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,考点清单,栏目索引,专题29胚胎工程与生态工程,高考生物,第一页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,项目,精子的发生,卵子的发生,场所,睾丸曲细精管,卵巢,时间,从初情期开始,从胚胎出现性别分化后,变形,需变形,不需变形,分裂,均等分裂,不均等分裂,结果,形成4个精子,形成1个卵子和3个极体,第二页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第三页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,第四页，编辑于星期六：九点 十三分。,【名师点拨】(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,第五页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第六页，编辑于星期六：九点 十三分。,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:,第七页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第八页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,第九页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第十页，编辑于星期六：九点 十三分。,(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。,(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。,第十一页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第十二页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,项目,克隆动物,试管动物,转基因动物,概念,用核移植的方法获得,的动物,用体外受精的方法获,得的动物,由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物,技术,核移植,体外受精,基因工程,遗传特性,主要与供核个体相同,具备双亲的遗传性状,具备受精卵及被转入的目的基因两方的遗传性状,相同点,三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术,且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎,第十三页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,(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。,第十四页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,类型项目,治疗性克隆,生殖性克隆,区别,目的,从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗,用于生育,获得人的复制品,水平,细胞水平,个体水平,联系,都属于无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信息不变,第十五页，编辑于星期六：九点 十三分。,(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.,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。,第十六页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第十七页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,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。,第十八页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第十九页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,(,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。,第二十页，编辑于星期六：九点 十三分。,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。,第二十一页，编辑于星期六：九点 十三分。,重难突破,1.“网络法”理清生态工程的概念与原理,(1)概念,第二十二页，编辑于星期六：九点 十三分。,2.“表格法”记忆生态工程的实例,(2)原理,类型,实例,农村综合发展型生态工程,窦店村以沼气工程为中心的生态工程,小流域综合治理生态工程,甘肃陇南“九子登科”治理模式,大区域生态系统恢复工程,“三北防护林”、退耕还林还草生态工程,湿地生态恢复工程,鄱阳湖湿地生态恢复工程,矿区废弃地的生态恢复工程,赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,城市环境生态工程,污水及垃圾处理,城市绿化,第二十三页，编辑于星期六：九点 十三分。,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,使稻田生态系统的结构有所改变,物质循环和,能量流动更为合理。,(2)生态工程设计的常用方法之二是食物链(网)的“加环”。“加环”可,为未被利用的能量部分找到出路。例如,用玉米的副产品玉米芯生产木糖,醇等,其残余物用来培养食用菌,栽培食用菌后的残余物再用来养殖蛆蛹,蛆蛹粪再作为优良有机肥还田等。,第二十四页，编辑于星期六：九点 十三分。,生态工程实例,生态工程原理,无废弃物农业,遵循物质循环再生原理,在人工林中增加植被层次,遵循物种多样性原理,太湖水体富营养化引起大面积水华,违反协调与平衡原理,前面造林,后面砍树,违反整体性原理,4.根据实例,确定生态工程的相关原理,第二十五页，编辑于星期六：九点 十三分。,
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