4.2 关注生殖性克隆人-2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修3）

第2节 关注生殖性克隆人 贺老师 第4章 生物技术可能带来的安全和伦理问题 1 克隆人是科幻作品中常见的主题。早在1978年,一本名为《克隆人》的书中就讲述了一个科幻故事。一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核的卵母细胞中，然后将它在体外发育成的胚胎移植到母体子宫中，最后得到一个健康的男婴，这个男婴就是那位富商的克隆人。 关于克隆人的作品 问题探讨 那么，在现实社会中，可能会面临哪些伦理问题？富商和这个男婴什么关系？如果科学家要克隆的人是你，你愿意吗？ 我国明确禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原则，体现了我国大多数人的价值观取向。 2 一、生殖性克隆人面临的伦理问题 1996年克隆羊多利问世“多莉”是世界上第一例经 出生的动物。这一巨大进展证明了分化了的 具有全能性。 动物细胞核 体细胞核移植 3 1 生殖性克隆和治疗性克隆的比较 一、生殖性克隆人面临的伦理问题 取核 去核卵母细胞 重构胚 各种细胞组织或器官 诱导 取出 体细胞 核移植 移植 胚胎干细胞 发育 发育 移植 代孕母体 分娩 克隆人 生殖性克隆 治疗性克隆 电刺激、Ca2+载体等 4 治疗性克隆 生殖性克隆 目的 处理 方式 操作水平 联系 治疗人类疾病，解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥反应 获得早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的细胞、组织或器官。 获得早期胚胎需通过胚胎移植，到母体子宫内发育成个体。 细胞、组织或器官水平 个体水平 都属 繁殖， 孟德尔遗传规律，遗传信息 。 涉及的生物技术有 、 、 、 等。 用于生育，产生新个体 无性 不遵循 相同 1 生殖性克隆和治疗性克隆的比较 动物细胞培养 体细胞核移植 早期胚胎培养 胚胎移植 治疗性克隆可以解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥反应 5 任务一：假如克隆人来了，会带来那些伦理问题？ 2 对生殖性克隆人研究的不同见解 一、生殖性克隆人面临的伦理问题 听说我是“妈妈”的克隆人，那我到底是她的妹妹还是女儿呢？ 听着，克隆人1号，你赶快替我去上课；2号，写作业；3号，写调查报告……我要去打篮球了 我是最好的！ 我才是最好的！你只是我的复制品！ 6 假如克隆人来了，会带来哪些伦理问题？ p107 克隆人的遗传信息绝大多数是由细胞核供体提供的，从基因层面来看，克隆人相当于细胞核供体的“复制品”。 以血缘为纽带的人伦关系很可能因克隆人的到来而消亡。 (2) 克隆人没有“父母”，这对他们的心理健康有什么影响? 很可能对他们的心理造成严重的伤害。 (1)克隆人与细胞核供体之间是什么关系？ 以血缘关系为纽带的人伦关系会因克隆人的到来而消亡吗？ (3)能强制克隆人作为器官移植的供体吗? 不能 2 对生殖性克隆人研究0的不同见解 7 2 对生殖性克隆人研究的不同见解 讨论：你支持生殖性克隆人吗？你的理由是？ ①生殖性克隆是一项科学研究，有内在的发展规律，社会应该允许科学家研究； ②虽然现在人们的伦理道德观念不能接受，但是人的观念是可以的改变的。 伦理方面： ①生殖性克隆有违人类尊严； ②生殖性克隆是人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人，严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用。 技术方面：克隆技术还不成熟，构建重构胚成功率低，胚胎移植到母体子宫后着床率低、流产率高、胎儿畸形率高和出生后死亡率高等。 