高考胚胎工程和生態(tài)工程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、高三導(dǎo)學(xué)案專題六：胚胎工程、安全性問(wèn)題和生態(tài)工程學(xué)習(xí)目標(biāo)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程 （A）胚胎工程的理論基礎(chǔ)（A）胚胎干細(xì)胞的移植（A）胚胎工程的應(yīng)用（B）生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題（A生態(tài)工程的原理（A）生態(tài)工程的實(shí)例及應(yīng)用（B）回顧基礎(chǔ)第一部分：胚胎工程一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育（一）精子的發(fā)生1、場(chǎng)所：睪丸（精巢）2、時(shí)間：初情期-生殖機(jī)能衰退3、過(guò)程：（略）細(xì)胞核為精子頭的主要部分，高爾基體變?yōu)轫旙w，中心體變?yōu)槲?，線粒體變?yōu)榍誓?，其它物質(zhì)變?yōu)樵|(zhì)滴脫落（二）卵子的發(fā)生1、場(chǎng)所：卵巢、輸卵管（成熟卵子）2、時(shí)間：性別分化以后（胎兒期）3、過(guò)程：（1）胎兒期動(dòng)物的胚胎在 性別分化 后以后,卵

2、原細(xì)胞 通過(guò) 有絲分裂不斷增加數(shù)量，并進(jìn)一步演變?yōu)?初級(jí)卵母 細(xì)胞,這時(shí)，它被卵泡細(xì)胞包圍，形成 卵泡。（2）初情期后減數(shù)第一次分裂：是在雌性動(dòng)物排卵前后完成 的，結(jié)果產(chǎn)生1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞 和1個(gè)第一極體， 進(jìn)入輸卵管，準(zhǔn)備與精子受精。（3）減數(shù)第二次分裂：是在精子和次級(jí)卵母細(xì)胞（減n中期）結(jié)合的過(guò)程中形成的,次級(jí)卵母細(xì)胞 經(jīng)分裂產(chǎn)生1個(gè)卵子和1個(gè)第二極體。*精子和卵子發(fā)生的比較名稱精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場(chǎng)所睪丸的曲細(xì)精管一 卵巢 一時(shí)期從初情期開(kāi)始胚胎在性別分 化以后是否變形需變形無(wú)需變形分裂情況均等分裂不均等分裂結(jié)果形成4個(gè)精子細(xì) 胞形成1個(gè)卵子 和3個(gè)極體MI 和 MH是否連續(xù)是否（三）受

3、精：精子與卵子結(jié)合形成合子1、場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)完成的2、過(guò)程：（1）準(zhǔn)備階段1：精子獲能：剛排出的精子不能立 即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的 生理變化后，才能獲得受精能力（蘇教版：卵泡液、 輸卵管分泌物、血清等液體可使精子獲能）*準(zhǔn)備階段2:卵子的準(zhǔn)備：排出的卵子成熟程度不同， 有的可能是 次級(jí)卵母細(xì)胞,有的可能是初級(jí)卵母細(xì) 胞，它們都要在 輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù) 第二次分裂中期 時(shí)，才具備與精子受精的能力。 （2）受精階段：場(chǎng)所：輸卵管過(guò)程：通過(guò)頂體反應(yīng)精子穿越放射冠（卵丘細(xì)胞群） -接觸透明帶后穿越透明帶接觸卵黃膜（發(fā)生 透明帶反應(yīng)）-精子與卵黃膜融合，精子進(jìn)入

4、卵（卵黃膜封閉作用）-尾脫離，核膜破裂形 成雄原核，卵子完成減數(shù)第二次分裂， 形成雌原核， 兩核結(jié)合，受精結(jié)束。（當(dāng)在卵黃膜和透明帶的間 隙觀察到兩個(gè)極體時(shí)，說(shuō)明卵子已經(jīng)完成了受精， 這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志）（3）減數(shù)分裂和受精作用的意義：對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物 的遺傳和變異，都是十分重要的。（四）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程（1）卵裂期：細(xì)胞 有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加， 但胚胎的總體體積 并不增加，或略有減小。（2）桑棋胚：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑棋。是全能細(xì)胞。（3）囊胚：細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞的全 能性仍比較高

5、）。其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā) 育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔。（4）原腸胚：有了 三胚層的分化，具有 囊胚腔和 原腸腔。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層，下方細(xì)胞形成 內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。滋養(yǎng)層細(xì) 胞發(fā)育成胎膜和胎盤細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大 限度二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)（一）體外受精1、概念：是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在 體外人工 控制的環(huán)境中完成受精過(guò)程的技術(shù)。主要包括卵母 細(xì)胞的采集、精子的獲能和受精等幾個(gè)主要步驟。2、主要過(guò)程（1）卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：方法一：小型動(dòng)物用促性腺激素處理,使其排出更 多的卵子，然后，從 輸卵

