《高考生物二輪復習 專題20 胚胎工程和生態(tài)工程課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物二輪復習 專題20 胚胎工程和生態(tài)工程課件.ppt（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、考點59胚胎工程,考點60生態(tài)工程,專題20胚胎工程和生態(tài)工程,高考考法突破,考法1精子卵子的發(fā)生、受精作用和胚胎發(fā)育的綜合考查,考法3胚胎干細胞的培養(yǎng)與應用,應試基礎必備,考點59胚胎工程,考點59胚胎工程,考法2結合流程圖考查胚胎分割和胚胎移植技術,考法4轉基因生物安全性和生物技術的倫理問題,應試基礎必備,1．體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育(1)精子和卵子的發(fā)生,考點59胚胎工程,應試基礎必備,(2)受精作用①受精前的準備精子獲能：是指成熟的精子必須在雌性動物的生殖道中經(jīng)歷一段時間，發(fā)生相應的生理變化后，才能受精的過程，精子獲能后才具有受精能力。精子體外獲能的方法：培養(yǎng)法、化學誘導法(用肝素或鈣離
2、子載體A23187溶液誘導精子獲能)。卵子的準備：卵子排出后的成熟程度不同，需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，達到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備與精子受精的能力。,考點59胚胎工程,②受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶―→精卵通過細胞表面的糖蛋白相互識別―→精子遺傳物質(zhì)進入卵細胞。(3)早期胚胎發(fā)育①過程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。②過程示意圖：,應試基礎必備,2．體外受精和早期胚胎培養(yǎng)(1)體外受精①卵母細胞的采集和培養(yǎng)a．實驗動物以及家畜豬、羊等：用促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。b．大家畜或大型動物：從剛被屠宰的母畜的卵巢中采
3、集卵母細胞或直接從活體動物的卵巢中吸取，然后在體外進行人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能精子受精。②精子的采集和獲能a．收集精子的方法：主要有假陰道法、手握法和電刺激法等。b．精子體外獲能的方法：主要有培養(yǎng)法(嚙齒動物、家兔、豬等)和化學誘導法(牛、羊等家畜的精子常采用化學誘導法，即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能)。③體外受精獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子可以在獲能液或專用的受精溶液中完成受精過程。(2)胚胎的早期培養(yǎng)①培養(yǎng)的目的：檢測受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。②培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、
4、血清等。③胚胎去向：受體移植或冷凍保存。,考點59胚胎工程,應試基礎必備,3．胚胎工程的應用及前景(1)胚胎移植①胚胎移植的概念：是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。②地位：是胚胎工程的最后一道工序。③胚胎移植過程(以牛為例),考點59胚胎工程,(2)胚胎分割①概念：胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。②所需儀器設備：實體顯微鏡和顯微操作儀。③基本程序：選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后用分割針或
5、分割刀進行分割。④實質(zhì)：胚胎分割可增加動物后代，其實質(zhì)是動物的無性繁殖或克隆。,應試基礎必備,(3)胚胎干細胞(ES或EK細胞)①概念：哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是在早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。②特點a．具有胚胎細胞的特性：形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、核大、核仁明顯；功能上具有發(fā)育的全能性。b．在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。c．可以冷凍保存，也可以進行遺傳改造。③應用：治療人類的某些頑癥、培育移植用的人造組織或器官、研究體外細胞分化的理想材料。,考點59胚胎工程,4．生物技術的安全性和倫理問題(1)轉基因生物的安全性①轉基因成果a．工程菌——重組微生物。b．基因制藥：生物
6、反應器——轉基因動物。c．轉基因農(nóng)作物。②轉基因生物存在安全性問題的原因a．目前對基因的結構、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限。b．目的基因往往是異種生物的基因。c．外源基因插入宿主基因組的部位是隨機的。③對轉基因生物安全性的爭論：主要在食物安全、生物安全、環(huán)境安全三個方面存在激烈的爭論。④理性看待轉基因技術a．正視轉基因技術可能帶來的安全性問題，要趨利避害，不能因噎廢食。b．制定政策和法規(guī)，最大程度保證轉基因技術和產(chǎn)品的安全性。,應試基礎必備,(2)生物技術中的倫理問題①克隆分為生殖性克隆和治療性克隆。a．生殖性克隆是指以繁殖個體為目的，即用于產(chǎn)生人類個體。b．治療性克隆是
