高考胚胎工程和生态工程知识点总结

1、高三导学案专题六：胚胎工程、安全性问题和生态工程学习目标动物胚胎发育的基本过程 （A）胚胎工程的理论基础（A）胚胎干细胞的移植（A）胚胎工程的应用（B）生物技术的安全性和伦理问题（A生态工程的原理（A）生态工程的实例及应用（B）回顾基础第一部分：胚胎工程一、体内受精和早期胚胎发育（一）精子的发生1、场所：睾丸（精巢）2、时间：初情期-生殖机能衰退3、过程：（略）细胞核为精子头的主要部分，高尔基体变为顶体，中心体变为尾，线粒体变为鞘膜，其它物质变为原生质滴脱落（二）卵子的发生1、场所：卵巢、输卵管（成熟卵子）2、时间：性别分化以后（胎儿期）3、过程：（1）胎儿期动物的胚胎在 性别分化 后以后,卵

2、原细胞 通过 有丝分裂不断增加数量，并进一步演变为 初级卵母 细胞,这时，它被卵泡细胞包围，形成 卵泡。（2）初情期后减数第一次分裂：是在雌性动物排卵前后完成 的，结果产生1个初级卵母细胞 和1个第一极体， 进入输卵管，准备与精子受精。（3）减数第二次分裂：是在精子和次级卵母细胞（减n中期）结合的过程中形成的,次级卵母细胞 经分裂产生1个卵子和1个第二极体。*精子和卵子发生的比较名称精子的发生卵子的发生场所睾丸的曲细精管一 卵巢 一时期从初情期开始胚胎在性别分 化以后是否变形需变形无需变形分裂情况均等分裂不均等分裂结果形成4个精子细 胞形成1个卵子 和3个极体MI 和 MH是否连续是否（三）受

3、精：精子与卵子结合形成合子1、场所：雌性的输卵管内完成的2、过程：（1）准备阶段1：精子获能：刚排出的精子不能立 即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的 生理变化后，才能获得受精能力（苏教版：卵泡液、 输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能）*准备阶段2:卵子的准备：排出的卵子成熟程度不同， 有的可能是 次级卵母细胞,有的可能是初级卵母细 胞，它们都要在 输卵管内进一步成熟，当达到减数 第二次分裂中期 时，才具备与精子受精的能力。 （2）受精阶段：场所：输卵管过程：通过顶体反应精子穿越放射冠（卵丘细胞群） -接触透明带后穿越透明带接触卵黄膜（发生 透明带反应）-精子与卵黄膜融合，精子进入

4、卵（卵黄膜封闭作用）-尾脱离，核膜破裂形 成雄原核，卵子完成减数第二次分裂， 形成雌原核， 两核结合，受精结束。（当在卵黄膜和透明带的间 隙观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精， 这是判断卵子是否受精的重要标志）（3）减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物 的遗传和变异，都是十分重要的。（四）动物胚胎发育的基本过程（1）卵裂期：细胞 有丝分裂，细胞数量不断增加， 但胚胎的总体体积 并不增加，或略有减小。（2）桑棋胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑棋。是全能细胞。（3）囊胚：细胞开始出现分化（该时期细胞的全 能性仍比较高

5、）。其中个体较大的细胞叫 内细胞团 将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发 育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。（4）原肠胚：有了 三胚层的分化，具有 囊胚腔和 原肠腔。内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成 内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。滋养层细 胞发育成胎膜和胎盘细胞分化在胚胎期达到最大 限度二、体外受精和早期胚胎培养（一）体外受精1、概念：是指哺乳动物的精子和卵子在 体外人工 控制的环境中完成受精过程的技术。主要包括卵母 细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。2、主要过程（1）卵母细胞的采集和培养：方法一：小型动物用促性腺激素处理,使其排出更 多的卵子，然后，从 输卵

6、管中冲取卵子,直接与获 能的精子在体外受精。一方法二：大家畜或大型动物，从 卵巢中采集卵母细 胞；都要在体外经人工培养成熟后才能与获能的 精子受精。（2）精子的采集和获能：假阴道法，手握法和电刺激法在体外受精前，要对精子进行 获能处理。对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法（放入人工配制 的获能液中）；对牛、羊等精子用化学法（放在肝 素或钙离子载体溶液中）（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能 溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。（二）胚胎的早期培养：1、精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的 发育能力。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取 出向

7、受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时 间不同。2、将体外培养的早期胚胎移植到受体子宫时，应选择发育至桑棋胚或囊胚期的胚胎,从而有利于提高妊娠率。三、胚胎工程的应用及前景（一）胚胎移植1、概念：胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的 其它雌性动物的体内，使之继 续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体 为优良品种，作为受体的雌性动物应为 常见或存量 大的品种。）2意义：（优势）大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优 良个体的繁殖能力。应用：良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种

