第39讲 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题
专题3、4胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题
不伤害原则
任何使用胚胎工程生物技术的 行为都应避免对个体或未来世 代造成伤害。
透明和可追溯原则
所有使用胚胎工程生物技术的 行为都应保持透明，并可进行 长期追踪，以确保其安全性和
有效性。
04
胚胎工程生物技术安全性和伦理 问题的解决策略
加强国际合作和监管
建立国际胚胎工程生物技术监管组织，制定统一的监管标准和规范，加强各国之间 的合作与信息共享，共同应对安全性和伦理问题。
基因编辑技术的伦理问题
人类基因干预的边界问题
基因编辑技术如CRISPR-Cas9能够精确地修改人类胚胎基因，但这种技术的滥 用可能导致人类遗传信息的永久改变，甚至可能对整个人类种群产生影响。
基因优化的道德考量
利用基因编辑技术对人类胚胎进行“优化”可能导致对人类生命尊严的侵犯， 以及对自然选择和个体自主权的忽视。
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感谢观看
政府部门应制定相应的法规和政策，规范技术的研发和应 用，确保技术的安全性和伦理合规性。
社会公众
社会公众应积极参与关于胚胎工程生物技术的讨论和决策 过程，表达自己的意见和诉求。同时，公众应提高科学素 养，正确理解和评估技术的利弊。
媒体
媒体应发挥舆论监督作用，对胚胎工程生物技术的发展和 应用进行客观报道和评论，引导公众理性看待技术发展。
基础生物学研究
通过胚胎工程生物技术探 究生命发育的机制和规律， 为人类认识生命本质提供 有力支持。
胚胎工程生物技术的发展历程
1978年
世界上首例试管婴儿诞生，标志着体外受精技术的诞生。
1997年
克隆羊多莉诞生，标志着动物克隆技术的突破。
2006年
人类胚胎干细胞系建立，为人类疾病治疗和药物筛选提供了新的 途径。
学案胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
答案 第一,供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不
会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，
这就为胚胎的收集提供了可能。
第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫
排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
第四，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织
加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细
胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物
质并未减少。
②桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，
是胚胎分割的最佳时期。
a
4
③桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但
其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。其中个体较
大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；
a
13
（3）为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是 胚胎分割移植；处理的时期是 桑椹胚或囊胚期 ；理
由是 此时还未出现细胞分化或分化程度低 。
（4）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的 细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有 体积小、细胞核大、核仁明显 。
（5）你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义
采集的卵母细胞，在体外经人工培养成熟
后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是
（ D） A.卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B.动物排出的卵子成熟程度不同
C.体外人工培养至减数分裂第二次分裂中期时，才算
成熟
D.冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大
a
7
关键信息 “成熟”、“获能”、“不正确”、“冲 出的卵子” 知识依据 卵子发生特点 完整分析 冲出的卵子还不成熟，只有培养至减数分 裂第二次分裂中期时，才具有与精子受精的能力。 在此之前也要经过类似精子获能的处理。
专题3、4胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题
潜在的生物入侵风
险
通过胚胎工程创造的生物可能适 应环境能力强，成为新的入侵物 种，对当地生态造成威胁。
人类健康安全问题
1 2 3
潜在的健康风险
胚胎工程生物技术可能创造具有潜在健康风险的 生物，如含有有害基因或对药物具有抗性的生物。
设计婴儿与基因编辑的伦理问题
设计婴儿的伦理争议
设计婴儿是指通过基因编辑技术对人类胚胎进行干预，以实现特定的遗传特征 或能力。这种做法引发了关于人类尊严、平等和自由的伦理争议。
基因编辑的潜在风险
基因编辑技术虽然具有巨大的潜力，但同时也存在潜在的风险和不确定性。在 应用基因编辑技术时，应充分考虑其对个体、家庭和社会的长期影响，并采取 谨慎的态度。
社会监督
社会各界应对胚胎工程生物技术的发展和应用进行监督，促使政 府和企业更加重视技术的安全性和伦理问题。
