高三生物復(fù)習(xí)2.15.2胚胎工程和生態(tài)工程省公開課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)

第2講

胚胎工程和生態(tài)工程

1/572/573/57答案速填:①囊胚

②獲能

③動(dòng)物血清

④雌性

⑤桑椹胚

⑥繁殖速度

⑦早期胚胎

⑧全能性⑨食品安全

⑩物質(zhì)循環(huán)再生原理4/57【知識(shí)·方法】一、胚胎工程1.胚胎工程理論基礎(chǔ):哺乳動(dòng)物受精機(jī)制和早期胚胎發(fā)育規(guī)律。2.體內(nèi)受精:(1)精子發(fā)生。①場所:睪丸;②開始時(shí)期:初情期。5/57(2)卵子發(fā)生。①場所:卵巢;②開始時(shí)期:性別分化后。(3)受精。①場所:輸卵管;②實(shí)質(zhì):雌、雄原核結(jié)合成為受精卵;③標(biāo)志:卵細(xì)胞膜和透明帶間隙能夠觀察到兩個(gè)極體;6/57④受精過程3大反應(yīng):頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng);⑤預(yù)防多精入卵受精2大屏障:透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。7/573.早期胚胎發(fā)育:受精卵→卵裂期(有絲分裂,桑椹胚及以前細(xì)胞是全能細(xì)胞)→囊胚期(二胚層、囊胚腔、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層)→原腸胚期(三胚層、原腸腔)。8/574.體外受精:(1)卵母細(xì)胞采集:超數(shù)排卵法、直接采集法。(2)精子采集:假陰道法、手握法、電刺激法等。(3)精子獲能:培養(yǎng)法、化學(xué)誘導(dǎo)法。9/575.早期胚胎培養(yǎng):(1)目標(biāo):檢驗(yàn)受精情況和受精卵發(fā)育能力。(2)培養(yǎng)液成份。①2“鹽”:無機(jī)鹽和有機(jī)鹽;②2“酸”:氨基酸和核苷酸;③2“素”:維生素和激素;④2“液體”:水和血清。10/576.胚胎移植生理學(xué)基礎(chǔ):(1)胚胎移入基礎(chǔ):哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后,同種動(dòng)物供、受體生殖器官生理改變是相同。(2)胚胎搜集基礎(chǔ):哺乳動(dòng)物早期胚胎形成后,在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上聯(lián)絡(luò),而是處于游離狀態(tài)。11/57(3)移入胚胎存活基礎(chǔ):受體對移入子宮外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(4)保留遺傳特征基礎(chǔ):供體胚胎可與受體子宮建立正常生理和組織聯(lián)絡(luò),但供體胚胎遺傳特征在孕育過程中不受影響。12/577.克隆動(dòng)物4種技術(shù)伎倆:(1)核移植。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。(3)早期胚胎培養(yǎng)。(4)胚胎移植。13/57二、生態(tài)工程1.生態(tài)工程原理:(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(xué)和工程學(xué)原理。14/572.生態(tài)工程概念了解:(1)遵照規(guī)律:自然界物質(zhì)循環(huán)規(guī)律。(2)目標(biāo):到達(dá)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同時(shí)發(fā)展。(3)特點(diǎn):少消耗、多效益、可連續(xù)。15/573.生態(tài)工程基本原理判斷方法:(1)強(qiáng)調(diào)物質(zhì)循環(huán)、廢物利用、減輕環(huán)境污染→物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)表達(dá)物種多,營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜→物種多樣性原理。(3)強(qiáng)調(diào)生物與環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡;包括環(huán)境承載力→協(xié)調(diào)與平衡原理。16/57(4)包括自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì);指整個(gè)系統(tǒng),如林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)→整體性原理。(5)包括結(jié)構(gòu)、功效,分布式、集中式、環(huán)式→系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定功效原理(系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理)。(6)包括系統(tǒng)組分百分比關(guān)系、總體功效大于各部分之和;指系統(tǒng)內(nèi)部,如互利共生→系統(tǒng)整體性原理(系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理)。17/574.生態(tài)農(nóng)業(yè):(1)原理:生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。(2)目標(biāo):提升能量利用率(不是傳遞效率),使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娌糠帧?3)優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)再生和能量多級(jí)利用,降低農(nóng)業(yè)投入,降低環(huán)境污染。