专题29胚胎工程与生态工程讲解部分 PPT课件.pptx

1、专题29胚胎工程与生态工程,高考生物,考点一胚胎工程,考点清单,基础知识 一、体内受精和早期胚胎发育 1.精子与卵子的发生,2.受精 (1)精子获能:刚排出的精子,必须在雌性生殖道内发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。 (2)卵子的准备:卵子要在输卵管内进一步成熟,到减中期(时期)才具有受精能力。 (3)受精过程:获能的精子穿越放射冠和透明带精子进入卵细胞膜原核形成和融合。,3.胚胎发育过程 受精卵:胚胎发育的起点 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:细胞的全能性最高,是胚胎分割的最佳时期,囊胚 原肠胚:出现三个胚层和原肠腔,【名师

2、点拨】(1)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。 (2)排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。 二、体外受精与早期胚胎培养 1.体外受精,2.早期胚胎培养 (1)培养液成分:无机盐、有机盐(两盐);维生素、激素(两素);氨基酸、核苷酸(两酸),另外还有水、血清等。 (2)胚胎去向:向受体移植或冷冻保存。,三、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养 1.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:,2.胚胎分割 (1)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。 (2)实质:胚胎分割可增加动物后代数目,其实质是动物的无性繁殖或克隆。 (3)注意:对囊

3、胚分割时,注意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。 3.胚胎干细胞(ES或EK细胞) (1)来源:早期胚胎或原始性腺。 (2)特点:形态上,体积小、细胞核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性;体外培养条件下可以增殖而不分化。,说明:饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞,在干细胞培养时,可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。,(3)培养过程,重难突破 一、胚胎工程的操作流程分析 1.胚胎移植的生理学基础 (1)胚胎能够移入受体的生理学基础:哺乳动物排卵后,同种供、受体生殖器官的生理变化是相同的。,(2)胚胎收集的生理学基础:早期胚胎形成后,未与母体子宫建立联系,而是处于游离状态

4、。 (3)胚胎在受体内能够存活的生理学基础:受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。 (4)供体胚胎正常发育的生理学基础:供体胚胎可与受体子宫建立联系,且供体胚胎的遗传特性不受影响。 2.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。 3.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。,4.胚胎移植过程中两次使用激素,第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理;第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。 5.胚胎移植过程中有两次检查:第一次对收

5、集的胚胎进行检查;第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。 二、移植胚胎来源及生殖方式 移植胚胎来源 及生殖方式 三、生物技术分析 1.转基因植物的培育:基因工程+植物组织培养。 2.转基因动物的培育:基因工程+动物细胞培养+早期胚胎培养+胚胎移植。,3.克隆动物的培育:核移植+动物细胞培养+早期胚胎培养+胚胎移植。 4.植物体细胞杂交:植物细胞融合+植物组织培养。 5.试管婴儿培育:体外受精+动物细胞培养+早期胚胎培养+胚胎移植。 四、克隆动物、试管动物和转基因动物的比较,考点二生物技术的安全性、伦理问题与生物武器,考点清单,基础知识 一、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 (

6、1)目前对基因的结构、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。 (2)目的基因往往是异种生物的基因。 (3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。 2.对转基因生物安全性的争论:在食物安全、生物安全、环境安全三个方面存在激烈的争论。,3.理性对待转基因技术:趋利避害,不能因噎废食。 二、生物技术中的伦理问题 1.克隆,(1)治疗性克隆与生殖性克隆,(2)中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。 2.试管婴儿与设计试管婴儿 试管婴儿与设计试管婴儿都要通过a体外受精,并进行b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c遗传学诊断。 三、基因身份证 1

7、.否定的理由:个人基因资讯的泄露造成基因歧视,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,通过基因检测可以及早预防,适时治疗,达到挽救患者生命的目的。,四、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等。 2.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。,考点三生态工程,考点清单,基础知识 一、生态工程与生态经济 1.生态工程 (1)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。 (2)目的:遵循自然界物质循环的规律

8、,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。 (3)特点:与传统工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。,2.生态经济 (1)原则:“循环经济”。 (2)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。 (3)目的:实现废弃物的资源化。 (4)手段:生态工程。 二、生态工程所遵循的基本原理 1.物质循环再生原理:实现物质的循环往复,分层分级利用。 2.物种多样性原理:一般而言,物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。,3.协调与平衡原理:处理好生物与环境的协调与平衡,除考虑生物的生态适应性外,还需要考虑环境承载力(

9、或环境容纳量)。 4.整体性原理:进行生态工程建设时,不但要考虑自然生态系统的规律,还要考虑经济和社会等系统的影响力。 5.系统学和工程学原理 (1)系统的结构决定功能原理:生态工程通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。 (2)系统整体性原理:系统各组分之间要有适当的比例关系,完成能量、物质、信息等的转换和流通,实现总体功能大于各部分之和的效果。,三、生态工程的类型与设计原则 1.生态工程的类型 (1)具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的农业生态工程。 (2)以环境保护为目标的林业生态工程。 (3)以治理环境污染为目标的治污生态工程。 2.设计实施生态工程坚持的原则 (1)首先肯定生态工程的作用,特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用。,(2)不忘大自然固有的强大的生态恢复力量,不能误认为只要有了生态工程,就可以走发达国家“先污染、破坏,后治理”的老路。,重难突破 1.“网络法”理清生态工程的概念与原理 (1)概念,2.“表格法”记忆生态工程的实例,(2)原理,3.生态工程设计的常用方法食物网的“相接”与“加环” (1)生态工程设计的常用方法之一是食物链(网)的“相接”。例如,在稻田养鱼的农业生态工程中,鱼与稻原属于不同生态系统的食物链(网),但在人为调控下,将一些草食性鱼、滤食性鱼和杂食性鱼(如草鱼、鲢鱼和罗非鱼等)的鱼苗放养在稻田中,使稻田生态系统