谢谢观看
03
胚胎工程生物技术安全 性与伦理问题的关系
技术安全性对伦理问题的影响
技术安全性是伦理问题的重要前提
只有当胚胎工程生物技术具备足够的安全性，才能够减少伦理争议和道德风险。
安全性的提高有助于缓解伦理担忧
随着技术的不断进步和安全性提升，人们对胚胎工程生物技术的伦理疑虑可能会 逐渐减少。
伦理问题对技术安全性的影响
潜在的基因突变
基因编辑技术如CRISPRCas9可能导致非预期的基 因突变，影响胚胎的正常 发育。
长期影响未知
目前胚胎工程生物技术的 长期影响尚不明确，缺乏 长期跟踪研究和数据支持。
生物安全问题
生态平衡破坏
胚胎工程生物技术可能引入外来 物种或新品种，对原有生态系统 造成破坏，影响生态平衡。
胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程体系构建答案：①输卵管和子宫 ②桑椹胚、囊胚 ③促性腺激素 ④培养法和化学诱导法 ⑤“两盐”、“两素”、“两酸”外加动物血清 ⑥胚胎工程的最后一道“工序” ⑦充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 ⑧发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 ⑨加快繁殖速度 ⑩早期胚胎或原始性腺 ⑪具有发育的全能性 ⑫转基因抗性作物的培育 ⑬生物安全 ⑭设计试管婴儿 ⑮完全禁止生产生物武器 ⑯生态学原理 ⑰工程学原理 1．试管婴儿用到了哪些生物技术？_______________________________________________ 2．克隆动物是100%复制供核亲本吗？_______________________________________________ 3．胚胎移植是一种生殖方式吗？_______________________________________________ 答案：1.体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等。
2．不是，克隆动物的绝大部分DNA 来自供体细胞核，但核外少量的DNA ，即线粒体中的DNA 来自受体卵母细胞。
3．胚胎移植仅属于一种技术，可用于有性和无性生殖产生的胚胎的移植。
考纲解读考点预测1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 Ⅱ 1.高等动物受精与胚胎发育的过程 2．胚胎工程的理论基础与操作过程 3．生态工程的原理 4．生态工程的应用实例2.胚胎干细胞移植 Ⅰ3.胚胎工程的应用 Ⅱ4.生态工程的原理 Ⅱ5.生态工程的实例 Ⅰ一、胚胎工程1．受精与早期胚胎培养(1)体内受精的过程：精子穿越放射冠和透明带→精子进入卵细胞膜→原核形成→配子结合(2)体外受精技术：①卵母细胞的采集和培养②精子的采集和获能(3)早期胚胎发育：①过程：受精卵一卵裂期一桑椹胚一囊胚一原肠胚②图示：2.胚胎工程的操作流程图3．胚胎移植与胚胎分割(1)胚胎移植的几条规律：①胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换；胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
一轮基础精讲-39讲-胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题
学习过程一、复习预习一、体内受精和早期胚胎发育3．受精(1)场所：输卵管。
(2)过程①准备阶段：精子获能、卵子的准备(发育到减数第二次分裂中期)。
②受精阶段：顶体反应(穿越放射冠)→透明带反应(屏障1)→卵黄膜封闭作用(屏障2)→雌、雄原核形成，配子结合成受精卵。
(3)卵子受精完成的标志：在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。
4．胚胎发育受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚⎩⎨⎧ 滋养层细胞→胎膜和胎盘内细胞团→原肠胚→组织器官的分化二、体外受精和早期胚胎培养1．体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养：促性腺激素、超声波探测仪、内窥镜等。
(6)基本程序：对供、受体的选择和处理→配种或人工授精→对胚胎的收集(冲卵)、检查、培养或保存(时期：桑椹胚或囊胚)→胚胎移植→检查。
2．胚胎分割(1)概念：采用机械方法将早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)材料：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
(3)注意事项：将内细胞团均等分割。
(4)意义：加快繁殖速度，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。
四、生物技术的安全和伦理问题1．转基因生物的安全性(1)转基因生物存在安全性的原因①目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。
②目的基因往往是异种生物的基因。
③外源基因往往是随机插入宿主细胞基因组的。
(2)对安全性问题的争论①食物安全：毒性蛋白、过敏原、营养成分的改变等。
②生物安全：对生物多样性的影响。
③环境安全：对生态系统稳定性的影响。
2．生物技术的伦理问题(1)克隆人①中国政府的态度：禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。
②四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿：设计试管婴儿需对胚胎进行基因检测。
(3)基因身份证：记录某个人某些基因的身份证。
3．禁止生物武器(1)种类：病菌、病毒、生化毒剂及经基因重组的致病菌。
(2)我国政府态度：任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