支持(少数) 反对(大多数) 8 二、我国禁止生殖性克隆人 3 我国对生殖性克隆人的态度 不接受任何生殖性克隆人实验 不支持 不允许 不赞成 “四不”原则： 9 4 我国禁止生殖性克隆人的原因 克隆人只是“产品”，没有“父母”，这可能导致他们在心理上受到伤害； 1 3 5 克隆人的家庭地位难以认定； 生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯； 4 6 2 由于技术问题，可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人； 生殖性克隆人冲击了有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念； 生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性。 二、我国禁止生殖性克隆人 我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆实验？ 10 有效监控 严格审查 我国颁布了：«人类辅助生殖技术管理办法» «人类辅助生殖技术规范» «人类辅助生殖技术和人类精子库 伦理原则» «人胚胎干细胞研究伦理指导原则» «干细胞临床研究管理办法（试行）» 以保证干细胞的研究在有关规定下进行，并尊重国际公认的生命伦理准则，促进我国干细胞研究健康发展。 5 我国政府对治疗性克隆的态度 《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》规定： 利用体外受精、体细胞核移植等技术获得的囊胚，其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14d；不得将这样获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统。 我国政府重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，并作出相关严格规定： 我国早在2013年12月就由科技部、卫生部联合印发人胚胎干细胞研究伦理指导原则》规定：利用体外受精、体细胞核移植等技术获得的囊胚，其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14d；不得将这样获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统。14天后必须被销毁，不能进行胚胎发育。 11 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 1 iPS细胞技术 （1）外国科学家用4种转录因子诱导人的成纤维细胞转变成为iPS细胞。 人的成纤维细胞 4种转录因子 iPS细胞 各种细胞组织或器官 移植 细胞发生转化 iPS细胞 诱导 iPS细胞治疗 取出 转入相关因子 成纤维细胞 取核 去核卵母细胞 重构胚 各种细胞组织或器官 诱导 取出 体细胞 核移植 移植 胚胎干细胞 取出 治疗性克隆 病人 ①优点： 与ES细胞相比，iPS细胞的获得不需要通过胚胎来获取，避免了伦理问题。 ②缺点： 导入的转录因子可能诱导iPS细胞成为癌细胞，有致癌的风险。 近些年来，干细胞研究取得一系列重要进展，可能会涉及克隆人研究。（诱导多能干细胞） 会不会有人打着新技术研究克隆人呢？ 成纤维细胞是结缔组织中最常见的细胞类型，广泛分布于皮肤、肌腱、韧带、骨、软骨等组织中。它们在维持组织结构、修复损伤和调节炎症反应中发挥关键作用。以下从其结构、功能、应用及相关研究等方面进行详细介绍。 12 （2）我国科学家4种化学小分子诱导小鼠的成纤维细胞转变为诱导多能干细胞。 小鼠的成纤维细胞 4种小分子化合物 iPS细胞 (化学诱导多能干细胞) 优点： 在一定程度上避免了用特定转录因子诱导iPS细胞可能带来的致癌风险。 1 iPS细胞技术 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 如果诱导产生人的iPS细胞，就可以克隆人了。 2009年，我国科学家用iPS细胞培育出小鼠 （3）iPS细胞风险 目前科学家已经成功用iPS细胞克隆出了活体小鼠。2022年4月13日，北京大学邓宏魁教授领衔的团队，在干细胞领域取得突破性成果，首次在国际上报道使用化学小分子诱导人成体细胞转变为多能干细胞。 在一定程度上避免了用特定的转录因子诱导iPS细胞可能带来的致癌风险。 13 思考：既然可以用几种小分子化合物将体细胞诱导成iPS细胞，那么将来人类能否通过服用一些药物，激发机体再生功能，在体内实现组织或器官的再生，或者让机体自我修复损伤的组织或器官？