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。

（2）胚胎移植的生理学基础

a.哺乳动物排卵后，同种动物供受体生殖器官的生理变化是相同的，这是胚胎能够移入受体的生理基础

b.早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，而是处于有利状态，这是胚胎收集的生理基础

c.受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理基础

d.供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体胚胎的遗传特性，这是供体胚胎能够正常发育的生理基础

（3）实质

胚胎本身的遗传物质并不发生变化

（4）优势

充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期（5）意义

a.加速育种工作和品种改良

b.大量节省购买种畜的费用

c.一胎多产

d.保存品种资源和濒危物种

e.可充分发挥优秀个体的繁殖潜能，缩短繁殖周期，增加后代数量

3.胚胎分割

（1）方法：机械法

（2）理论基础：细胞的全能性

（3）材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，其中桑椹胚时期的细胞均为分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。

（4）囊胚期分割要求：内细胞团均等分割

（5）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。

4.胚胎干细胞（ES.EK）

（1）来源：早期胚胎（囊胚的内细胞团）或成体中获得

（2）特点

形态：体积小、核大、核仁明显

功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞体外培养ES细胞可以增殖不分化，对它进行存储，也可进行遗传改造

（3）培养过程

受精卵早期胚胎胚胎干细胞胚胎干细胞 细胞分化

（4）培养关键

需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的培养体系。

生物技术的安全性和伦理问题

一．转基因生物的安全性

对于转基因生物安全性的争论：主要在食物安全、生物安全和环境安全三个方面存在激烈的争论。

二．生物技术中的伦理问题 1.人类克隆问题

治疗性克隆和生殖性克隆 2.试管婴儿和设计试管婴儿的比较 后者比前者多了“遗传学诊断” 三．生物武器

加滋养层细胞培养 （添加抑制因子）

不加饲养层细胞培养 （添加诱导分化因子）