第39讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题
、细胞核大、 核仁 明显 形态 : 体积小 2 特点功能:具有发育的全能性 体外培养:可增殖而不发生分化
四、生物技术中的安全问题和伦理问题 1.转基因生物的安全性[判一判]
(1)转基因食物是安全的,可以放心食用。(
(2)转基因生物可能会破坏生态平衡。( 2.生物技术的伦理问题 (1)克隆人:
不需变形
不均等分裂 形成1个卵子和3个极体
3.受精 (1)场所: 输卵管 。 (2)过程:
精子获能 : 在雌性生殖道内获能 ①准备阶段 卵子的准备 : 发育到MⅡ中期才有受精能力
顶体反应穿越放射冠 透明带反应穿越透明带 ②受精阶段 乱细胞膜封闭作用进入卵细胞膜 原核形成,配子结合成受精卵
动物血清
B.②过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开 C.③过程培养基中需加入经紫外线照射后的成纤维细胞,以促进胚胎 干细胞分化 D.早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞,最终这部分细胞发育 为成体的一部分
考点二 胚胎移植、胚胎分割 剖析考点
1.胚胎移植 (1)胚胎移植的实质 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换,胚胎本身的遗传 物质并不发生改变。 (2)影响胚胎移植成功率的两个重要条件 ①要在同种动物之间进行移植,“同种”是指“同一物种”。 ②供、受体生理状态要相同: a.供、受体母畜的发情时间一致; b.胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
1.胚胎工程的概念
重温教材 夯实基础
(1)操作对象ห้องสมุดไป่ตู้动物的 早期胚胎
或配子。
(2)技术: 体外受精 、胚胎移植 、胚胎分割、胚胎干细胞培
养等。
2.精子和卵子的发生
项目 场所 时间 精子的发生 睾丸曲细精管 从初情期开始 卵子的发生 卵巢 从胚胎出现性别分化后
第39讲 胚胎工程及安全性伦理
第39讲胚胎工程及安全伦理1.自然情况下，牛的生育率很低，通过现代生物科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。
请根据提示，回答下列问题：(1)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。
其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行__________处理；还要用激素使供体母牛____________________。
胚胎收集的过程也叫做____________。
用于移植的胚胎应发育到______________或________________阶段。
(2)采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。
该技术中首先要做的是体外受精和________________。
体外受精主要包括______________________、________________和________________等几个主要步骤。
2.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。
下图是通过胚胎工程培养试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是____________________；从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供________气体以维持________。
(3)图中过程A称为________，它在胚胎工程中的意义在于__________________________。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是________________；获得转基因母牛后，如果_______________即说明目的基因已经表达。
3.英国剑桥大学的罗伯特·爱德华兹教授荣获该年度的诺贝尔生理医学奖，授予理由是“他使试管受精技术用于治疗不孕症成为可能，为占总人口比例超过10%的不孕夫妇带来了福音”。
专题39 胚胎工程、生物技术的安全性与伦理性问题、生
专题39 胚胎工程生物技术的安全性与伦理性问题生态工程讲考纲讲考点考点一胚胎工程的内容与应用1．精子和卵子的发生的比较2．受精（1）精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
（2）卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
（3）受精过程3．早期胚胎发育（1）卵裂期①细胞分裂方式：有丝分裂；②细胞数量增多，胚胎总体积不增加或略有缩小。
（2）桑椹胚①细胞数目为32个左右；②细胞都具有全能性。
（3）囊胚①内细胞团：发育为胎儿的各种组织；②滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘。
（4）原肠胚①外胚层：内细胞团表层的细胞；②内胚层：内细胞团下方的细胞。
4．体外受精（1）卵母细胞的采集和培养①超数排卵法：用促性腺激素处理后冲卵；②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。
（2）精子的采集和获能①采集：假阴道法、手握法、电刺激法；②获能：培养法、化学诱导法。
（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
5．胚胎的早期培养（1）目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
（2）培养液成分巧记两“盐”：无机盐和有机盐；两“素”：维生素和激素；两“酸”：氨基酸和核苷酸另有水和血清等（3）胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。