6、管中沖取卵子,直接與獲 能的精子在體外受精。一方法二：大家畜或大型動(dòng)物，從 卵巢中采集卵母細(xì) 胞；都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的 精子受精。（2）精子的采集和獲能：假陰道法，手握法和電刺激法在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行 獲能處理。對(duì)嚙齒動(dòng)物、兔、豬等的精子用培養(yǎng)法（放入人工配制 的獲能液中）；對(duì)牛、羊等精子用化學(xué)法（放在肝 素或鈣離子載體溶液中）（3）受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能 溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程。（二）胚胎的早期培養(yǎng)：1、精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的 發(fā)育能力。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取 出向

7、受體移植或冷凍保存。不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí) 間不同。2、將體外培養(yǎng)的早期胚胎移植到受體子宮時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育至桑棋胚或囊胚期的胚胎,從而有利于提高妊娠率。三、胚胎工程的應(yīng)用及前景（一）胚胎移植1、概念：胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過(guò)體外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的 其它雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼 續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。其中提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”。（供體 為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物應(yīng)為 常見(jiàn)或存量 大的品種。）2意義：（優(yōu)勢(shì)）大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu) 良個(gè)體的繁殖能力。應(yīng)用：良種畜群迅速擴(kuò)大，加速了育種工作和品種

8、改良；胚胎移植不受時(shí)間和地域的限制，大量節(jié)省 了購(gòu)買種畜的費(fèi)用；一次多胎或一次雙胎；建立胚 胎庫(kù)，保存品種資源和瀕危物種。3、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)（1）動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖 器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入 受體提供了相同的生理環(huán)境。（2）哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后,在一定時(shí)間內(nèi) 不會(huì)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(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免 疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可 能。（4）供體胚胎可與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(guò) 程中不受任何影響。4、過(guò)

9、程：選肄供體母牛受體母牛I I同用發(fā)情處現(xiàn)1部提排卵供律公牛一I推卵I ，做檢？t培養(yǎng) ,I妊罪楂itI分娩肝肺掰旭谷牛）對(duì)供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn) 性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的 受體，供體和受體是 同一物種。并用激素進(jìn)行同期 發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處 理。配種或人工授精。對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi) 的胚胎沖洗出來(lái)（也叫沖卵）。對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢 查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到 桑棋或胚囊胚階段。直接 向受體移植或放入 一196 C的液氮中保存。對(duì)胚胎進(jìn)行移植。移植后的檢查。對(duì)受體母牛進(jìn)行是否

10、妊娠的檢 查?！咎貏e提示】用于移植的胚胎應(yīng)為 桑川胚或囊胚。胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，同一物 種的動(dòng)物才有可能具有相同的生理特征。作為供體的動(dòng)物是優(yōu)良品種，受體的雌性動(dòng)物則是常見(jiàn)或存量大的品種。5、地位：如轉(zhuǎn)基因、核移植，或體外受精 等任何一項(xiàng)胚胎工 程技術(shù)所生產(chǎn)的胚胎，都必須經(jīng)過(guò) 胚胎移植技術(shù)才 能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”(二)胚胎分割1、概念：是指采用機(jī)械方法將 早期胚胎切割2等份、4等份 等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。這種方法 可視為一種胚胎克隆方法。2、意義：提高家畜的胚胎利用率。來(lái)自同一胚胎的后代具 有相同的遺傳物質(zhì)，屬于 無(wú)性繁殖。3、材料：發(fā)育良好，

11、形態(tài)正常的 桑棋胚或囊胚。(桑棋胚 至囊胚的發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞開(kāi)始分化，但其 全能性 仍很高，也可用于胚胎分割。)4、操作過(guò)程：選擇良好的桑棋胚或囊胚 移入培養(yǎng)皿中，用分割針 或分割刀片將其切開(kāi)，吸出其中的半個(gè)胚胎注入透 明帶中或直接移植給受體。注意：對(duì)囊胚階段的 胚胎分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響 分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育?？蓪?duì)滋養(yǎng)層切割 取樣，做DN后析性另怪定(三)胚胎干細(xì)胞1、概念：哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱 ES或EK細(xì)胞，來(lái)源 于早期胚胎或從原始性腺中分離出來(lái)。2、特點(diǎn)：具有胚胎細(xì)胞 的特性，在形態(tài)上表現(xiàn)為 體積小，細(xì) 胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。 3、

