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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题,31,胚胎工程与生态工程,考点1胚胎工程,一、胚胎工程的操作流程,知识清单,二、体内受精和早期胚胎培养,1.精子与卵子的发生,2.受精,(1)精子获能:刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在,雌性动物生殖道,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,才具备与精子受精的能力。,(3)受精过程主要包括:精子穿过,放射冠和透明带,进入卵细胞膜,原核形成和融合。,3.胚胎发育过程:受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官分化幼体。,(1)哺乳动物的早期胚胎发育是在,输卵管,中进行的,一般到桑椹胚期进入子宫,囊胚期着床。,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,(2)卵裂:细胞分裂方式是,有丝分裂,。,(3)囊胚:由滋养层细胞和内细胞团构成,内细胞团,细胞具有发育全能性,能分化出幼体动物,的所有组织器官。,(4)原肠胚:出现了,三,个胚层和原肠腔。,知能拓展,1.排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。,2.防止多精子入卵的机制包括:,第一道屏障:透明带反应;第二道屏障:卵细胞膜反应。,3.受精标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精过程完成的标志是雌、雄原核,的融合。,4.卵裂期细胞体积、数量及胚胎总体积的变化,细胞体积缩小,细胞数量增加,胚胎总体积不变或略有缩小。,三、体外受精和早期胚胎培养,1.体外受精,(1)精子的采集与获能:采集方法有,假阴道,法、手握法和电刺激法等;体外获能方法通常有,培养,法和化学诱导法。,(2)卵母细胞的采集和培养:给哺乳动物注射,促性腺,激素,使其超数排卵,然后从,输卵管,中冲出卵子;也可从废弃的卵巢或活体卵巢中采集,但需要培养到,减中期,时,才可受精。,(3)体外受精:获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精。,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,。,知能拓展,1.原肠胚不属于早期胚胎,早期胚胎是指可用于移植的胚胎,包括原肠胚之前的囊胚、桑椹胚,甚至更早的阶段。,2.获得精子和卵子后,两者并不立即在体外结合:需要对精子进行获能处理,并将卵母细胞培养至,减数第二次分裂中期。,3.胚胎发育的过程中,细胞的全能性并非完全相同,桑椹胚细胞具有全能性,囊胚细胞开始分化,原肠胚时期细胞已出现高度分化。,四、胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞,1.胚胎移植,(1)概念剖析,供体:能提供早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到胚胎的雌性动物。,受体:与供体,同种的、生理状态相同,的其他雌性动物。,结果:产生新个体。,(2)意义:充分发挥,雌性优良个体的繁殖潜力,。,(3)生理学基础,移入:排卵后,供、受体生殖器官,的生理变化是相同的。,收集:早期胚胎处于,游离状态,。,存活:受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生,免疫排斥反应,。,遗传性:供体胚胎可与受体子宫建立正常的,生理和组织,联系,但移入受体的供体胚胎的,遗传特性,不受任何影响。,(5)胚胎移植的实质: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,。,(6)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。,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,其实质是,动物的无性繁殖或克隆,。,(4)基本程序:,(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,(1)来源:,早期胚胎或原始性腺,。,(2)特点:在形态上,体积小、核大、核仁明显;在功能上,具有,发育的全能性,;在体外培养条件,下可以,增殖而不分化,。,(3)培养过程,知能拓展,1.探究用于移植的胚胎来源及生殖方式,(1)核移植,无性繁殖,(2)体外受精,有性生殖,(3)体内受精冲卵移植有性生殖,2.同期发情处理一般用雌性激素,超数排卵处理用促性腺激素。,3.胚胎移植过程要经过两次检查,分别是:冲卵后,对胚胎进行质量检查;移植后是否妊娠检,查。,比较项目,试管动物,克隆动物,技术基础,体外受精、胚胎移植,核移植技术、细胞,培养、胚胎(分割)移植,实例,试管牛,多利羊,过程,生殖方式,有性生殖,无性生殖,遗传物质,遗传物质来自两个个体,遗传物质大部分来自供核生物体,意义,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期,加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等,4.试管动物与克隆动物的比较,例2,(2016广西浔州高中二模,40)图为牛胚胎移植过程示意图,请回答下列问题。,(1)阶段常用,激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。,(2)冲卵的生理基础是,。,(3)阶段对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到,或,阶段。,(4)若要通过获得遗传物质完全相同的多个新个体,可对阶段检查合格的胚胎进行,技术处理,该过程中应注意对,进行均等分割。,(5)ES或EK细胞的形态特征是,在培养液中加入,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。,解析,(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。(2)早,期胚胎形成后处于游离状态,未与母体子宫建立联系,这是冲卵的生理基础。