新課標(biāo)高考生物一輪復(fù)習(xí)專題胚胎工程和生態(tài)工程課件

1、新課標(biāo)高考生物一輪復(fù)習(xí)專題胚胎工程和生態(tài)工程課件考點一胚胎工程知識清單一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育(1)精子獲能:剛排出的精子,必須在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。(2)卵子的準(zhǔn)備:卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,到減中期(時期)才具有受精能力。(3)受精過程:獲能的精子穿越次級卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜原核形成和融合。二體外受精、胚胎移植、胚胎分割與胚胎干細(xì)胞(1)精子的采集與獲能:采集方法有假陰道法、手握法和電刺激法等;獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。(2)卵母細(xì)胞的采集:給動物注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵,然后從輸卵管中沖取卵子;也可從廢棄的卵巢或活體卵巢中采集

2、,但需要培養(yǎng)到減中期時,才可受精。(3)體外受精:獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精。(1)培養(yǎng)液成分:無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽),維生素、激素(兩素),氨基酸、核苷酸(兩酸),另外還有水、血清等物質(zhì)。(2)胚胎去向:向受體移植或冷凍保存。(1)地位:胚胎工程的最后一道工序。(2)過程:(3)意義:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。(1)材料:發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(2)實質(zhì):胚胎分割可增加動物后代,其實質(zhì)是動物的無性繁殖或克隆。(3)注意:對囊胚分割時,注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(1)來源:早期胚胎或原始性腺。(2)特點:形態(tài)上,表現(xiàn)為體積小、

3、細(xì)胞核大、核仁明顯;功能上具有發(fā)育的全能性;體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。1.體內(nèi)受精的過程“四步曲”第一步:精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),透明帶反應(yīng)是防止多精子入卵受精的第一道屏障。第二步:精子與卵細(xì)胞膜相互接觸,精子入卵。卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障。第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。知能拓展(1)受精過程中有三大反應(yīng):頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。頂體反應(yīng)主要是形成精子穿越放射冠的通路,透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障,卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的第二道屏障

4、。(2)受精的標(biāo)志是卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體,受精過程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合成合子。(1)概念:是指將雌性動物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。(2)胚胎移植的基本程序(3)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)(胚胎移植成功的保障)環(huán)節(jié)生理基礎(chǔ)意義移入哺乳動物在發(fā)情排卵后的最初一段時期,不論是否妊娠,同種動物供、受體生殖器官的生理變化是相同的為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境收集早期胚胎形成后,未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài)為胚胎的收集提供了可能存活受體對移入子宮的外來胚胎基本

5、不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能發(fā)育供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系,且不影響供體胚胎的遺傳特性為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障,且保持了胚胎的優(yōu)良遺傳特性(4)實質(zhì):是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換,而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變,因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。例1(2015山東理綜,36,12分)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下:(1)過程采用的是細(xì)胞工程中的技術(shù),過程采用的是胚胎工程中的技術(shù)。(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時,所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的。(

6、3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用和兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞可以來自于囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體(填“A”或“B”),則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。解析(1)圖中過程采用體細(xì)胞核移植技術(shù);過程為重組細(xì)胞經(jīng)胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過程,利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時,氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時,需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?；?/p>

7、表達(dá)載體上除目的基因外,還需要有標(biāo)記基因、啟動子、終止子等。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。(4)囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有發(fā)育的全能性,可以作為胚胎干細(xì)胞的來源。通過核移植技術(shù)獲得的組織器官若移植給核供體,則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案(1)(體細(xì)胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng)(2)pH(或:酸堿度)(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或:限制酶)DNA連接酶(注:兩空可顛倒)標(biāo)記(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B考點二生物技術(shù)的安全性和倫理問題一轉(zhuǎn)基因生物的安全性(1)目前對基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用、調(diào)控機(jī)制都了解得相當(dāng)有限。(2)目的基因往往是異種生物的基因。(3)外源

8、基因插入宿主基因組的部位是隨機(jī)的。2.轉(zhuǎn)基因生物安全性的討論:主要在食物安全、生物安全、環(huán)境安全三個方面存在激烈的爭論。3.理性對待轉(zhuǎn)基因技術(shù):趨利避害,不能因噎廢食。二生物技術(shù)中的倫理問題(1)分類:治療性克隆和生殖性克隆。(2)中國態(tài)度:禁止生殖性克隆,不反對治療性克隆。(1)試管嬰兒:運用體外受精和胚胎移植技術(shù)繁殖個體,目的是解決不孕夫婦的生育問題。(2)設(shè)計試管嬰兒:體外受精獲得的胚胎在移植前進(jìn)行遺傳學(xué)診斷,以便篩選出符合特定要求的胚胎。(1)否定的理由:個人基因資訊的泄漏造成基因歧視,勢必造成遺傳性失業(yè)大軍、個人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。(2)肯定的理由:某些遺傳性疾病在后代

9、中復(fù)現(xiàn)率很高,通過基因檢測可以及早預(yù)防,適時治療,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)過基因重組的致病菌等。2.中國政府的態(tài)度:在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。關(guān)注焦點正方觀點反方觀點食物安全有安全性評價、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無實例無證據(jù)反對“實質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變生物安全(對生物多樣性的影響)生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染”環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定