（p108） 人体是一个复杂的系统，寻找具有组织或器官特异性的这类药物，在实践上是极其困难的。 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 小鼠的成纤维细胞 4种小分子化合物 iPS细胞 (化学诱导多能干细胞) （4）iPS细胞应用前景 14 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 1.目的 2.风险 计划一经提出，就引起伦理方面的担忧，如果合成出人类的基因组，就可能造出“无父母”人类或者拥有相同基因组的“克隆人”。 合成人类的整个基因组，培育出用于移植的人体器官，加速疫苗的研发。 2 人类基因组编写计划 15 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 3 试管婴儿技术 20世纪90年代中期，有一名19岁的姑娘患白血病，需要进行骨髓移植。然而未找到合适配型的骨髓。她的父母通过“设计试管婴儿” 生下了一个配型适合她的婴儿。出生2个月后，医生抽取婴儿骨髓中的造血干细胞移植给她，她得救了。后来，又有一些父母用这种方法挽救了自己患致命贫血病的孩子。 随着基因编辑技术的发展，科学家可以有目的地改造特定基因。2015年，“设计完美婴儿”一词出现在大众视野中。（p109） 随着基因编辑技术的发展，科学家可以在体内和体外简单、低成本地对基因进行敲除、插入等，这样就可以有目的地改造特定基因。2015年，“设计完美婴儿”一词出现在大众视野中。我们是否可以设计出长大后脸蛋漂亮、身高标准、智力超群的“完美婴儿”呢？ 16 思考 · 讨论 你支持“设计试管婴儿”吗？ 1.试管婴儿技术与“设计试管婴儿”有什么区别? “设计试管婴儿”只是在特定背景下的一种应急措施，需要经过国家有关部门的严格审批，不宜推广，并且要严防滥用。 “设计完美婴儿”的想法与尊重自然、尊重生命的理念相冲突。 2.通过“设计试管婴儿”救治自己的孩子，是否合乎伦理？ 项目 试管婴儿 设计试管婴儿 设计完美婴儿 技术手段 实践应用 联系 胚胎移植前不需要进行遗传学诊断 胚胎移植前需要进行遗传学诊断 主要用于解决不孕不育夫妇的生育问题 主要用于白血病、致命血液病等疾病的治疗等 都是体外受精，体外进行早期胚胎发育，再进行胚胎移植，生殖方式都为有性生殖 进行基因编辑，有目的地改造特定基因，胚胎移植前需进行遗传诊断。 用于设计完美婴儿 “设计试管婴儿”实际上是指在将体外受精形成的胚胎植入母体前，根据人们的需要，将胚胎的细胞取出，进行特定基因的检测；当检测结果符合人们的需要时，再把胚胎植入母体。一般我们所说的试管婴儿技术，不必经过基因检测这一步骤。 17 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 (1)设计试管婴儿是为了救人，是救治患者的最好最快捷的办法之一； (2)提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤； (3)脐带血乃试管婴儿的“身外之物”。 (1)把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊敬； (2)早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”； (3)有人会滥用设计试管婴儿技术，而设计婴儿性别等。 这对婴儿并无伤害，岂不是两全其美吗？ 这太不人道了！ 3.你支持“设计试管婴儿”或“设计完美婴儿”吗? 18 4.提供骨髓中的造血干细胞并不会对婴儿的健康造成损伤，同样捐出部分骨髓救治他人也不会给捐献者的身体健康造成损伤。这是为什么？你愿意为救人一命而捐献一部分骨髓吗？ ①所谓捐献骨髓，实际上只是从骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植使用。造血干细胞在人的骨髓中相对较多，在外周血液中却很少。 ②干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离的部分造血干细胞，很快就会被机体“补齐”，因此捐献骨髓不会影响捐献者的身体健康。 ③医生是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离的过程，都是在具有良好设备条件的医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。 ④捐献造血干细胞救人一命，对个人来说是种美德，捐献者能够收获欣慰和快乐，这也是种高尚的人道主义表现。 思考 · 讨论 你支持“设计试管婴儿”吗？ 19 三、警惕用新技术研究生殖性克隆人 【资料】深圳“基因编辑婴儿”案 2016年6月开始，南方科技大学一个名叫贺建奎的副教授，偷偷组织起了一个项目团队（其中还包括境外人员），开始了对基因编辑胚胎的研究。贺建奎的团队对胚胎使用CRISPR/Cas9基因编辑技术，对胚胎中双胞胎女婴的CCR5基因进行了改造，让其具有抗艾滋病毒的能力。在这对名叫“露露”和“娜娜”的双胞胎成功生产后，贺建奎向世界宣布第一对基因编辑婴儿诞生，在世界引起了轩然大波。 2019年12月30日，基因编辑婴儿事件在深圳市南山区人民法院一审公开宣判。贺建奎以非法行医罪被判有期徒刑3年，并处罚金人民币300万元。他在大学的职务，被解除，他所获得的众多科学奖项，也随之被收回，他的论文都被下架。 科学技术是把双刃剑，而手握利刃的我们，应该以科技向善为理念，让科技的锋芒守护每一个生命，捍卫每一个独特的灵魂，敬畏自然，尊重生命。 20 一.概念检测 p110 1.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点，又有本质的区别。下列相关叙述错误的是( ) A.两者都涉及体细胞核移植技术 B.前者为了产生新个体，后者为了治疗疾病 C.前者面临伦理问题，后者不会面临伦理问题 D.我国允许生殖性克隆动物，但禁止生殖性克隆人 C 2.下列有关生殖性克隆人的叙述，正确的是( ) A.生殖性克隆人能丰富人类基因的多样性 B.可以运用重组DNA技术进行生殖性克隆人研究 C.虽然生殖性克隆人存在伦理问题，但克隆技术已经成熟 D.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 D 治疗性克隆需通过体细胞核移植技术制造人类胚胎，这一过程涉及对胚胎的"制造"与"使用"。核心争议在于：早期胚胎（通常指14天内的囊胚）是否具有与成熟人类同等的道德地位？ 21 二、拓展应用 p110 2017年，一个外国科研小组宣布，他们通过把人的干细胞注入猪的胚胎中，首次成功培育了人猪嵌合体胚胎。该胚胎在猪体内发育了3〜4周后，研究人员终止了妊娠。这项研究的最终目的是在动物体内培育出可供移植的器官，从而解决人类器官移植来源不足的问题。 （1）请你分析研究人员为什么在胚胎发育3〜4周后终止了妊娠。 早期终止妊娠的原因可能如下： 从技术角度来看，目前后续的技术还不成熟，不确定人的干细胞是否能定向分化为所需要的组织、器官，未知因素太多，距离培育出可供移植器官的最终目标还相当遥远； 从伦理角度来看，该研究面临巨大的伦理挑战； 胚胎内的人源化肾细胞（红色荧光）与野生型猪胚胎对比。图片来源：论文 从法律和政策角度来看，很多国家目前都不允许继续进行后续实验。 22 (2)如果未来培育出“人兽嵌合体”，它是不是也会面临与克隆人一样的伦理问题？ 是的。基于目前的技术，伦理问题相当突出，涉及的伦理问题有： 带有人体细胞的嵌合体动物可能会使实验动物“人类化”； 如果人体细胞进入了猪的神经系统或生殖系统，就可能让猪拥有人脑的某些特性或生出带有人类特征的怪物等。 (3)你认为这样的研究应该受到法律约束, 还是应该彻底禁止？请说出你的理由。 可以认为这样的研究应该受到法律的严格约束， 也可以认为应该彻底禁止这样的研究。 目前多数国家禁止进行将人类细胞在动物体内培育这样的研究，少数国家没有完全禁止，但每项研究都需要提前向相关专家委员会提交申请并征求公众的意见。 二、拓展应用 p110 23 晚年时期的多莉（标本） 24 病人 取核 去核卵母细胞 重构胚胎 各种细胞组织或器官 诱导 取出 体细胞 核移植 移植 成纤维细胞 取出 转入相关因子 iPS细胞 各种细胞组织或器官 胚胎干细胞 取出 诱导 移植 治疗性克隆 iPS细胞治疗 细胞发生转化 1 iPS细胞技术 25 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$