(4)常見模式:桑基魚塘和沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖。18/57【易錯(cuò)·易混】1.排卵是指卵子從卵泡中排出。2.體外受精對象與條件:(1)對象:獲能精子和成熟卵子。(2)條件:獲能溶液或?qū)Ｓ檬芫芤骸?9/573.區(qū)分2種標(biāo)志: (1)受精標(biāo)志:看到兩個(gè)極體。(2)受精結(jié)束標(biāo)志:雌雄原核融合。4.胚胎移植或胚胎分割2個(gè)時(shí)期:桑椹胚和囊胚。20/575.2種“沖卵”不一樣:(1)胚胎移植:沖出是早期胚胎。(2)體外受精:沖出是卵子。6.2次使用激素不一樣:(1)孕激素等:對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。(2)促性腺激素:對供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理。21/577.胚胎移植成功關(guān)鍵:(1)供、受體同期發(fā)情處理。(2)供體用促性腺激素做超數(shù)排卵處理。8.胚胎分割2個(gè)關(guān)注點(diǎn):(1)快速繁殖動(dòng)物最正確方法。(2)后代含有相同遺傳物質(zhì)。22/579.不一樣胚胎發(fā)育個(gè)體生殖方式不一樣:(1)有性生殖。①體內(nèi)受精產(chǎn)生胚胎發(fā)育個(gè)體。②體外受精產(chǎn)生胚胎發(fā)育個(gè)體。③采取顯微注射技術(shù)將外源(目標(biāo))基因?qū)胧芫雅嘤咛グl(fā)育個(gè)體。23/57(2)無性生殖。①核移植產(chǎn)生重組細(xì)胞培育胚胎,培育出克隆動(dòng)物。②胚胎分割產(chǎn)生含有相同遺傳物質(zhì)后代。24/5710.“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵照是物質(zhì)循環(huán)再生原理。11.生態(tài)農(nóng)業(yè)指導(dǎo)思想是環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。12.生態(tài)農(nóng)業(yè)3個(gè)易混點(diǎn):能夠?qū)崿F(xiàn)對物質(zhì)和能量多級(jí)利用;降低對能源和資源消耗;降低環(huán)境污染。13.記準(zhǔn)生態(tài)工程主要任務(wù):對已破壞生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù),對造成環(huán)境污染和破壞生產(chǎn)方式進(jìn)行改進(jìn),并提升生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力。25/57題型一胚胎工程【典例1】(·南昌三校聯(lián)考)下列圖為綠色熒光小鼠制備流程圖。Gfp是綠色熒光蛋白基因。請據(jù)圖回答下列問題:世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)7341410426/5727/57(1)據(jù)圖分析可推知,載體上Neo為____________基因,其表示產(chǎn)物可與____________發(fā)揮作用而最終將____________胚胎干細(xì)胞篩選出來。(2)完成過程①需要工具酶是____________,完成過程②慣用方法是____________,完成過程⑤后,胚胎干細(xì)胞應(yīng)與囊胚中____________部位相結(jié)合。28/57(3)進(jìn)行過程⑥之前,要對代孕母鼠用某種激素處理,即對其進(jìn)行____________________________________。(4)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)裝置應(yīng)置于____________氣體環(huán)境中,以確保培養(yǎng)環(huán)境pH相對穩(wěn)定。29/57【解題技法】→關(guān)鍵詞突破法1.關(guān)鍵信息:綠色熒光蛋白基因、基因表示載體、胚胎干細(xì)胞、細(xì)胞培養(yǎng)等。2.思索路線圖:(1)30/5731/5732/5733/57答案:(1)標(biāo)識(shí)G418導(dǎo)入目標(biāo)基因(2)DNA連接酶顯微注射法內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(3)同期發(fā)情處理(4)含一定量(5%)CO234/57題型二生態(tài)工程【典例2】南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)典范。該農(nóng)場將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹等多個(gè)生產(chǎn)過程合理地有機(jī)結(jié)合起來,成為一個(gè)高效良性循環(huán),生態(tài)效益到達(dá)了良性發(fā)展。請就此生態(tài)農(nóng)場特點(diǎn),完成以下問題:35/57(1)該生態(tài)農(nóng)場充分表達(dá)了生態(tài)工程基本原理中_____________________、_____________________和_______________原理。(2)該系統(tǒng)工程關(guān)鍵之一是沼氣池,沼氣制作如圖所表示:36/57①在圖中標(biāo)出箭頭,表示生產(chǎn)過程中物質(zhì)循環(huán)。②假如將“無機(jī)物——農(nóng)田”這一步驟去掉,對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響?___________________________________________________________________________。37/57(3)在該生態(tài)農(nóng)場中存在以下列圖所表示物質(zhì)循環(huán)過程,據(jù)圖分析不符合生態(tài)工程原理敘述是(