7、指利用核移植技術獲得克隆人胚胎，然后從胚胎中提取干細胞進行醫(yī)學研究，是利用克隆技術產(chǎn)生特定細胞和組織(皮膚、神經(jīng)或肌肉等)用于治療性移植。c．中國政府態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。②試管嬰兒與設計試管嬰兒a．試管嬰兒：運用體外受精和胚胎移植技術繁殖個體，目的是解決不孕夫婦的生育問題。b．設計試管嬰兒：體外受精獲得的胚胎在移植前進行遺傳學診斷，以便篩選出符合特定要求的胚胎。③基因身份證a．否定的理由：個人基因資訊的泄露造成基因歧視，勢必造成遺傳學失業(yè)大軍，個人婚姻困難，人際關系疏遠等。b．肯定的理由：一些遺傳性疾病在后代中復現(xiàn)率很高，通過基因檢測可以及早預防，適時治療達到挽救患者生命的
8、目的。,考點59胚胎工程,應試基礎必備,(3)生物武器①種類,返回考點目錄,②特點：a.傳染性強；b.污染面廣，危害時間長；c.難以防治；d.具有一定的潛伏期；e.受自然條件影響大。③傳播途徑：a.經(jīng)食物和水傳播；b.空氣傳播；c.接觸傳播；d.蟲媒傳播；e.病原體直接傳播。④中國政府的態(tài)度：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術和設備的擴散。,考點59胚胎工程,高考考法突破,角度1精子和卵子的發(fā)生1．精子的發(fā)生(1)不同種動物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，但與動物的體型大小無關。(2)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。(3)精子獲能的原因：精液由精
9、子和精清(精漿)兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此，在一般情況下，精液中的精子無法獲能。只有當交配后精液進入雌性動物的生殖道時，由生殖道分泌產(chǎn)生的一種物質(zhì)解除對精子獲能的抑制，才能引起精子獲能。精子在雌性動物生殖道內(nèi)獲能的部位因種類而異，但主要是子宮和輸卵管。(4)精子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是連續(xù)的，是在睪丸的曲細精管內(nèi)進行的。卵子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是不連續(xù)的，減數(shù)第一次分裂在卵巢內(nèi)完成，產(chǎn)生一個次級卵母細胞和第一極體，進入輸卵管在與精子的結合過程中完成減數(shù)第二次分裂，產(chǎn)生一個成熟的卵子和第二極體。當原核融合時，第一極體完成分裂，形成2個第二極體。有的哺乳動物的第一極體不再分
10、裂。,考法1精子卵子的發(fā)生、受精作用和胚胎發(fā)育的綜合考查,考點59胚胎工程,高考考法突破,2．卵子的發(fā)生(1)哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前(即胎兒時期)完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。(2)哺乳動物卵巢、卵泡和卵子的關系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的場所，內(nèi)部包含許許多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有輔助結構——透明帶，由卵丘細胞(卵泡細胞)形成放射冠。(3)排卵：指卵子從卵泡中排出。,考點59胚胎工程,角度2關于受精1．受精作用的場所：輸卵管。2．受精標志：在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體，而受精完成的標志為雌雄原核的融合。3．
11、防止多精入卵的兩道屏障：透明帶反應和卵細胞膜反應。4．卵細胞具有受精能力的時期：減數(shù)第二次分裂中期。5．頂體酶的作用：精細胞經(jīng)變形后，高爾基體發(fā)育形成精子的頂體，頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過卵母細胞的放射冠和透明帶。6．受精過程(1)精子穿越放射冠和透明帶：頂體反應使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞間的物質(zhì)，透明帶反應是防止多精入卵受精的第一道屏障。,高考考法突破,(2)精子進入卵細胞膜：卵細胞膜反應是防止多精入卵受精的第二道屏障。(3)原核形成和融合：雄原核和雌原核形成，雌雄原核結合形成合子(受精卵)。7．受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細胞核與卵細胞的細胞核，而細胞
12、質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。8．精卵細胞結合具有物種特異性的原因：由于細胞膜上糖蛋白的識別作用，卵細胞只允許同種生物的精子進入。,考點59胚胎工程,角度3關于胚胎發(fā)育(1)個體發(fā)育起點是受精卵的分裂，終點是性成熟個體的形成。(2)發(fā)育中的細胞分裂均為有絲分裂，產(chǎn)生的是體細胞。(3)卵裂期、桑椹胚期、囊胚期和原腸胚期的特點①卵裂期的特點：細胞有絲分裂使細胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個細胞的體積會隨分裂的進行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。②桑椹胚以前的細胞均未分化，細胞全能性最高，是胚胎分割的最佳時期。③桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細胞開始分化，出現(xiàn)內(nèi)外兩個胚層，但其全能