6．胚胎工程的应用及前景（1）胚胎移植①地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。
②过程③意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
（2）胚胎分割①材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
②实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖即克隆。
③分割要求：对囊胚分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
（3）胚胎干细胞①早期胚胎或原始性腺。
②特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。
胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
解析 本题考查胚胎工程的原理及关键技术。超数排卵 技术，可以得到多个次级卵母细胞，以便于体外受精得到更 多的胚胎，A正确；检测基因型，需从囊胚中分离细胞，以 便于选择正常胚胎，B正确；软骨发育不全为常染色体显性 遗传病，健康个体基因型应为hh，C正确；人类进行胚胎移 植的时间一般8～16个细胞时期，D错误。
3．胚胎干细胞(ES或EK细胞)
(1)来源：______________________。
(2)特点
①形态：体积
、细胞核
②功能：具有发育的
③体外培养：可增殖而不
、 明显
四、转基因生物的安全性
——重组微生物
转基因基因制药
1.成果
——转基因动物
转基因农作物
食物安全产 侵犯生宗教信改仰变者或素食者的权益
(3)生理学基础： ①移入：排卵后，________的生理变化是相同的。 ②收集：早期胚胎处于________。 ③存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 ______________。 ④遗传性：供体胚胎可与受体子宫建立正常的________ 联系，但移入受体的供体胚胎的________不受任何影响。
完成 的过程中完成
3．受精
(1)场所：________。
(2)过程：
①准备阶段精 卵子 子获 的能 准： 备在 ：发育到
内获能 才有受精能力
顶体↓反应穿越
②受精阶段
↓
反应穿越透明带
作用进入卵黄膜
↓
原核形成，配子结合成受精卵
4．胚胎发育 受精卵→________→________→囊胚(内细胞团)→ 原肠胚滋养层发发育育为成胎外儿胚的层和内胚层
专用的受精溶液中完成受精作用。
2．胚胎的早期培养 (1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
12-3 胚胎工程生物技术的安全性与伦理问题
12.3 胚胎工程生物技术的安全性与伦理问题考点一胚胎工程的理论基础1．胚胎工程的概念2．受精(1)概念：精子与卵子结合形成合子(受精卵)的过程。
(2)场所：哺乳动物的受精在雌性动物的输卵管内完成。
(3)过程3．胚胎早期发育[概念检测](1)在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑葚胚期。
(×)(2)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。
(×)(3)卵子形成过程中，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的。
(×)(4)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。
(√)[教材拾遗]1．(教材P58“相关信息”)判断卵子是否受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。
2．(教材P57正文)防止多精入卵的意义是什么？提示：可以保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。
1．受精过程中的“三大反应”“两道屏障”2．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此有机物总量减少。
(2)细胞数目和体积：胚胎总体积不增加，但细胞数目增多，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。
能力一围绕受精过程，考查理解能力1．下列关于精卵结合的叙述错误的是()A．哺乳动物受精过程中精子穿越透明带后，进入卵细胞膜B．卵子一般在排出2～3小时后才能被精子穿入C．刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精D．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子进入解析：D哺乳动物受精过程中精子需穿越透明带，然后进入卵细胞膜，A正确；卵子一般在排出2～3小时后才能被精子穿入，B正确；刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精，必须获能后才能获得受精能力，C正确；在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会发生生理反应，阻止其他精子进入透明带，D错误。
2022届高考生物一轮复习第十一单元现代生物科技专题第39讲胚胎工程与生物技术的安全性及伦理问题课件
2．胚胎的早期培养
(1)目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。
两“盐”： 无机盐和有机盐
两“素”：
维生素和激素
(2)培养液成分巧记两“酸”： 氨基酸和核苷酸
另有水和血清等
(3)胚胎处理：向_受__体__移__植___或冷冻保存。
3．胚胎工程的应用及前景 (1)胚胎移植 ①生理学基础