12、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：可以用于治療人類的某些頑疾。細(xì)胞壞死、退化 或功能異常引起的，如帕金森綜合癥、少年糖尿病 和老年癡呆等。目前，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，用 ES細(xì) 胞誘導(dǎo)分化出的某些組織細(xì)胞已成功治愈糖尿病、 肝衰竭等。用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后 免疫排斥的問(wèn)題在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料，這為揭 示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡 的機(jī)理提供了有效的手段； 可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律； 第二部分：生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題一、轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論 ：(1)基因生物與食物安全：反方觀點(diǎn)：反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、 出現(xiàn)新的過(guò)敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改變正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)價(jià)、科

13、學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú) 實(shí)例無(wú)證據(jù)(2)轉(zhuǎn)基因生物與生物安全:對(duì)生物多樣性的影響 反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為 入侵外來(lái)物種、重組出有害的病原體、成為超級(jí)雜 草、有可能造成“基因污染”正方觀點(diǎn)： 生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距 離有限、花粉存活時(shí)間有限(3)轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 影響反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出有害 的病原微生物、毒蛋白等可能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體 正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥 使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境二、生物技術(shù)的倫理問(wèn)題(1)克隆人：兩種不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持否定態(tài)度。否定的理由：克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德，是克隆技

14、術(shù)的濫用；克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；克隆人是在人一 為的制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人。肯定的理由：技術(shù)性問(wèn)題可以通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術(shù)也只 有通過(guò)實(shí)踐才能使之成熟。中國(guó)政府的態(tài)度： 禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性 克隆。四不原則:不贊成、不允許、不支持、不接 受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。(2)試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區(qū)別兩種。不同觀點(diǎn)，多數(shù)人持認(rèn)可態(tài)度。否定的理由：把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重；早期生命也有活下去的權(quán)利，拋 棄或殺死多余胚胎,無(wú)異于“謀殺”?？隙ǖ睦碛桑航鉀Q了不育問(wèn)題，提供骨髓中造血

15、干 細(xì)胞救治患者最好、最快捷 的方法,提供骨髓造血 干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷?；蛏矸葑C：否定的理由：個(gè)人基因資訊的泄漏造成 基因歧視， 勢(shì)必造成遺傳學(xué)失業(yè)大軍、造成個(gè)人婚姻困難、人 際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果?？隙ǖ睦碛桑和ㄟ^(guò) 基因檢測(cè) 可以及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)行治療，達(dá)到挽救患者生命的目的。三、生物武器(1)種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過(guò)基 因重組的致病菌。(2)散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶 菌昆蟲(chóng)叮咬等。(3)特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、 污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時(shí)間長(zhǎng)等。(4)禁止生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度第三部分：生態(tài)工程、生態(tài)工程

16、的基本原理項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循劃、再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對(duì)系 統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高 系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單 純林問(wèn)題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng) 的生物多樣性問(wèn)題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào) 與平衡可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題整體性原理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然 復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系 統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社 會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功 能原理改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以 改善功能?；~塘原理系統(tǒng)整體性原理： 整體大于部分保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁藻類和珊瑚蟲(chóng)的關(guān)系

17、二、生態(tài)工程的實(shí)例和發(fā)展前景1、生態(tài)工程的實(shí)例分析主要原理注意問(wèn)題農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)再生原埋、整 體性原理、物種多樣性 原理核心：沼氣工程優(yōu)點(diǎn)：農(nóng)林牧副漁全回發(fā)展； 開(kāi)發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染小流域綜合治理生態(tài)工程整體性原理、協(xié)調(diào)與平 衡原理、工程學(xué)原理“綜合”表現(xiàn)在同時(shí)考慮到生態(tài)效益和經(jīng) 濟(jì)效益不同氣候帶、 不同自然條件和不同 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)，生態(tài)工程模式應(yīng)各具 特色大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程物種多樣性原理、協(xié)調(diào) 與平衡原理、整體性原 理工程建設(shè)中應(yīng)注意的問(wèn)題考慮樹(shù)種生態(tài)適應(yīng)性問(wèn)題，種植適宜品種考慮樹(shù)種多樣性，保證防護(hù)林體系穩(wěn)定不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同策略濕地生態(tài)恢復(fù)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體 性原理主要措施：退耕還林主要困難：解決遷出湖區(qū)居民的生計(jì)問(wèn)題礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理種植耐旱的灌木、草和樹(shù)確定合理載牧量改良表土城市劃、境生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整