1、专题23 胚胎工程和生态工程,-2-,特色梳理,题型演练,选考提升,胚胎工程 1.动物胚胎发育过程,(1)受精卵经过卵裂形成卵裂球。 (2)28个细胞时:每一个细胞都有全能性。 (3)卵裂球特点:细胞进行有丝分裂,细胞数量增加,细胞体积逐渐变小。,-3-,特色梳理,题型演练,选考提升,2.体外受精和胚胎体外培养,-4-,特色梳理,题型演练,选考提升,3.胚胎移植与胚胎分割,-5-,特色梳理,题型演练,选考提升,4.胚胎干细胞培养及应用 (1)来源:囊胚内细胞团。 (2)培养:一般用胚胎成纤维细胞作饲养层培养胚胎干细胞,这样可以促进干细胞生长的同时抑制干细胞的分化。 (3)获取:把胚胎干细胞放到
2、有饲养层的培养液中培养,直到内细胞团突出饲养层外,用酶消化或机械剥离内细胞团,再把它用酶消化成单个细胞,置于新鲜培养液中培养。 (4)应用:胚胎干细胞核移植:将胚胎干细胞核移植到去核卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。 用干细胞克隆器官,为器官移植提供器官。,-6-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一 受精作用和胚胎发育过程 典例精析1下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,错误的是( ) A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断减小 C.受精卵发育为囊胚的过程发生在子宫 D.胎儿的胎膜和胎盘由囊胚的滋养层发育而
3、来,答案,-7-,特色梳理,题型演练,选考提升,易错点拨随着分裂次数增加,卵裂球细胞的体积缩小,细胞的数目增加,胚胎总体积不变或略有缩小;卵裂球DNA含量增加,每个细胞中DNA含量不变;卵裂球有机物含量减少。,-8-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二 胚胎工程及其实践应用 典例精析2世界首个细胞核移植“三亲”婴儿已于2016年4月诞生,引起全球广泛关注。医生首先从母亲的卵细胞取出细胞核,并将其注入已去掉细胞核的捐赠者的卵细胞内,重组细胞就拥有了母亲的核DNA以及捐赠者的线粒体DNA,最后再利用精子进行体外受精。 请回答下列问题。 (1)医生用这一方法同时培育了5个胚胎,因此母亲的卵巢事先需
4、经 处理以获得更多的卵细胞;体外受精前,精子需经培养达到 状态。,-9-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2)下列关于体外受精及胚胎工程的叙述,错误的是 。 A.精子和卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白 B.28细胞期的卵裂球每一个细胞都具有全能性 C.中胚层是由外胚层的细胞增殖分裂形成的 D.体外受精使用的培养液和早期胚胎培养液成分相同(3)受精卵需经早期发育培养,才能完成植入或着床,通常移植的最适宜时是 。胚胎发育到一定阶段,会形成滋养层细胞,这部分细胞将发育成 。 (4)在英国获得批准的“三亲”技术则不同,是捐献者的卵细胞与父亲的精子经体外受精形成的受精卵去核后,注入父、母亲所形成受精卵的
5、核,以剔除母亲线粒体中有缺陷的基因信息。该过程涉及的生物技术有体外受精、 、 和胚胎移植。,-10-,特色梳理,题型演练,选考提升,答案:(1)超数排卵(促性腺激素也可) 获能 (2)D (3)发育到8细胞以上的胚胎(早期囊胚、早期胚胎、桑椹胚也可) 胚胎的附属结构(胚外结构、胚盘等合理答案也可) (4)核移植 胚胎体外培养(本小题答案顺序可互换),-11-,特色梳理,题型演练,选考提升,易错点拨(1)精子获能的理解:成熟的精子需体外获能后才能与卵细胞结合,这里的获能是指获得受精能力而不是获得能量。 (2)胚胎体外培养过程对培养液的要求:需要配制一系列含有不同成分的培养液,用以培养不同发育时期
