚层层分分化化(4)胎儿的各种组织胎儿的各种组织(
11、5)透明带反应卵细胞膜反应透明带反应卵细胞膜反应2随随着着生生物物科科学学技技术术的的发发展展,动动物物的的生生殖殖方方式式变变得得越越来来越越多多样样化化。如如图图是是胚胚胎胎工工程程技技术术研研究究及及应应用用的的相相关关情情况况,供供体体1是是良良种种荷荷斯斯坦坦高高产产奶奶牛牛,供供体体2是是健健康康的的黄黄牛牛,请请据据图图回回答答下下列列问题问题:(1)应应用用1中中获获得得的的良良种种小小牛牛,遗遗传传物物质质来来源源于于_个个体体,性性别为别为_。(2)在在应应用用2、3、4中中,若若要要使使精精子子和和卵卵母母细细胞胞在在体体外外成成功功结结合合,需需要要对对精精子子进进行行
12、处处理理,使使其其_,得得到到的的卵卵母母细细胞胞需需要要发发育至育至_时时期才能受精。期才能受精。(3)应应用用3可可解解决决良良种种动动物物快快速速大大量量繁繁殖殖的的问问题题;对对囊囊胚胚阶阶段段的的胚胚胎胎进进行行分分割割时时,要要注注意意将将_均均等等分分割割,否否则则将将影影响响分分割割后后胚胚胎胎的的恢恢复复和和进进一一步步发发育育,如如需需做做性性别别鉴鉴定定,还还需从需从_细细胞取胞取样样做做DNA分析。分析。(4)应应用用4中中细细胞胞进进行行定定向向诱诱导导,可可分分化化形形成成各各种种组组织织和和器器官官。在在胚胚胎胎干干细细胞胞培培养养过过程程中中除除需需要要适适宜宜
13、的的温温度度、无无菌菌、无无毒毒等等环环境境条条件件以以外外,营营养养液液通通常常含含有有葡葡萄萄糖糖、氨氨基基酸酸、无无机机盐盐、维维生生素素、核核苷苷酸酸,还还要要加加入入_;向向培培养养液液中中通通入入95%空空气气和和5%二二氧氧化化碳碳,空空气气中中的的氧氧气气参参与与细细胞胞的的代代谢谢,二二氧氧化化碳碳可可以以维维持培养基的持培养基的_。解解析析:(1)应应用用1属属于于核核移移植植技技术术,供供体体1主主要要提提供供细细胞胞核核,供供体体2主主要要提提供供细细胞胞质质(有有细细胞胞质质基基因因),所所以以小小牛牛的的遗遗传传物物质质来来自自于于供供体体1和和供供体体2,且且性性
14、别别由由供供核核的的良良种种荷荷斯斯坦坦高高产产奶奶牛牛(雌雌)决决定定。(2)精精子子和和卵卵子子在在体体外外受受精精前前必必须须做做好好相相应应准准备备才才能能成成功功结结合合。(3)对对胚胚胎胎进进行行性性别别鉴鉴定定取取滋滋养养层层细细胞胞做做DNA分分析析即即可。可。(4)动物细胞培养需要无菌、无毒、营养、气体等条件。动物细胞培养需要无菌、无毒、营养、气体等条件。答答案案:(1)供供体体1和和供供体体2雌雌性性(2)获获能能减减数数第第二二次次分分裂裂中中期期(或答或答M中期中期)(3)内内细细胞胞团团滋养滋养层层(4)动动物血清物血清(或血或血浆浆)pH3以以下下是是科科学学家家采
15、采用用不不同同方方法法培培育育良良种种牛牛的的过过程程,ah为为操操作作过过程,程,请请据据图图回答有关回答有关问题问题:(1)图图中中c的操作名称是的操作名称是_,d、f的操作名称是的操作名称是_。(2)图图中中用用到到的的激激素素是是_,其其目目的的是是获获得得更更多多的的卵卵母母细细胞胞,卵卵母母细细胞胞受受精精后后发发育育可可得得到到早早期期胚胚胎胎;图图中中早早期期胚胚胎胎属属 于于 胚胚 胎胎 发发 育育 的的 _期期,其其 中中 胚胚 胎胎 干干 细细 胞胞 来来 源源 于于_(填数字填数字标标号号)。(3)过过程程h常常用用的的方方法法是是_。采采用用_技技术术来来检检测测转转