答案：(1)超数排卵 (2)c、d、b、e、a (3)输卵管 胚胎收集 (4)丙、丁 ④ 细胞体积小、细胞核大、核仁明显
命题点2 以早期胚胎发育过程为依托考查生命观念及科学思维 3．下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( C )
A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育 B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大 C．兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜 D．原肠胚期是进行胚胎移植的最好时期
①治疗人类的某些顽症
(4)应用②培育
人造组织器官
③研究体外细胞分化的理想材料
1．教材选修3 P79“侧栏思考题”：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为 什么要将内细胞团均等分割？ 提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细 胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不 能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强， 少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
2. 教材选修3 P82～83“拓展视野”： 说出SRYPCR胚胎的性别鉴定操作 的基本程序。 提示：先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体 上的性别决定基因，即SRY基因的一段碱基作引物，用胚胎细胞中的 DNA为模板，进行PCR扩增，最后用SRY特异性探针对扩增产物进行 检测，出现阳性反应者，胚胎为雄性，出现阴性反应者，胚胎为雌性。
专题二十四 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题
专题二十四胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题考点分布1.胚胎工程2.生物技术的安全性和伦理问题考纲内容1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础2.胚胎干细胞的移植3.胚胎工程的应用4.转基因生物的安全性5.生物武器对人类的威胁6.生物技术中的伦理问题命题趋势以最新的胚胎工程、干细胞培养的研究成果为背景考查胚胎工程的应用，题目多与基因工程、克隆联系起来，综合考查学生解决实际问题的能力。
备考指南图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。
胚胎工程一．体内受精和早期胚胎发育2.受精作用的过程（1）受精前的准备阶段精子获能：在生殖道内获能卵子的准备：发育到减二中期才有受精能力（2）受精阶段精子穿越放射冠和透明带精子进入卵细胞膜原核形成配子结合（3）防止多精子入卵的机制第一道屏障：透明带反应第二道屏障：卵细胞膜反应注意卵子受精的标志是卵细胞膜和透明带之间能观察到两个第二极体，而受精完成的标志是雌雄原核融合成含二倍染色体的合子。
因此，受精的标志≠受精完成的标志3.早期胚胎发育的过程和特点受精卵卵裂期：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小桑椹胚：约32个细胞，属全能细胞，是胚胎分割的最佳时期囊胚：内有囊胚腔，开始分化，但细胞的全能性仍很高，也可用于胚胎分割（内细胞团：将来发育称胎儿的各组织；滋养层细胞：将来发育称胎膜和胎盘）原肠胚：出现外胚层、内胚层和原肠腔二．胚胎工程的操作流程分析1.体外受精（1）过程：主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
（2）卵母细胞的采集和培养促性腺激素处理，超数排卵；直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞；采集的卵母细胞都要在体外经人工培养至成熟后，才能与获能的精子进行受精（3）精子的采集和获能（4）体外受精：获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
（5）胚胎的早期培养：目的是检查受精状况，和受精卵的发育情况，在发育培养液中培养2.胚胎移植（1）概念：是指将雌性动物的早期胚胎、或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
高三复习胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。
答案 ①② (1)生长发育(或胚胎发育) ③ 供能 (3)胚胎分割 隐性 ♂A×♀C 1/8 (2)获 能 ( 或增强活力 ) 性别、高产奶和适应生长的基因
2.(2016· 河南平顶山三调)下图是体外受精技术培育试管动物的大 致流程，请回答下列问题：
(3)注意：对囊胚分割时，注意将
则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
4.胚胎干细胞(ES或EK细胞)
(1)来源： 早期胚胎或原始性腺
。
(2)特点：形态上，体积小、细胞核大、核仁明显；功能上， 增殖而不分化 。 具有发育的全能性；体外培养条件下可以 ______________ (3)培养过程
(教材P79旁栏思考题)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要
据此回答：
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是( A.有性生殖 B.组织培养 )
C.克隆技术
D.基因工程