6、的胚胎。 (3)胚胎移植产生的后代生殖方式判定:是有性生殖还是无性生殖,需要看所移植胚胎的来源,若移植胚胎来自受精卵,则胚胎移植为有性生殖,若移植胚胎来自胚胎分割或核移植,则胚胎移植为无性生殖。 (4)并非所有的生物都需胚胎移植:胚胎移植是哺乳动物胚胎工程中获得后代的唯一方法,而蛙、鱼等体外受精的动物不需要胚胎移植。,-12-,特色梳理,题型演练,选考提升,(5)胚胎分割的方法及注意事项:可以利用切割针或切割刀分割胚胎,也可用酶解法。但需注意,前者处理对象一般为桑椹胚(均等分割即可)或囊胚(需均等分割内细胞团),后者处理对象一般为卵裂球,经酶解将细胞分散开。分割的胚胎或细胞可直接移植给受体,也
7、可培养到囊胚阶段,再移植到受体内。,-13-,特色梳理,题型演练,选考提升,1.囊胚内细胞或物质的变化规律,-14-,特色梳理,题型演练,选考提升,2.胚胎工程技术在试管动物和克隆动物培养中的应用,-15-,特色梳理,题型演练,选考提升,-16-,特色梳理,题型演练,选考提升,-17-,特色梳理,题型演练,选考提升,生态工程 1.生态工程的原理、研究对象及主要类型,-18-,特色梳理,题型演练,选考提升,2.生态工程在农业中的应用 (1)传统农业措施:套种、间种、轮种。 (2)生态工程在农业生产中的应用 庭院生态工程。 农业生态工程:种植业、畜牧业。 (3)农业生态工程的主要技术 物质的良性循
8、环技术。 洁净可再生的新能源开发技术:太阳能、沼气(生物能)、风能、潮汐能、水电能。 种植业和畜牧业合理优化技术。,-19-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型一 生态工程的原理及主要类型 典例精析1某农户建立了小型的“蔬菜鸡、猪沼气”系统。请回答下列问题。 (1)这一系统属于人工干预下的 生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和 ,在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑这三者的投入与产出外,还要考虑 的投入。 (2)在该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于的生态工程。 A.生物多样性保护和持续利用 B.节水和废水处理与利用 C.山区小流域综合治理与开发 D.清洁及可再生能源系统
9、组合利用,-20-,特色梳理,题型演练,选考提升,答案:(1)庭院 分解者 劳动者 (2)D 解析:(1)某农户建立的“蔬菜鸡、猪沼气”生态系统,是对家庭庭院的综合利用,是一个人工生态系统,属于人工干预下的庭院生态系统,组成成分包括生产者、消费者和分解者。在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑生产者、消费者和分解者的投入与产出外,还要考虑劳动者的投入。(2)沼气作为清洁可再生的能源,因此利用发酵技术产生沼气开发生物能属于清洁及可再生能源系统组合利用,D项符合题意。,-21-,特色梳理,题型演练,选考提升,题型二 生态工程在农业中的应用 典例精析2(2017浙江4月选考,32节选)回答与生态工程
10、有关的问题。 (1)对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下,贯穿全过程的核心技术是 技术。其中“过腹还田”的具体途径是 。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气,这利用了农业生态工程中的 技术。,-22-,特色梳理,题型演练,选考提升,(2)农业生产上,畜牧业依赖和受制于种植业,可以通过种植业和畜牧业的 技术提高经济和社会效益。“退耕还林”后,林地的增加可以减少 ,更有利于受损生态系统的恢复。使用农药能有效控制农业害虫,但也使生态系统的 减少,因此利用生物的 进行生物防治是今后的发展方向。,答案:(1)物质的良性循环 秸秆家畜粪便农田 洁净可再生的新能源开发 (2)合理优化 水土流失 生物多样性 种间关系,-23-,特色梳理,题型演练,选考提升,与生态工程有关的解题思路 (1)生态工程的原理分析:从意义出发分析其理论基础,如无废弃物农业利用的就是物质循环利用原理。 (2)生态经济主要依据循环经济原则,使物质成为再生产的原料,实行无废料生产模式。 (3)生态工程是实现生态经济的重要手段。 (4)生态农业的最终目的是实现物质和能量的高效、多级利用。,