16、基因牛基因牛D的的DNA上是否插入了目的基因。上是否插入了目的基因。(4)图图中中A、B牛牛的的性性别别_(填填“相相同同”“”“不不相相同同”或或“不一定相同不一定相同”)。解解析析:(1)分分析析题题图图可可知知,a过过程程是是体体外外受受精精,b过过程程是是早早期期胚胚胎胎培培养养,c操操作作是是胚胚胎胎分分割割,d、f操操作作是是胚胚胎胎移移植植。(2)用用促促性性腺腺激激素素处处理理母母畜畜,可可获获得得更更多多的的卵卵母母细细胞胞,卵卵母母细细胞胞受受精精后后发发育育可可得得到到早早期期胚胚胎胎;胚胚胎胎移移植植时时宜宜选选用用桑桑椹椹胚胚期期或或囊囊胚胚期期胚胚胎胎,囊囊胚胚的的
17、内内细细胞胞团团细细胞胞具具有有全全能能性性,胚胚胎胎干干细细胞胞可可来来源源于于此此。(3)常常用用显显微微注注射射法法将将外外源源基基因因导导入入动动物物受受体体细细胞胞,采采用用DNA分分子子杂杂交交技技术术来来检检测测转转基基因因牛牛D的的DNA上上是是否否插插入入了了目目的的基基因因。(4)A、B牛牛由由同同一一个个胚胚胎胎分分割割而而来来,二二者者遗遗传传物物质质相相同同,性性别别相同。相同。答案:答案:(1)胚胎分割胚胎移植胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚促性腺激素囊胚(3)显微注射法显微注射法DNA分子杂交分子杂交(4)相同相同考点考点2生物技术的安全性和伦理问题生物技术的
18、安全性和伦理问题1生物技术的安全性、伦理问题生物技术的安全性、伦理问题(1)转转基因生物的安全性基因生物的安全性转转基因生物存在安全性基因生物存在安全性问题问题的原因的原因a目目前前对对_、基基因因间间的的相相互互作作用用及及基基因因的的调调控控机机制等都了解得相当有限。制等都了解得相当有限。b目的基因往往是目的基因往往是_的基因。的基因。c外源基因插入宿主基因外源基因插入宿主基因组组的部位往往是的部位往往是_的。的。答案:答案:1.(1)基因的基因的结结构异种生物随机构异种生物随机对对转转基基因因生生物物安安全全性性的的争争论论:在在_三三个个方方面存在激烈的争面存在激烈的争论论理性理性对对
19、待待转转基因技基因技术术:_。答答案案:食食物物安安全全、生生物物安安全全、环环境境安安全全趋趋利利避避害害,不不能因噎能因噎废废食食(2)生物技生物技术术中的中的伦伦理理问题问题克隆克隆a治治疗疗性克隆与生殖性克隆性克隆与生殖性克隆类类型型项项目目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提取干从胚胎中提取干细细胞用于医胞用于医学研究和治学研究和治疗疗用于生育,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于无性生殖;都属于无性生殖;产产生新个体或新生新个体或新组织组织,遗传遗传信息不信息不变变b.中国政府中国政府态态度:度:
20、_。试试管管婴婴儿与儿与设计试设计试管管婴婴儿儿答案:答案:(2)禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆试试管管婴婴儿儿与与设设计计试试管管婴婴儿儿都都要要通通过过体体外外受受精精,并并进进行行体体外外早早期期胚胚胎胎培培养养和和胚胚胎胎移移植植,不不同同的的是是设设计计试试管管婴婴儿儿胚胚胎胎移移植植前需前需进进行行遗传遗传学学诊诊断。断。(3)基因身份基因身份证证否否定定的的理理由由:个个人人基基因因资资讯讯的的泄泄露露造造成成_,势势必必造造成成遗传遗传学失学失业业大大军军、个人婚姻困、个人婚姻困难难和人和人际际关系疏关系疏远远等。等。肯肯定定的的理理由由:一一
21、些些遗遗传传性性疾疾病病在在后后代代中中复复现现率率很很高高,通通过过基基因因检测检测可以可以_,达到挽救患者生命的目的。,达到挽救患者生命的目的。答案:答案:(3)基因歧视基因歧视及早预防,适时治疗及早预防,适时治疗(4)生物武器生物武器种种类类:致致病病菌菌、_、生生化化毒毒剂剂,以以及及经经过过_的的致病菌。致病菌。中中国国政政府府的的态态度度:在在任任何何情情况况下下_生生物物武武器器,并反并反对对_的的扩扩散。散。答答案案:(4)病病毒毒基基因因重重组组不不发发展展、不不生生产产、不不储储存存生物武器及其技生物武器及其技术术和和设备设备题组题组精精练练1克克隆隆羊羊多多利利的的问问世
22、世,在在全全世世界界引引发发了了一一场场大大讨讨论论,其其中中关关于于治治疗疗性性克克隆隆的的问问题题也也成成为为人人们们关关注注的的焦焦点点。如如图图所所示示为为人人类类治治疗疗性克隆的大概性克隆的大概过过程,程,请请据据图图回答下列回答下列问题问题:(1)过过程程A表表示示_,是是目目前前实实现现体体细细胞胞克克隆隆的的关关键键技技术术,该该技技术术的的主主要要操操作作是是应应用用患患者者的的体体细细胞胞作作为为核核供供体体,由由_提供提供细细胞胞质质,进进行人工重行人工重组组。(2)经经过过程程B得得到到的的结结构构中中,是是未未分分化化的的细细胞胞,因因而而这这些些细细胞胞被被认认为为
23、是是胚胚胎胎干干细细胞胞。在在体体外外培培养养条条件件下下,胚胚胎胎干干细细胞胞具具有有增增殖能力并保持殖能力并保持_状状态态。(3)治治 疗疗 性性 克克 隆隆 的的 结结 果果 说说 明明 高高 度度 分分 化化 的的 体体 细细 胞胞 核核 具具 有有_。相相同同的的胚胚胎胎干干细细胞胞,“克克隆隆”的的结结果果各各种种各各样样,如如有有的的是是神神经经细细胞胞,有有的的是是血血细细胞胞,有有的的是是肌肌肉肉细细胞胞,究究其其本本质质原因是原因是_的的结结果。果。(4)对对于于治治疗疗性性克克隆隆仍仍然然存存在在许许多多争争论论,有有一一男男子子患患有有白白血血病病,后后经经医医生生利利
24、用用其其出出生生时时保保留留的的脐脐带带血血进进行行治治疗疗后后康康复复,你你认认为为这这种做法符合种做法符合伦伦理道德理道德吗吗?_,为为什么?什么?_。解解析析:(1)从从图图中中可可以以看看出出,A是是细细胞胞核核移移植植的的过过程程。(2)胚胚胎胎干干细细胞胞在在体体外外培培养养的的时时候候,能能保保持持未未分分化化状状态态。(3)在在现现有有的的条条件件下下,动动物物细细胞胞的的全全能能性性不不能能得得到到表表达达,但但是是动动物物细细胞胞核核的的全全能能性性可可以以表表达达出出来来;在在分分化化成成各各种种细细胞胞的的过过程程中中,基基因因进进行行了了选选择择性性表表达达。(4)我
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