(2) 要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是 ________ ，双胞胎的 性别是否相同？____________。 (3)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技 术，二者在技术手段上的区别是__________________________。
提示
是的。从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成
减数第一次分裂。应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才 能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
(海南高考)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题： (1) 精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含 有的________能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。 (2) 某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于 ________ 卵 母 细 胞 阶 段 。 当 该 细 胞 发 育 至 减 数 第 二 次 分 裂
胚胎工程、生物技术的安全性与伦理问题(二)
绿体以实现转化。同时还应注意，目的基因
需导入植物细胞叶绿体的非基因序列中，目
的是
避免叶绿体内源(或自身)基因表达异
___________________________________
常_，__影_响__烟__草_(_叶_绿__体_)_的__正_常__生_理__功。能
• 2．(2019·河北承德联校一模)一个学习小组的同学在对当
• ②转基因生物与生物安全
• a．可能扩散到新的生态区域，破坏_生__态_平__衡______。 • b．成为“入侵的外来物种”，威胁其__他__生_物__的_生__存_。 • c．可能与某些细菌或病毒杂交，重组出有害的
___病__原_体____。 • d．可能通过花粉传播进入杂草，形成“_超_级__杂_草____”。
人
法解决技术问题
出生后死亡率高
设计试 管婴儿
__胚__胎____也是生命，杀死 胚胎无异于“谋杀”
提 供骨__髓__造__血__干__细__胞______ 并不会对试管婴儿造成损
伤
反对
技术方 很难用在 基 面 具__体__医__疗____中 因 检 测 道德方 可能引起
面 __基__因__歧__视____
• [教材深挖]
• 1. 教材选修3P89“论坛1”：我国为了保证转基 因食物的安全性，都采取了哪些监控和预防 措施？
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• [归纳整合] • 1．治疗性克隆与生殖性克隆
类型 项目
胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题及生态工程演示文稿
当前第19页\共有27页\编于星期四\22点
答案 (1)无氧和有氧(或细胞)
本 讲
(2)群落 一 生产者 太阳
栏
目 开
(3)物质循环再生 物种多样性
关
(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
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名师点拨 如何规范解答该题
本 首先生物术语规范：群落、物质循环再生、物种多样性、系
提示 选材为囊胚，分割时注意将内细胞团均等分割。
(6)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特
点
(2009·江苏，8C)( × )
提示 核仁也大。
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【归纳提炼】
胚胎工程中的误区分析
(1)胚胎发育的四个误区
①误区一：受精卵进行细胞分裂和细胞分化，形成桑椹胚。
(4)在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 (2012·江苏，9A)( × )
提示 在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排 卵处理，而对受体母牛进行同期发情处理时通常不用促性腺激
本 素，而是用孕激素或前列腺素。
讲
栏 目
(5)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
开 关
(200·山东卷，35)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分 化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用 iPS 细胞培育出与
本 黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：
讲 栏 目 开 关
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(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为____，
开 关
向一旦确定即稳定而不可逆转，失去了发育的全能性。
(3)胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
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第39讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题课时训练·知能提升限时式检测梯级式提升(时间:40分钟分值:90分)测控导航表一、选择题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
