第36講胚胎工程及生物技術的安全性

與倫理問題第10單元素養目標一、胚胎工程1.胚胎工程的概念早期胚胎細胞

雌性動物

自然受精

早期胚胎發育

2.受精過程(1)概念:精子和卵子結合形成

(受精卵)的過程。

(2)場所:雌性動物的

內。

(3)過程①受精前的準備階段:合子

輸卵管

生殖道

MⅡ期

②受精階段:受精過程中的“三大反應”“兩道屏障”3.胚胎早期發育

有絲分裂

各種組織

胎膜和胎盤

4.體外受精的具體步驟

5.胚胎移植(1)概念:胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到

的雌性動物體內,使之繼續發育為新個體的技術。(2)實質:

。

(3)意義同種的、生理狀態相同

早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移

(4)過程

超數排卵

沖卵

桑葚胚或囊胚妊娠

6.胚胎分割

同卵雙胎或多胎

細胞的全能性

相同

體視顯微鏡

桑葚胚或囊胚

無性繁殖

內細胞團

遺傳性狀

性別鑒定

旁欄問題1.(選擇性必修3,第62頁,“思考·討論”)將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內,胚胎都能正常發育嗎?如果不能,在胚胎移植前應該對受體進行怎樣的處理?提示

不能。胚胎移植成功需要的條件:①在同一物種的雌性供體和受體之間進行。②進行胚胎移植的供、受體生理狀態要相同,所以在移植前要對供、受體進行同期發情處理。2.(選擇性必修3,第63頁,“正文圖示”改編)對囊胚階段的胚胎進行分割時,為什么要將內細胞團均等分割?提示

內細胞團一般到囊胚階段才出現,它是發育為胚胎本身的基礎細胞,其他細胞為滋養層細胞,只為胚胎和胎兒發育提供營養。若分割時不能將內細胞團均等分割,會出現含內細胞團多的部分正常發育的能力強,少的部分發育受阻或發育不良,甚至不能發育等問題。易錯辨析基于對胚胎工程的理解,判斷下列表述是否正確。(1)成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。(

)(2)卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙出現兩個極體。(

)(3)在胚胎發育過程中,細胞的分化出現在桑葚胚期。(

)(4)在胚胎移植中,對供體母畜要進行超數排卵處理,對供、受體要進行同期發情處理。(

)(5)胚胎分割移植時應選取發育良好、形態正常的囊胚或原腸胚。(

)(6)利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎。(

)√√×√×√專項訓練訓練1.(2021遼寧,13)下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖,有關敘述正確的是(

)A.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定B.過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體C.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理D.過程③將激活后的重組細胞培養至原腸胚后移植B

訓練2．（2021年江蘇高考真題）下列關于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是（）A．細胞培養和早期胚胎培養的培養液中通常需要添加血清等物質B．早期胚胎需移植到經同期發情處理的同種雌性動物體內發育成個體C．猴的核移植細胞通過胚胎工程已成功地培育出了克隆猴D．將骨髓瘤細胞和B淋巴細胞混合，經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D訓練3．（2021.6月浙江高考真題）采用CRISPR/Cas9基因編輯技術可將增強型綠色熒光蛋白（EGFP）基因定點插入到受精卵的Y染色體上，獲得轉基因雄性小鼠。該轉基因小鼠與野生型雌性小鼠交配，通過觀察熒光可確定早期胚胎的性別。下列操作錯誤的是（