(3)胚胎移植前对,胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗,传物质完全相同的多个新个体,胚胎分割时注意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞具有,体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征,在胚胎干细胞培养时向培养液中加入分化诱导因子,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。,答案,(1)促性腺(2)早期胚胎形成后处于游离状态,未与母体子宫建立联系(3)囊胚桑椹,胚(4)胚胎分割内细胞团(5)体积小、细胞核大、核仁明显分化诱导因子,考点2生态工程,一、生态工程与生态经济,1.生态工程建设的目的是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,生态效益与经济效益,的同步发展。,2.生态工程的特点:,少消耗、多效益、可持续,。,3.生态经济:主要是通过实行“循环经济”的原则,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,从而实现,废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就,是,生态工程,。,项目,理论基础,意义,实例,物质循环,再生原理,物质循环,可避免,环境污染,及其对系统稳定和发展的影响,无废弃物农业,物种多性样,原理,生态系统具有较高的抵抗力稳定性,生物多样性程度高可为各类生物的生存提供多种机会和条件;可提高系统的生产力,“三北”防护林建设中的问题,珊瑚礁生态系统生物多样性的问题,协调与平,衡原理,生物与环境,的协调与平衡,生物数量不超过,环境承载力,可避免,系统的失衡和破坏,太湖富营养化问题、过度放牧等,整体性,原理,社会、经济、自然构成复合系统,统一协调各种关系,保障系统的,平衡与稳定,林业建设中自然系统与社会、经济系统,的关系问题,系统学和工程学原理,系统的结构决定功能原理:,分布式,优于,集中,和,环式,改善和优化系统的结构以改善功能,桑基鱼塘,系统整体性原理:整体大于,部分之和,保持系统很高的生产力,珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系,二、生态工程所遵循的基本原理,1.生态工程的原理比较,2.生态工程的实例分析,实例,问题,原理,对策,案例,农村综合发展型生态工程,实现物质的多级循环利用,在资源有限的条件下能较多地产出,取得经济效益、社会效益和生态效益的全面提高,物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理,建立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,小流域的水土流失,整体性原理、协调与平衡原理、系统学和工程学理,运用多种原理,应用多种措施综合治理,甘肃陇南地区“九子登科”治理模式,大区域生态系统恢复工程,土地荒漠化,协调与平衡原理、整体性原理,退耕还林还草、植树造林等,“三北”防护林生态工程,退耕还林还草生态工程,湿地生态恢复工程,湿地缩小和破坏,控制污染、退田还湖,江西鄱阳湖的生态恢复工程,矿区废弃地的生态恢复工程,矿区生态环境问题,系统学和工程学原理,修复土地、恢复植被,赤峰市元宝山矿区生态恢复工程,城市环境生态工程,环境污染,协调与平衡原理、整体性原理等,城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等,污水及垃圾处理、城市绿化,(2)图示,知能拓展,1.桑基鱼塘模式,(1)特点:人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥田、肥桑,从而,获得稻、鱼、蚕茧三丰收。,2.沼气农田立体养殖模式,(1)特点:通过控制温室内的温度、光照、气体和水肥等因素,缩短生产周期,大幅度提高粮食、,蔬菜和水果的产量和质量。,(2)图示,例2,(2016黑龙江模拟,40)一青年农民利用自己学习的生态学知识,在自家庭院里建了一个小,型生态农业,年创收上万元。下图是该家庭生态工程的模式图,请据图分析回答问题。,(1)从图中可知,人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相,比,突出的优点是,。,(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是,。,(3),生态工程建设的目的就是遵循自然界,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。与传统工程相比较,生态工程具有,的特点。,(4)人类设计生态工程的根本目标:在促进自然界良性循环的前提下,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。生态工程所遵循的基本原理是,、,、协调与平衡原理以及,、系统学和工程,学原理。,(5)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,应使食物链和营养级越长,越多越好,你是否支持这一观点?,。,解析,(1),该生态农业减少了燃烧煤炭所产生的污染。,(2),该生态工程充分利用了废弃物中的能,量,使能量能够更多地被人类利用。,(3),生态工程建设的目的就是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。生态工程的特,点是少消耗、多效益、可持续。,(4),生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样,性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。,(5),在生态系统中,能量流动特,点是单向流动,逐级递减。由于生产者固定的能量是有限的,因此食物链和营养级不能很长很,多,一般地一条食物链中不超过45个营养级。,答案,(1)减少了燃烧煤炭所产生的污染(2)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级,利用(3)物质循环少消耗、多效益、可持续(4)物质循环再生原理物种多样性原理整,体性原理(5)否,
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