13、性仍很高，也可用于胚胎分割。其中個體較大的細胞叫內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤。④原腸胚期的特點：出現(xiàn)三個胚層。原腸胚階段是個體發(fā)育中分化程度最高的階段，但應注意細胞分化貫穿整個個體發(fā)育過程中。(4)孵化：囊胚后期，透明帶破裂，胚胎伸展出來；原腸胚早期還保留縮小的囊胚腔，最后消失。,考點59胚胎工程,,高考考法突破,考法2結合流程圖考查胚胎分割和胚胎移植技術,角度1關于胚胎分割(1)需將囊胚階段的內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(2)胚胎分割的最佳時期：桑椹胚細胞仍具有全能性，是胚胎分割的最佳時期。(3)胚胎工程中最后一道程序：胚
14、胎移植，移植的胚胎必須在原腸胚之前，不能直接移植受精卵。(4)排卵與沖卵的區(qū)別：排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。而沖卵是指將供體內(nèi)的胚胎從子宮中沖出，不是沖出卵子。,角度2關于胚胎移植1．胚胎移植的實質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀保持不變。2．胚胎移植的生理學基礎(1)供、受體生殖器官的生理變化是相同的。(2)哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。(3)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。
15、(4)供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性，在孕育過程中不受任何影響。3．胚胎移植過程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。4．胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。5．胚胎移植的生殖方式：若胚胎是由受精卵形成的，屬于有性生殖，若胚胎是由核移植技術形成重組細胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的，則是無性生殖。6．胚胎移植的優(yōu)勢：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。,考點59胚胎工程,高考考法突破,角度
16、3胚胎移植和胚胎分割移植的比較,考點59胚胎工程,高考考法突破,角度4克隆動物、試管動物與轉基因動物遺傳特性比較,考點59胚胎工程,考點59胚胎工程,,高考考法突破,考法3胚胎干細胞的培養(yǎng)與應用,考點59胚胎工程,1．胚胎干細胞的特點：具有細胞核大、核仁大和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點。2．胚胎干細胞的來源：是一類未分化細胞，可從早期胚胎的囊胚期分離獲取或從胎兒的原始性腺中分離獲取。3．培養(yǎng)關鍵：需要一種能促進胚胎干細胞的生長、但抑制其分化的培養(yǎng)體系。4．胚胎干細胞的主要用途(1)將胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物。(2)基因敲除，獲得移植器官。
17、(3)培育出人造組織器官，用于器官移植。(4)改良創(chuàng)造動物新品種。5．骨髓治療的實質(zhì)：是將健康骨髓中的造血干細胞移植到患者體內(nèi)。,考點59胚胎工程,,高考考法突破,考法4轉基因生物安全性和生物技術的倫理問題,角度1轉基因生物的安全性1．轉基因生物存在安全性的原因：一方面目前對基因的結構、調(diào)控機制及基因間的相互作用了解有限，另一方面外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。2．轉基因生物的優(yōu)缺點,考點59胚胎工程,高考考法突破,角度2生物技術的倫理問題1．克隆的生殖方式：屬無性生殖。2．克隆產(chǎn)生的后代與親代不一定完全相同的原因：細胞質(zhì)基因不同；發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變或染色體變異；后天生長的環(huán)
18、境條件的影響。3．克隆的分類克隆根據(jù)其目的和水平不同，可分為治療性克隆和生殖性克隆。(1)兩種克隆的定義：所謂治療性克隆是指利用克隆技術產(chǎn)生特定細胞和組織(皮膚、神經(jīng)或肌肉等)用于治療性移植。生殖性克隆是指將克隆技術用于生育目的，即用于產(chǎn)生人類個體。(2)二者的區(qū)別與聯(lián)系,考點59胚胎工程,4.中國政府的觀點：不贊成、不允許、不支持、不接受任何形式的生殖性克隆實驗，不反對治療性克隆。,高考考法突破,角度3試管嬰兒技術與設計試管嬰兒技術的比較,考點59胚胎工程,考點59胚胎工程,,本考點結束,高考考法突破,考法5生態(tài)工程基本原理,考法6生態(tài)工程的實例分析,應試基礎必備,考點60生態(tài)工程,考點60
19、生態(tài)工程,應試基礎必備,1．生態(tài)工程的基本原理(1)生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟①生態(tài)工程建設的目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。②生態(tài)工程的特點：少消耗、多效益、可持續(xù)。③生態(tài)經(jīng)濟：通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一就是建設生態(tài)工程。(2)生態(tài)工程所遵循的基本原理；①物質(zhì)循環(huán)再生原理；②物種多樣性原理；③協(xié)調(diào)與平衡原理；④整體性原理；⑤系統(tǒng)學和工程學原理；⑥系統(tǒng)整體性原理。,考點60生態(tài)工程,2．生態(tài)工程的實例(1)生態(tài)工
