（江苏专用）2020版高考生物总复习第33讲胚胎工程与生态工程（含生物技术的安全性和伦理问题）课件.pptx

第33讲 胚胎工程与生态工程（含生物技术的安全性和 伦理问题）,1.胚胎工程的概念 对动物_所进行的多种显微操作和处理技术，如_、_、 _、 _等技术。,考点一 体内受精和早期胚胎发育,早期胚胎或配子,体外受精,胚胎移植,胚胎分割,胚胎干细胞培养,2.精子和卵子的发生,卵巢,初情期,性别分化,需变形,不均等分裂,4,1个卵子,3.受精作用 （1）场所：雌性的_。 （2）过程,输卵管,M中期,4.早期胚胎发育过程,起点,有丝分裂,增加,不增加或,略有缩小,32,全能性,胎儿的各种组织,胎膜和胎盘,表层,下方,1.（人教版选修三P63“讨论”）刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？ 提示 刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。 2.（人教版选修三P66“内文”）早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？ 提示 卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小；胚胎的总体积表现为不增加或略有缩小。,1.（2018南通、泰州一模）下列关于高等哺乳动物受精过程的叙述，正确的是（ ） A.获能的精子穿越透明带的同时释放顶体酶水解卵细胞膜 B.透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道屏障 C.精子被卵细胞膜表面的微绒毛抱合后立即发生卵细胞膜反应 D.精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂 解析 获能的精子先释放顶体酶水解放射冠和透明带；精子入卵后发生卵细胞膜反应；精子入卵后形成一个新的雄原核，与此同时卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核，然后雌雄原核融合，开始进行有丝分裂。 答案 B,2.（2018扬州一模）下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误的是（ ） A.胚胎发育从完成受精作用时就已开始，直至发育成为成熟的胎儿 B.卵裂期细胞数目增多，体积变小，有机物含量和种类不断减少 C.桑椹胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞 D.囊胚期细胞开始分化，但内细胞团全能性高，可用于胚胎分割 解析 卵裂期细胞数目增多，体积变小，有机物含量减少，但有机物种类增多。 答案 B,1.体外受精与早期胚胎培养 （1）体外受精,考点二 体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用,输卵管,卵巢,M中期,假阴道,培养法,（2）早期胚胎培养 培养液成分：无机盐、有机盐（两盐）；_（两素）； _ （两酸），另外还有水、血清等。 胚胎去向： 。,维生素、激素,氨基酸、核苷酸,向受体移植或冷冻保存,2.胚胎移植 （1）地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。 （2）主要过程：,超数排卵,冲卵,桑椹胚或囊胚,妊娠,（3）意义：充分发挥_。 3.胚胎分割 （1）材料：发育良好，形态正常的_。 （2）实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是_。 （3）注意：对囊胚分割时，注意将_均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。,雌性优良个体的繁殖潜能,桑椹胚或囊胚,动物的无性繁殖或克隆,内细胞团,4.胚胎干细胞（ES或EK细胞） （1）来源：_。 （2）特点：形态上，体积小、细胞核大、核仁明显；功能上，具有_；体外培养条件下可以_。 （3）培养过程,早期胚胎或原始性腺,发育的全能性,增殖而不分化,1.（人教版选修三P63、P77“内文”拓展）排卵和冲卵有什么区别？ 提示 排卵是指卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。 2.（人教版选修三P79“内文”拓展）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。,1.（2018南京、盐城一模）下列有关高等哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是（ ） A.早期胚胎培养通常需要加入动物血清 B.为了获得更多的卵母细胞，需对受体动物进行同期发情处理 C.从动物体内获取的精子不能直接与卵母细胞结合完成受精过程 D.为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎,解析 为了保证细胞所需要的营养物质，动物细胞培养时通常需要加入动物血清；为了获得更多的卵母细胞，通常对供体雌性动物注射促性腺激素进行超数排卵；从动物体内获取的精子需经过获能处理后才能参与受精；通过胚胎分割技术可以增加后代的数量，进一步扩大繁殖规模。 答案 B,2.（2018无锡一模）（多选）胎牛血清（FBS）是天然的培养基，能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质，起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液（CR2后液）中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况，下列叙述错误的是（ ） 血清的不同浓度水平对牛核移植胚胎发育的影响,A.囊胚中内细胞团发育成胎膜和胎盘 B.添加20% FBS是促进核移植胚胎发育的最适浓度 C.从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟 D.添加不同浓度的FBS对卵裂率和囊胚率均有促进作用 解析 囊胚中滋养层细胞发育成胎膜和胎盘；从表中可以看出，添加20% FBS后卵裂率与囊胚率都较高，是促进核移植胚胎发育的最适浓度；从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育至减数第二次分裂中期；添加30%FBS对囊胚率有抑制作用。 答案 AD,1.胚胎移植与胚胎分割中的相关问题 （1）胚胎移植是胚胎工程中的最后一道“工序”，移植的胚胎必须在原肠胚之前，但不能直接移植受精卵。 （2）两次处理：用激素对供体（雌性个体）和受体进行同期发情处理；用促性腺激素对供体（雌性个体）进行超数排卵处理。 （3）两次检查：收集胚胎检查；移植后是否妊娠检查。 （4）胚胎移植成功的两个条件：同种动物之间、供受体生理状态要相同。 （5）冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。 （6）胚胎分割时要将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 （7）胚胎分割应选取桑椹胚或囊胚时期的胚胎，属于无性繁殖或克隆。,2.胚胎移植的生理学基础 （1）发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。 （2）早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为胚胎收集提供了可能。 （3）受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎的存活提供了可能。 （4）胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。,3.胚胎移植的实质和优势、时间 （1）胚胎移植的实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。 （2）胚胎移植的优势：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，大大推动了畜牧业的发展。 （3）胚胎移植时间：不同动物胚胎移植的时间不同，牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段，小鼠、家兔在桑椹胚前，人胚胎可在816个细胞阶段移植。几乎所有动物都不能培养到原肠胚阶段移植，因为此时细胞分化程度较高，移植成功率很低。,1.转基因生物的安全性 （1）转基因生物存在安全性问题的原因 目前对_、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。 目的基因往往是_的基因。 外源基因插入宿主基因组的部位往往是_的。 （2）对转基因生物安全性的争论：在_三个方面存在激烈的争论。 （3）理性对待转基因技术： _。,考点三 生物技术的安全性和伦理问题,基因的结构,异种生物,随机,食物安全、生物安全、环境安全,趋利避害，不能因噎废食,2.生物技术中的伦理问题 （1）克隆 治疗性克隆与生殖性克隆,中国政府态度：_。 （2）试管婴儿与设计试管婴儿,试管婴儿与设计试管婴儿都是有性生殖，都要通过体外受精，并进行体外早期胚胎培养和胚胎移植，不同的是设计试管婴儿胚胎移植前需进行“遗传学诊断”或基因诊断。,禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆,3.基因身份证 （1）否定的理由：个人基因资讯的泄露造成_，势必造成遗传性失业大军、个人婚姻困难和人际关系疏远等严重后果。 （2）肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以_，达到挽救患者生命的目的。,基因歧视,及早预防，适时治疗,4.生物武器 （1）种类：致病菌、 、生化毒剂，以及经过_的致病菌。 （2）中国政府的态度：在任何情况下_生物武器，并反对_的扩散。,病毒,基因重组,不发展、不生产、不储存,生物武器及其技术和设备,1.（2018淮中、南师附中、海门、天一四校联考）下列关于对转基因生物安全性发生争论的原因，错误的是（ ） A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限 B.所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移 C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具” 解析 DNA重组技术的“分子工具”包括限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体，人们可以根据需要选择使用，不是争论的原因。 答案 D,2.下列关于生物技术的安全性及伦理问题的观点，错误的是（ ） A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质 B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆 C.反对设计试管婴儿的原因之一是因为试管婴儿技术属于无性繁殖方式 D. 生物武器具有传染性强、作用范围广等特点，应严格禁止 解析 严格选择转基因植物的目的基因，可避免产生对人类有害的物质，减少人们对转基因食物安全的担忧；当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，特别是生殖性克隆，但不反对治疗性克隆；反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿；生物武器是指有意识地利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的一类武器，有传染性强、作用范围广等特点，应严格禁止。 答案 C,1.生态工程与生态经济 （1）生态工程 任务：修复和重建已遭到破坏的生态系统；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。 目的：遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 和 的同步发展。 特点：与传统工程相比，生态工程是一类 、多效益、 的工程体系。,考点四 生态工程,物质循环,经济效益,生态效益,少消耗,可持续,（2）生态经济 原则：“循环经济”。 特点：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料。 目的：实现废弃物的资源化。 手段：生态工程。,2.生态工程所遵循的五项原理 （1）物质 原理 物质在生态系统中循环往复， 利用。（如无废弃物农业） （2）物种 原理 物种繁多而复杂的生态系统具有较高的 稳定性。 （3）协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡，需要考虑 。 （4） 原理 人类处于社会经济自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到 等系统的影响力。 （5） 原理 包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。,循环再生,分层分级,多样性,抵抗力,环境承载力,整体性,经济和社会,系统学和工程学,特别提醒 单一人工林比天然混交林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理；草原确定合理载畜量，不能过度放牧协调与平衡原理；引种考虑适应环境协调与平衡原理；林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。,3.设计生态工程的五大原理及实例整合（连一连）,由此可见，除外均涉及 原理，除、外均涉及 原理。,整体性,协调与平衡,1.（2018南京三模）下列有关生态工程的叙述，错误的是（ ） A.农村综合发展型生态工程遵循了物质循环再生和整体性原理 B.我国南方的桑基鱼塘是运用系统整体性原理的典型实例 C.小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益 D.“环境友好技术”及低污染清洁生产工艺可以减少城市污染的产出 解析 我国南方的桑基鱼塘是运用系统的结构决定功能原理的典型实例。 答案 B,2.（2018通、泰、淮、连、扬、徐、宿三模）（多选）下图是某地实施的“种养林”资源循环利用模式图，相关叙述正确的是（ ）,A.建立该生态模式主要遵循物质循环再生和物种多样性原理 B.种植业和林药业间的套作可以实现对光、水、土等资源的高效利用 C.畜牧业为种植业和林药业提供肥料实现了生态系统物质和能量的循环利用 D.蜜蜂传粉有利于种植业和林药业中植物繁衍，提高经济效益 解析 农田施肥为植物生长提供无机营养，不能提供能量，植物生长所需能量来自光能，生态系统中能量单向流动，不能循环利用。 答案 ABD,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 胚胎移植的“胚胎”从何而来？ 点拨 用于移植的4种胚胎来源及其生殖方式,易错点2 混淆克隆动物、试管动物与转基因动物 点拨 三类动物的比较如下,易错点3 不能准确界定下列5种生物技术应用中涉及的复合技术 点拨 生物工程技术应用组合 （1）转基因植物培育：基因工程植物组织培养。 （2）转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。 （3）克隆动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。 （4）植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。 （5）试管婴儿培育：体外受精动物细胞培养胚胎移植。,规范答题 随着科学技术的发展，人们可以通过结合多种现代生物技术大量生产出人类需求量大的一些药物，如我国