1.(2012·浙江理综)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是( A )A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析:卵裂球细胞体积随分裂次数增加而减小,B错误。
囊胚的内细胞团具有发育全能性,C错误。
原肠胚发育分化形成三个胚层,D错误。
2.下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述,正确的是( D )A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B.排卵就是排出成熟卵细胞的过程C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体解析:采集到的精子必须经获能处理后才能受精,采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的精子受精;卵细胞形成时的分裂过程分两个阶段,未排卵之前是在卵巢进行的,排卵之后减数分裂的继续完成则是在输卵管中。
3.供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是( B )A.防止受体牛不愿意接受胚胎B.只有受体与供体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育C.只要发情排卵后,各阶段时间内的变化供、受体生理状态完全相同D.同期发情处理后,卵细胞和精子受精结合能力强解析:对供体和受体同时用激素同期发情处理是为了保证供体和受体具有相同的生理状态,以确保胚胎移植后能正常发育。
4.分析下面图解判断以下哪一项不是精子、卵细胞发生的区别( D )A.初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B.MⅠ和MⅡ的时间连续性C.成熟生殖细胞是否经过变形D.成熟生殖细胞中染色体的数量解析:初级精母细胞是雄性动物初情期开始后,才由精原细胞分裂形成的,而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后形成的。
精子的产生过程中,MⅠ和MⅡ是连续的,而卵细胞产生通过MⅠ形成次级卵母细胞,在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ。
精子细胞形成后变形为蝌蚪状,卵细胞不需要变形。
成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成,都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。
5.(2013南京二模)如图所示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。
下列叙述正确的是( A )A.A所表示的细胞不一定是受精卵B.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段C.应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中D.图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术解析:受精卵和经过核移植的重组卵母细胞都能发育形成囊胚,包括卵裂、桑椹胚等阶段;③应移植到处于发情状态的母牛的子宫内进行发育;图中涉及的生物技术有动物细胞培养、胚胎分割技术、胚胎移植技术,而未用到核移植技术。
6.(2013浙江宁波模拟)胚胎干细胞培养的基本过程如图所示,下列叙述正确的是( B )A.①过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分不同之处是不含有动物血清B.②过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开C.③过程培养基中需加入经紫外线照射后的成纤维细胞,以促进胚胎干细胞分化D.早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞,最终这部分细胞发育为成体的一部分解析:动物细胞培养所需的营养物质与体内基本相同,需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素,以及血清、血浆等天然成分;早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等,A错误;胚胎成纤维细胞是作为滋养层细胞,是为了抑制胚胎干细胞分化,C 错误;滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,D错误。
二、非选择题:本大题共6小题,共60分。
7.(2013福建普高质检)(10分)科研中常用Gfp基因表达的绿色荧光蛋白作为标记,示踪细胞的生命活动过程。
下图为绿色荧光小鼠制备流程图。
请回答:(1)图中所用的胚胎干细胞可以从囊胚的或原始生殖腺中分离出来。
将该细胞培养在添加了抑制因子的培养液中,是为了能够维持其的状态,以保持干细胞的全能性。
(2)图中步骤③所用的G418是一种抗生素,它通过影响核糖体功能而阻断蛋白质合成,对细胞有毒性,可导致细胞死亡。
Neo基因表达的蛋白可以将G418转变成无毒形式。
添加G418的目的是。
(3)移入代孕母鼠b的胚胎中,含有Gfp基因的干细胞只有分化成细胞后,小鼠c的子代才有可能出现绿色荧光小鼠。
(4)可以使用方法在蛋白质水平上鉴定小鼠是否存在绿色荧光蛋白。
解析:(1)胚胎干细胞可以从囊胚的内细胞团或原始性腺中分离出来;将该细胞培养在添加了抑制因子的培养液中,是为了能够维持其不分化的状态,以保持干细胞的全能性。
(2)G418是一种抗生素,对细胞有毒性,可导致细胞死亡;Neo基因表达的蛋白可以将G418转变成无毒形式,所以添加G418的目的是筛选出导入目的基因的胚胎干细胞。