)38/57A.物質(zhì)經(jīng)過多級(jí)利用,實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)B.每一級(jí)生產(chǎn)步驟都取得產(chǎn)品,提升了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C.因?yàn)槭澄镦溠娱L,能量逐層損耗,系統(tǒng)總能量利用率降低D.因?yàn)楦骷?jí)產(chǎn)物都能夠利用,降低了廢物和污染39/57(4)據(jù)生態(tài)工程中物種多樣性這一原理,有些人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中,應(yīng)使食物鏈越長和營養(yǎng)級(jí)越多越好。請你結(jié)合所學(xué)相關(guān)生態(tài)工程原理,分析該結(jié)論是否正確,為何?________________________________________________________________________________________________________________________________。40/57【解題技法】→綜合分析法1.關(guān)鍵信息:生態(tài)農(nóng)業(yè)、沼氣池、物質(zhì)循環(huán)、物種多樣性等。2.思索路線圖:(1)生態(tài)工程原理。41/57(2)物質(zhì)循環(huán)示意圖。42/57(3)逐項(xiàng)分析。43/57(4)本題帶有一定開放性,合理即可:44/57答案:(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理整體性(2)①如圖所表示:45/57②土壤中無機(jī)物得不到補(bǔ)充,物質(zhì)循環(huán)受到破壞,土壤肥力下降(3)C

(4)不正確。因?yàn)槭澄镦溤介L,各營養(yǎng)級(jí)中生物數(shù)量難以到達(dá)一定規(guī)模,影響經(jīng)濟(jì)效益;營養(yǎng)級(jí)越多,高層次營養(yǎng)級(jí)生物取得能量越少,生物數(shù)量也越少46/57【借題發(fā)揮】——高考大題長句表示專題練利用發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)生沼氣開發(fā)生物能屬于____________生態(tài)工程。答案:潔凈及可再生能源系統(tǒng)組合利用47/57【高考新動(dòng)向】綜合考查各種工程技術(shù)【典例】下面是關(guān)于植物克隆和生態(tài)工程問題。請回答:(1)為培育能高效吸收和富集重金屬鎘轉(zhuǎn)基因植物,將野外采得某植物幼葉消毒后,用酶混合液處理,取得了原生質(zhì)體。酶混合液中含有適宜濃度甘露醇,其作用是____________。48/57(2)將目標(biāo)基因?qū)朐|(zhì)體,經(jīng)培養(yǎng)形成愈傷組織,再經(jīng)過____________得到分散胚性細(xì)胞,發(fā)育成____________,生長發(fā)育后取得轉(zhuǎn)基因植株。49/57(3)愈傷組織繼代次數(shù)過多會(huì)喪失細(xì)胞全能性表示能力,以下原因錯(cuò)誤是____________。A.愈傷組織發(fā)生遺傳變異B.愈傷組織不能分散成單細(xì)胞C.愈傷組織中激素平衡發(fā)生改變D.愈傷組織對外源激素敏感性發(fā)生改變50/57(4)某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程基地按照生態(tài)和____________規(guī)律,對種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過套種、間種和____________等技術(shù)應(yīng)用,使種植農(nóng)作物為該生態(tài)系統(tǒng)組成成份中____________提供更多食物。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡可能不施用農(nóng)藥,其目標(biāo)是__________。A.降低水土流失 B.降低土壤肥力C.降低環(huán)境污染 D.降低生物多樣性51/57【解題技法】→分析推理法1.關(guān)鍵信息:原生質(zhì)體、愈傷組織、胚性細(xì)