8、改良；胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省 了购买种畜的费用；一次多胎或一次双胎；建立胚 胎库，保存品种资源和濒危物种。3、胚胎移植的生理学基础（1）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。这就为供体的胚胎移入 受体提供了相同的生理环境。（2）哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内 不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离 状态，这就为胚胎的收集提供了可能。（3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免 疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可 能。（4）供体胚胎可与子宫建立正常的生理和组织联 系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过 程中不受任何影响。4、过

9、程：选肄供体母牛受体母牛I I同用发情处现1部提排卵供律公牛一I推卵I ，做检？t培养 ,I妊罪楂itI分娩肝肺掰旭谷牛）对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产 性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的 受体，供体和受体是 同一物种。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。配种或人工授精。对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内 的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检 查，此时的胚胎应发育到 桑棋或胚囊胚阶段。直接 向受体移植或放入 一196 C的液氮中保存。对胚胎进行移植。移植后的检查。对受体母牛进行是否

10、妊娠的检 查。【特别提示】用于移植的胚胎应为 桑川胚或囊胚。胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物 种的动物才有可能具有相同的生理特征。作为供体的动物是优良品种，受体的雌性动物则是常见或存量大的品种。5、地位：如转基因、核移植，或体外受精 等任何一项胚胎工 程技术所生产的胚胎，都必须经过 胚胎移植技术才 能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”(二)胚胎分割1、概念：是指采用机械方法将 早期胚胎切割2等份、4等份 等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。这种方法 可视为一种胚胎克隆方法。2、意义：提高家畜的胚胎利用率。来自同一胚胎的后代具 有相同的遗传物质，属于 无性繁殖。3、材料：发育良好，

11、形态正常的 桑棋胚或囊胚。(桑棋胚 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。)4、操作过程：选择良好的桑棋胚或囊胚 移入培养皿中，用分割针 或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透 明带中或直接移植给受体。注意：对囊胚阶段的 胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响 分割后胚胎的恢复和进一步发育。可对滋养层切割 取样，做DN后析性另怪定(三)胚胎干细胞1、概念：哺乳动物的胚胎干细胞简称 ES或EK细胞，来源 于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。2、特点：具有胚胎细胞 的特性，在形态上表现为 体积小，细 胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。 3、

12、胚胎干细胞的主要用途是：可以用于治疗人类的某些顽疾。细胞坏死、退化 或功能异常引起的，如帕金森综合症、少年糖尿病 和老年痴呆等。目前，在动物实验方面，用 ES细 胞诱导分化出的某些组织细胞已成功治愈糖尿病、 肝衰竭等。用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后 免疫排斥的问题在体外条件下研究细胞分化的理想材料，这为揭 示细胞分化和细胞凋亡 的机理提供了有效的手段； 可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律； 第二部分：生物技术的安全性和伦理问题一、转基因生物的安全性争论 ：(1)基因生物与食物安全：反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、 出现新的过敏原、营养成分改变正方观点：有安全性评价、科

13、学家负责的态度、无 实例无证据(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响 反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为 入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂 草、有可能造成“基因污染”正方观点： 生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距 离有限、花粉存活时间有限(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的 影响反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害 的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体 正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药 使用、保护农田土壤环境二、生物技术的伦理问题(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技

14、术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人一 为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只 有通过实践才能使之成熟。中国政府的态度： 禁止生殖性克隆，不反对治疗性 克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接 受任何生殖性克隆人的实验。(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；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”。肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血

15、干 细胞救治患者最好、最快捷 的方法,提供骨髓造血 干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。基因身份证：否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成 基因歧视， 势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人 际关系疏远等严重后果。肯定的理由：通过 基因检测 可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。三、生物武器(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基 因重组的致病菌。(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第三部分：生态工程、生态工程

16、的基本原理项目理论基础意义实例物质循划、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程度高，可提高 系统的抵抗力稳定性“三北”防护林建设中的单 纯林问题，珊瑚礁生态系统 的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调 与平衡可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题整体性原理社会、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系统的结构决定功 能原理改变和优化系统的结构以 改善功能桑基鱼塘原理系统整体性原理： 整体大于部分保持很高的系统生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系

17、二、生态工程的实例和发展前景1、生态工程的实例分析主要原理注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原埋、整 体性原理、物种多样性 原理核心：沼气工程优点：农林牧副渔全回发展； 开发可更新资源，减少环境污染小流域综合治理生态工程整体性原理、协调与平 衡原理、工程学原理“综合”表现在同时考虑到生态效益和经 济效益不同气候带、 不同自然条件和不同 经济发展水平的地区，生态工程模式应各具 特色大区域生态系统恢复工程物种多样性原理、协调 与平衡原理、整体性原 理工程建设中应注意的问题考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种多样性，保证防护林体系稳定不同地区应根据当地情况采取不同策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体 性原理主要措施：退耕还林主要困难：解决迁出湖区居民的生计问题矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理种植耐旱的灌木、草和树确定合理载牧量改良表土城市划、境生态工程协调与平衡原理、整