20、程的實例分析。,應試基礎必備,考點60生態(tài)工程,返回考點目錄,高考考法突破,考法5生態(tài)工程的基本原理,角度1關于生態(tài)工程的幾個問題1．生態(tài)工程建設的目的：就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益同步發(fā)展。2．生態(tài)工程的特點：少消耗、多效益、可持續(xù)。3．生態(tài)工程的理解：涉及的學科知識包括生態(tài)學和系統(tǒng)學；運用到的技術手段或方法有系統(tǒng)設計、調(diào)控和技術組裝；最終目的是促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展。4．生態(tài)工程的主要任務：是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))進行修復，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。,考點60生態(tài)
21、工程,角度2生態(tài)工程的基本原理分析,高考考法突破,考點60生態(tài)工程,高考考法突破,考點60生態(tài)工程,角度3整體性原理和系統(tǒng)整體性原理(1)整體性原理：整體性原理指社會、經(jīng)濟、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，例如林業(yè)建設中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題，即種樹的同時考慮經(jīng)濟收入、糧食、燃料等問題。(2)系統(tǒng)整體性原理指整體大于部分之和，即1＋1>2。目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，具體是指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理，如藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻類和真菌等。,,考點60生態(tài)工程,高考考法突破,考點60生態(tài)工程,考法6生態(tài)工程的實例分析,1．“生態(tài)經(jīng)濟”與“傳
22、統(tǒng)經(jīng)濟”的區(qū)別：傳統(tǒng)的經(jīng)濟模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源，消耗地球贈給我們的自然資本。生態(tài)經(jīng)濟則主要是通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。2．設計實施生態(tài)工程堅持的原則(1)首先肯定生態(tài)工程的作用，特別是對恢復和重建受損生態(tài)系統(tǒng)的重要作用。(2)不忘大自然固有的強大的生態(tài)恢復力量，不能誤認為只要有了生態(tài)工程，就可以走發(fā)達國家“先污染、破壞，后治理”的老路。3．關于生態(tài)農(nóng)業(yè)的分析(1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理：生態(tài)學的基本原理是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要理論基礎。生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利
23、用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學的一條基本原理，而食物鏈則是生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主要渠道，因此食物鏈既是一條能量轉換鏈，又是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟上看還是一條增值鏈。因此，遵循這一原理，就可以合理設計食物鏈，充分利用當?shù)刈匀毁Y源，利用動物、植物和微生物之間的相互依存關系，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被分層次地充分利用，使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機廢物成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是實行無廢物生產(chǎn)，提供盡可能多的潔凈產(chǎn)品，既能充分有效利用機械設備、化肥、農(nóng)藥，又減少環(huán)境污染。,高考考法突破,考點60生態(tài)工程,(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點①實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用。②減少能源和資源的消耗，減少化肥用量，減輕環(huán)境污染。③降低農(nóng)業(yè)投入，收獲多種產(chǎn)品，增加經(jīng)濟效益。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型①?；~塘模式：人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。做到蠶糞養(yǎng)魚，魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收，如圖所示。,②沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式,通過控制溫室內(nèi)的溫度、光照、氣體和水肥等因素，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高糧食、蔬菜和水果的產(chǎn)量和質(zhì)量。,,本考點結束,考點60生態(tài)工程,
高考生物二輪復習 專題20 胚胎工程和生態(tài)工程課件.ppt
