专题21胚胎工程.doc

专题23 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程高频考点生物武器对人类的威胁 了解生物武器的种类、危害和禁止生物武器公约 生物技术中的伦理问题 了解生物技术中克隆人、设计试管婴儿和基因歧视的伦理问题 简述生态工程的原理 简述生态工程的原理并能够理论联系实际 生态工程的实例 熟悉生态工程的实例，并尝试设计简单的生态工程生物武器对人类的威胁 了解生物武器的种类、危害和禁止生物武器公约 生物技术中的伦理问题 了解生物技术中克隆人、设计试管婴儿和基因歧视的伦理问题 简述生态工程的原理 简述生态工程的原理并能够理论联系实际 生态工程的实例 熟悉生态工程的实例，并尝试设计简单的生态工程【高考突破1】胚胎工程的理论基础和胚胎工程 1.胚胎工程的理论基础(1)精子、卵子(卵细胞)发生的比较：项目精子发生 卵子(卵细胞)发生 区别场所睾丸曲细精管 卵巢(M)、输卵管(M) 时间初情期后 M：卵泡形成时期；M：精、卵结合过程中完成 特点M、M连续需要变形细胞质均等分配 M和M不连续不需要变形细胞质不均等分配(第一极体分裂时均等分配) 结果形成4个精子 形成1个卵子(卵细胞)和3个极体 过程相同点原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂；生殖细胞的成熟为减数分裂成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半概念：精子和卵子(卵细胞)结合形成合子(即受精卵)的过程(2)胚胎移植的培育流程：以牛胚胎移植为例：对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理 用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理 超数排卵的母牛与优良公牛进行配种或人工授精 胚胎的收集(冲卵)对胚胎进行质量检查。这时的胚胎处于桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存 精子穿越放射冠(顶体反应) 精子穿越透明带(防止多精入卵的第一道屏障：透明带反应) 精子进入卵黄膜(防止多精入卵的第二道屏障：卵黄膜封闭作用) 原核形成，配子结合成受精卵精子获能：在雌性动物生殖道内获能卵子(卵细胞)的准备：当达到减数第二次分裂中期时才具备受精能力受精阶段 准备阶段 过程 (2)受精作用 场所：输卵管中对受体母牛进行是否妊娠的检查胚胎的移植 受体母牛产下胚胎移植的犊牛生理基础：a.动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。b.早期胚胎处于游离状态。 c.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。d.供体胚胎的遗传性状在孕育过程中不受受体环境影响。(3)胚胎分割：概念：采用机械方法将早期胚胎切割成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。技术关键：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，操作时内细胞团要均等分割，以免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)：来源：是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。【名师点睛】1.原始生殖细胞的分裂原始生殖细胞既可以通过有丝分裂增殖产生更多原始生殖细胞；也可进行减数分裂产生生殖细胞。2.卵子(卵细胞)受精的条件动物排出的卵子(卵细胞)并未成熟，且成熟程度因动物种类不同而异。只有达到减数第二次分裂中期的卵子(卵细胞)，才具备与精子受精的能力。3.胚胎分割可以看做动物无性繁殖胚胎分割的起点是早期胚胎，分割后借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方法。4.与受精作用有关的分析(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。(2)受精标志是在透明带和卵黄膜的间隙观察到两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合。5.与试管动物、胚胎移植、克隆技术有关的分析(1)试管动物技术为有性生殖，胚胎分割移植为无性生殖。(2)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞发育而成的或是由胚胎分割形成的。(3)克隆技术为无性生殖，产生的新个体的性状、性别均与供体动物相同。【状元心得】1.胚胎移植中的“两次”(1)两次使用促性腺激素：第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。(2)两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。2.关于胚胎移植的三点说明(1)产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受体牛没有关系。(2)冲卵是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子(卵细胞)。(3)胚胎移植、胚胎分割、核移植都以动物细胞培养技术为基础；胚胎移植是胚胎工程技术的最后环节。【高考突破2】生物技术的安全性和伦理问题1.转基因生物的安全性2.生物技术的伦理问题(1)几种生物技术的伦理观点：反对支持克隆人 伦理方面 违反了人类的伦理道德观念 技术方面 技术还不成熟 可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术性问题 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 基因检测 技术方面 很难用在具体医疗中 有一些遗传性疾病检测后可在早期采取措施 道德方面 引起基因歧视 正确的科学知识传播、立法和伦理道德教育 (2)克隆人：过程：分类：治疗性克隆 生殖性克隆 区别目的治疗人类疾病 用于生育，产生新个体 水平细胞水平 个体水平 联系都属无性繁殖；产生新个体、新组织，遗传信息相同 态度：中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。(3)基因检测：概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。争论焦点：a.基因检测能否达到预防疾病的目的。b.是否引起基因歧视及其他危害。3.生物武器对人类的威胁(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、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。【名师点睛】1.生物安全(1)生物安全是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国转移可能会对生物多样性、生态环境和人体健康构成潜在的风险与威胁。(2)转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面：导入的外源基因及其产物对受体生物是否有不利影响；有关转基因生物释放或使用带来的生态学上的安全性；转基因生物在食品、饲料和其他消费领域的安全性。2.克隆技术存在的问题成功率低，克隆动物存在健康问题。 【高考突破3】生态工程1.生态工程的概念指人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。2. 生态工程的原理 项目理论基础意义实例物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响 无废弃物农业 物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性高可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力 “三北防护林”建设中的问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性的问题 协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题、过度放牧等 项目理论基础意义实例整体性原理 社会经济自然复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题 系统学和工程学原理 系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式 改善和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘【名师点睛】1.生态经济的优点生态经济实现了原料-产品-原料-产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济。具有少消耗、高效率、可持续的特点。2.生态工程的三点说明(1)生态工程建设的基本过程包括拟定目标与实施调查、系统分析、可行性评价与决策和技术设计等，其中技术设计是生态工程建设的核心环节。(2)建立不同的生态工程时要依据不同的原理，因地制宜，不能相互照搬。(3)生态系统自我调节能力是有限的，不能因为有了生态工程就可以先污染破坏再治理。 【高考突破4】易错辨析易错易混点1 动物胚胎发育过程与胚胎工程理论基础中多个易错概念(1)关于精子和卵子的发生及受精作用：排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出；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。成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。 精卵细胞的结合是在输卵管内进行的；卵子的减数第二次分裂完成的场所也是输卵管。进行体外受精时，从卵巢中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中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。(2)有关胚胎发育：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。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。个体发育过程中在囊胚阶段已初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞。易错易混点2 几组容易混淆的概念(1) 试管动物与克隆动物：试管动物克隆动物技术环节体外受精早期胚胎培养胚胎移植细胞融合早期胚胎培养胚胎移植生殖方式有性生殖无性生殖(2)试管婴儿与设计试管婴儿：试管婴儿是指通过体外受精和胚胎移植技术而产生的婴儿