1、第17讲 胚胎工程、生态工程,-2-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,命题点一胚胎工程 1.胚胎工程各技术间关系图,-3-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,2.早期胚胎发育过程的分析,-4-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,3.胚胎工程的操作流程 (1)试管动物技术的流程(见下图),-5-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)胚胎移植技术的流程 以牛胚胎移植为例,-6-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,掌握胚胎工程操作流程,解答相关问题 胚胎移植是胚胎工程技术的最后一道“工序”。下页左上图是胚胎移植的基
2、本程序,请分析并回答下列问题。,-7-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(1)图中超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 。 (2)配种时,卵子在输卵管内进一步成熟,当卵子达到 时,才具备与精子受精的能力。 (3)“冲卵”实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的 冲洗出来。 (4)冲卵后,对胚胎进行质量检查,这里培养的胚胎应发育到 阶段才能进行胚胎移植。 (5)在此基础之上,通过 技术可以提高胚胎利用率,获得更多遗传物质相同的犊牛。,答案: (1)促性腺激素 (2)减数第二次分裂的中期 (3)早期胚胎 (4)桑椹胚或囊胚 (5)胚胎分割,-8-,命题点一,命题点二,整合提升,题
3、型突破,题组训练,易错易混 (1)误认为胚胎移植过程中的冲卵冲出的是卵子,实际上冲卵冲出的是早期胚胎。 (2)误认为高等哺乳动物卵子就是成熟的、已经完成减数分裂的卵细胞,实际上能和精子结合的卵子主要是处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,其在与精子的结合过程中完成减数第二次分裂。,-9-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,1.(2017广西桂林模拟)下图表示转基因牛的培育过程。请据图回答问题。(1)在正常的生殖过程中判断卵子是否受精的标志是 。 (2)采集来的卵母细胞一般要培养到 (时期),才能和获能的精子受精。,-10-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(3
4、)流程A和B分别指 和 。A过程应保证发育到 阶段,才能进行B操作。方法C常用 。 (4)为同时获得多个完全相同的子代个体,可在进行B操作之前进行 。 (5)在A中可以获得大量胚胎干细胞,其在功能上具有发育的 。,答案 (1)在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 (2)减数第二次分裂中期 (3)早期胚胎培养(动物组织培养) 胚胎移植 囊胚(桑椹胚) 显微注射法 (4)胚胎分割 (5)全能性,-11-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,2.(2016全国理综)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。,-12-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组
5、训练,回答下列问题。 (1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为 。过程表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用 的方法。代表的过程是 。 (2)经过多次传代后,供体细胞中 的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。 (3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是 。 (4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了 。,答案: (1)XX或XY 显微操作 胚胎移植 (2)遗传物质 (3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 (4)动物已分化体细胞的细胞核具有全能
6、性,-13-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,解析: (1)因为供体性别不确定,所以A的性染色体的组成可为XX或XY。常采用显微操作的方法去除卵母细胞的细胞核。过程表示将早期胚胎移入受体,其过程为胚胎移植。 (2)取供体动物的体细胞培养,一般选用传代10代以内的细胞,因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。超过10代继续培养,则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。 (3)克隆动物的细胞核基因来自供体,因此大部分性状与供体相同,但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体),即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响,这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相
7、同。 (4)其他克隆动物的成功获得也证明了动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。,-14-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,命题点二生态工程 1.生态工程的原理比较,-15-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,-16-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,2.生态工程的实例分析,-17-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,-18-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,-19-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,依托生态平衡解答有关生态工程的题 某小组对市郊一农业生态系统进行调查后,经过交流绘制出了如下图