(3)移入代孕母鼠b的胚胎中,含有Gfp基因的干细胞只有分化成生殖细胞后,才能传给小鼠c的子代并表达,出现绿色荧光小鼠。
(4)可以使用抗原—抗体杂交的方法在蛋白质水平上鉴定小鼠是否存在绿色荧光蛋白。
答案:(1)内细胞团不分化(2)筛选出导入目的基因的胚胎干细胞(或筛选出携带绿色荧光蛋白基因的胚胎干细胞;或筛选出导入基因表达载体的胚胎干细胞)(3)生殖(4)抗原-抗体杂交8.(2014江苏淮安模拟)(12分)读哺乳动物受精过程示意图,回答下面的问题。
(1)图中字母表示的结构名称是a 、b 、c 、d 。
(2)图中数字表示的过程是①、②、③、④、⑤。
(3)在精卵相遇之前,精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化,具有了受精能力,这个过程叫做。
卵子一般在排出后都要在进一步成熟,当达到时,才具备与精子受精的能力。
(4)在精卵相遇时精子发生反应,释放出酶,该酶可溶解透明带外面的细胞群和,形成穿越的通道。
当精子接触到卵细胞膜时会发生反应,这是防止多精入卵的第一道屏障,同时精子膜与融合,精子入卵。
这时卵细胞膜发生生理反应——,这是防止多精入卵的第二道屏障。
同时精子的头部和尾部分离,由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的。
解析:(1)a是放射冠,b是卵黄间隙,c是雄原核,d是雌原核。
(2)①过程为精子头部进入卵细胞,②是精子头部穿过透明带,③是雄原核、雌原核相互靠近,④是雄原核和雌原核融合形成完整细胞核。
(3)精子在雌性输卵管内要经过获能处理才能与卵细胞结合完成受精作用。
卵细胞需要在输卵管内进一步成熟,需要在输卵管内完成减数第二次分裂才能受精。
(4)防止多精子入卵的屏障包括卵黄膜封闭、透明带反应。
答案:(1)放射冠卵黄间隙雄原核雌原核(2)精子穿过放射冠精子穿过透明带精子进入卵细胞膜雄、雌原核相向移动雄、雌原核融合(3)精子获能输卵管内减数第二次分裂的中期(4)顶体顶体卵丘透明带放射冠和透明带透明带卵细胞膜卵细胞膜封闭作用细胞核9.(2014龙岩达标考试)(10分)下图是世界上第一头携带外源赖氨酸基因的克隆奶牛培育过程,此奶牛能够产生含赖氨酸较高的牛奶。
请据图回答:(1)欲知图中重组细胞发育成的早期胚胎是否含有赖氨酸基因片段,最好切取早期胚胎中囊胚期的细胞,提取其DNA,利用的方法进行检测。
(2)奶牛C与奶牛F的生产过程均用到的胚胎工程技术有。
(3)奶牛F的毛色最可能与图中牛相同。
(4)用于构建重组细胞的细胞核一般选用培养代以内的成纤维细胞,以保持奶牛F正常二倍体核型。
解析:(1)对早期胚胎进行基因检测,通常选取囊胚期的滋养层细胞进行DNA分子杂交。
(2)奶牛C和奶牛F,在培养过程中,都用到了早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
(3)奶牛F基因来自于雌牛D的细胞质基因和奶牛C的核基因,通常毛色由核基因控制,因而奶牛F毛色最可能与图中奶牛C相同。
(4)细胞培养过程中,细胞分裂超过10代后,可能发生突变,因而构建重组细胞时,一般选用10代以内的细胞,以保持奶牛F正常二倍体核型。
答案:(1)滋养层DNA分子杂交(2)早期胚胎培养、胚胎移植(3)(奶牛)C(4)1010.(2013渭南高三检测)(10分)下图是转基因猕猴培育过程示意图,请据图回答:(1)过程①用到的工具酶中能识别特定核苷酸序列的是,过程②中常用将目的基因导入受精卵。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持。
(3)图中过程⑦称为,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需要对代孕雌猴作处理。
受体对移入子宫的外来胚胎不会发生,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对早期胚胎进行,选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行操作。
若选用囊胚期的胚胎,操作过程需要特别注意的问题是。
解析:(1)构建基因表达载体时用到能识别特定核苷酸序列的工具酶是限制性核酸内切酶;将目的基因导入动物细胞采用最多、最有效的方法是显微注射法。
(2)受精卵的培养需要稳定的pH,CO2可维持培养液pH稳定。
(3)体外培养的胚胎移入受体动物子宫中的过程称胚胎移植;为了使胚胎在受体动物的子宫内顺利着床,需用激素对受体动物进行同期发情处理;受体动物的子宫不会对外来胚胎产生免疫排斥反应。
(4)可以通过胚胎分割的方法用一个受精卵获得多个胚胎,进而获得多只转基因动物;在囊胚期进行胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
答案:(1)限制性核酸内切酶显微注射法(2)培养液的pH值(3)胚胎移植同期发情排斥反应(4)胚胎分割将内细胞团均等分割11.(2013·山东理综)(8分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。
流程如下:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为。
(2)图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为;也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得。
iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。
解析:(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。
接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象。
(2)将早期胚胎从母牛子宫中冲洗出来的方法叫冲卵。
(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入-196 ℃的液氮中冷冻保存。