）A．基因編輯處理的受精卵在體外培養時，不同發育階段的胚胎需用不同成分的培養液B．基因編輯處理的受精卵經體外培養至2細胞期，須將其植入同期發情小鼠的子官，才可獲得表達EGFP的小鼠C．分離能表達EGFP的胚胎干細胞，通過核移植等技術可獲得大量的轉基因小鼠D．通過觀察早期胚胎的熒光，能表達EGFP的即為雄性小鼠胚胎B訓練4．（2020年山東省高考生物試卷（新高考)·14）經遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是（）A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B．體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理C．胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植D．遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得C訓練5．（2020年天津高考生物試卷·1）在克隆哺乳動物過程中，通常作為核移植受體細胞的是去核的（）A．卵原細胞B．初級卵母細胞C．次級卵母細胞D．卵細胞C訓練6．（2020年江蘇省高考生物試卷·23）小鼠胚胎干細胞經定向誘導可獲得多種功能細胞、制備流程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進雄鼠產生更多的精子B．細胞a和細胞b內含有的核基因不同，所以全能性高低不同C．用胰蛋白酶將細胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞D．胚胎干細胞和誘導出的各種細胞都需在CO2培養箱中進行培養ABC二、生物技術的安全性與倫理問題1.轉基因產品的安全性(1)引發對轉基因產品安全性爭論的原因全新特征

政治制度

經濟發展

倫理道德

價值觀取向

(2)理性看待轉基因技術

相關科學知識

轉基因技術

政治

經濟

文化

證據

邏輯

2.關注生殖性克隆人(1)生殖性克隆人面臨的倫理問題有違人類尊嚴

人類倫理道德

(2)我國禁止生殖性克隆人

堅決反對克隆人,不允許進行任何生殖性克隆人實驗不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗

(3)重要過程

(4)治療性克隆和生殖性克隆的比較

3.試管嬰兒與設計試管嬰兒的異同點(1)不同點①所用技術手段:設計試管嬰兒在胚胎移植前需進行遺傳學診斷(如診斷血型、診斷性別、診斷HLA的類型等),試管嬰兒不需要進行

。如下圖,設計試管嬰兒比試管嬰兒多了d過程:②應用:試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題,設計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。遺傳學診斷

(2)相同點都是體外受精,并進行體外早期胚胎培養,都要經過胚胎移植,都是

生殖。

有性

4.生物武器

生化毒劑

致病能力強,攻擊范圍廣

易錯辨析基于對生物技術的安全性與倫理問題的理解,判斷下列表述是否正確。(1)轉基因作物被動物食用后,目的基因會轉入動物體細胞中。(

)(2)種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性。(

)(3)轉基因抗蟲植物不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加。(

)(4)若轉基因植物的外源基因來源于自然界,則不會存在安全性問題。(

)(5)轉入到油菜的抗除草劑基因,可能通過花粉傳入環境中。(

)×√××√訓練7．（2022·全國甲卷·高考真題）某牧場引進一只產肉性能優異的良種公羊，為了在短時間內獲得具有該公羊優良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作?；卮鹣铝袉栴}，(1)為了實現體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是____________。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是____________

；精子體外獲能可采用化學誘導法，誘導精子獲能的藥物是___________

（答出1點即可）。利用該公羊的精子進行體外受精需要發育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到___________時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發育成囊胚需要在特定的培養液中進行，該培養液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養成分有___________

（答出3點即可）等。將培養好的良種囊胚保存備用。(3)請以保存的囊胚和相應數量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優良性狀的后代。主要的操作步驟是___________。冷凍保存剛排出的精子必須在雌性生殖道內發生相應生理變化后才能獲得受精能力肝素或鈣離子載體A23187

MⅡ中期維生素、氨基酸、核苷酸對受體母羊進行發情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產下具有該公羊優良性狀的后代訓練8．（2020年全國統一高考生物試卷（新課標Ⅲ)·38）W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路，制備一種膀胱生物反應器來獲得W，基本過程如圖所示。（1）步驟①中需要使用的工具酶有________________

。步驟②和③所代表的操作分別是________________和________________。步驟④稱為________________。（2）與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產W的優勢在于不受轉基因動物的______________（答出2點即可）的限制。限制性核酸內切酶、DNA連接酶顯微注射體外培養胚胎移植性別、年齡（3）一般來說，在同一動物個體中