8、所示的生态工程示意图。据图回答有关问题。,-20-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(1)该生态系统最主要的成分是 ,图中的食用菌属于生态系统成分中的 ,该生态系统中,属于第二营养级的生物有 。 (2)建立这一生态系统的目的是使农作物固定的太阳能持续、高效地 ;该生态系统的能量利用率较高与物质的 利用密不可分。 (3)请画出该农业生态系统的食物网。 (4)该生态系统的建设主要根据生态工程建设的 原理。,答案: (1)农作物(生产者或植物) 分解者 人和家禽、家畜 (2)流向对人类最有益的部分 多级(循环、重复) (3) (4)物质循环再生,-21-,命题点一,命题点二,整合提
9、升,题型突破,题组训练,方法规律 生态工程设计的常用方法 (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,鱼与稻各自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,促进物质循环和能量流动。这表现在鱼类摄食杂草,减少了杂草与水稻在阳光、养分等方面的竞争;鱼粪中含有丰富的氮、磷,增加了水稻的肥源;滤食性鱼和杂食性鱼能摄食稻田中的浮游生物、底栖动物等。,-22-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(2)生态工程设计的常用方法之二是食
10、物链(网)的“加环”。“加环”可为未被利用的残余物找到出路。例如,用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等,其残余物用来栽培食用菌,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。,-23-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,我国南方某地环保部门向遭受严重污染的南湖中引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。下图为该生态系统修复后的部分生物的营养关系,请据图回答问题。,-24-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(1)在修复该生态系统时要控制污水流入的速率,除了有利于有机污染物被充分分解外,还有利于植物对 的充分吸收,防止水体富营养化。
11、该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加,其群落演替类型是 。 (2)调查野鸭的种群密度常用 法。当螺蛳数量增加时,草鱼和罗非鱼数量也会增多,这样,螺蛳种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部 的结果。,-25-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,(3)苦草等沉水植物大量繁殖后,部分浮游植物的生物量下降,大型底栖动物的数量有所增加,这是在 水平上研究的结果。沉水植物通过一定的信息传递吸引浮游动物栖息在其叶表面,从而抚育出高密度的浮游动物群落。浮游动物能够大量捕食浮游藻类,也间接地控制了藻类的数量。这体现出信息传递的作用是能调节生物的 ,以维持生态系统的稳定。 (4)该修复工程可将有机
12、污染物充分地分解利用,这主要符合生态工程的 原理。若在此基础上,进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统,其主要目的是设法调整能量流动关系,使能量持续高效地流向 。,-26-,命题点一,命题点二,整合提升,题型突破,题组训练,答案: (1)无机盐 次生演替 (2)标志重捕 负反馈调节(反馈调节或自我调节) (3)群落 种间关系 (4)物质循环再生 对人类最有益的部分,-27-,失分误区,对胚胎移植及胚胎分割技术辨析不清 防范策略 (1)胚胎移植是胚胎工程中的最后一道程序,移植的胚胎必须发育到桑椹胚或囊胚阶段,不能直接移植受精卵。,-28-,失分误区,(3)两次激素处理 同期
13、发情处理; 超数排卵。 (4)两次检查 收集胚胎检查; 移植后是否妊娠检查。 (5)冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。 (6)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。 (7)同期发情处理用雌性激素,超数排卵处理用促性腺激素。 (8)试管动物的性别和性状由父本、母本决定,而克隆动物的性别和性状与核供体基本相同。 (9)胚胎的产生过程一般是有性生殖,但胚胎分割是无性生殖方式。,-29-,失分误区,防范演练 “滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛,人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白。 (1)试管动物实际上是体外受精与胚胎移植两项技术的综合运用。体外受精前需要对奶牛的精子进行
14、处理。防止多精入卵的生理反应包括 和 。胚胎工程的终端环节是胚胎移植,移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 。,-30-,失分误区,(2)人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取,含有一种生物所有基因的文库称为 ,获得人体白蛋白基因后可以利用 技术进行扩增。人体白蛋白基因一般利用 法导入牛的受精卵中,当受精卵分裂到囊胚期时,需要取囊胚的 细胞进行性别鉴定,以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。 (3)基因工程技术还可以让动物细胞生产人源抗体,通常可将从动物体内提取的B细胞的抗体分子基因敲除,导入人的抗体分子基因,然后将该细胞与 细胞融合,再用特定的 进行筛选得到杂交瘤细胞,再通过克隆化培养和 等过程获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,再在培养液或小鼠腹腔进行培养,从而获得所需抗体。,-31-,失分误区,答案: (1)获能 透明带反应 卵细胞膜反应 免疫排斥 (2)基因组文库 PCR 显微注射 滋养层 (3)骨髓瘤 选择培养基 (专一)抗体检测,