10、性的影響)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)境打破物種界限,二次污染,重組出的有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進(jìn)入人體觀點理由不贊成克隆人嚴(yán)重違反了人類倫理道德;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;克隆人是人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人;克隆技術(shù)尚不成熟贊成技術(shù)性問題可以通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法得到解決;克隆人是一項科學(xué)研究,既然是科學(xué),就應(yīng)該允許研究克隆中國政府的態(tài)度禁止生殖性克隆人,原則是不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗,但不反對治療性克隆觀點理由不符合倫理道德把試管嬰兒當(dāng)做人體零配件工廠,

11、是對生命的不尊重;早期的生命也有活下去的權(quán)利,拋棄或殺死多余的胚胎,無異于“謀殺”;有人會濫用設(shè)計試管嬰兒技術(shù)來設(shè)計嬰兒性別等符合倫理道德設(shè)計試管嬰兒是為了救人,是救治患者的最好、最快捷的辦法之一;提供骨髓中造血干細(xì)胞并不會對試管嬰兒造成損傷;臍帶血乃試管嬰兒的“身外之物”政府觀點中國衛(wèi)生部在體外受精胚胎移植及其衍生技術(shù)規(guī)范中規(guī)定,實施體外受精胚胎移植及其衍生技術(shù)必須獲得衛(wèi)生部的批準(zhǔn)證書例2(2017江蘇蘇州上學(xué)期期初測試,17)下列關(guān)于生物技術(shù)安全性和倫理問題的敘述,錯誤的是()A.轉(zhuǎn)基因植物合成的蛋白質(zhì),可能成為某些人群新的過敏原B.克隆人可沖擊現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)倫理道德觀念

12、C.如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界,則不存在安全性問題 解析轉(zhuǎn)基因植物存在生物安全問題,如轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因可能通過花粉傳播而進(jìn)入雜草中,C錯誤。答案C考點三生態(tài)工程一生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)任務(wù):修復(fù)和重建已遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng),改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。(2)目的:遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境污染,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。(3)特點:與傳統(tǒng)工程相比,生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。(1)原則:“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。(2)特點:使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。(3)目的:實現(xiàn)廢棄物的資源化

13、。(4)手段:生態(tài)工程。二生態(tài)工程所遵循的基本原理1.物質(zhì)循環(huán)再生原理:實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)往復(fù),分層分級利用。2.物種多樣性原理:一般而言,物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。3.協(xié)調(diào)與平衡原理:處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,除了考慮生物的生態(tài)適應(yīng)性外,還需要考慮環(huán)境承載力(或環(huán)境容納量)。4.整體性原理:進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時,不但要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。(1)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:生態(tài)工程通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu),達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的。(2)系統(tǒng)整體性原理:系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系,完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通,實現(xiàn)總體功能大于各部分之

14、和的效果。三生態(tài)工程的類型與設(shè)計原則(1)具有農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)性質(zhì)并以農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)為目標(biāo)的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程。(2)以環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)的林業(yè)生態(tài)工程。(3)以治理環(huán)境污染為目標(biāo)的治污生態(tài)工程。(1)首先肯定生態(tài)工程的作用,特別是對恢復(fù)和重建受損生態(tài)環(huán)境的重要作用。(2)不忘大自然固有的強(qiáng)大的生態(tài)恢復(fù)力量,不能誤認(rèn)為只要有了生態(tài)工程,就可以走發(fā)達(dá)國家“先污染、破壞,后治理”的老路。(1)原理技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)學(xué)和生態(tài)學(xué)等學(xué)科的基本理論和方法。通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝。(2)操作對已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、重建。對造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善。(3)結(jié)果提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。促進(jìn)人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展

15、。項目理論基礎(chǔ)意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無廢棄物農(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,提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北”防護(hù)林建設(shè)中的問題,珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力,可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等整體性原理社會、經(jīng)濟(jì)、自然構(gòu)成復(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、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理:分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能桑基魚塘系統(tǒng)整體性原理:整體

16、大于部分之和保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力珊瑚礁中藻類和珊瑚蟲的關(guān)系知能拓展整體性原理系統(tǒng)整體性原理(1)整體性原理整體性原理指社會、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一,保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡,例如:林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題, 即種樹的同時考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題。(2)系統(tǒng)整體性原理指整體大于部分之和,即1+12。目的是保持系統(tǒng)具有很高的生產(chǎn)力,具體是指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理,如:藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻類和真菌等。實例主要原理注意問題案例農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理核心:沼氣工程;優(yōu)點:農(nóng)、林、牧、副、漁全面發(fā)展;

17、開發(fā)可更新資源,減少環(huán)境污染竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程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“綜合”表現(xiàn)在同時考慮到生態(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)各具特點甘肅隴南地區(qū)“九子登科”模式大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理考慮樹種生態(tài)適應(yīng)性問題,種植適宜品種;考慮樹種多樣性,保證防護(hù)林體系穩(wěn)定性;不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取不同策略“三北”防護(hù)林生態(tài)工程、退耕還林還草生態(tài)工程濕地生態(tài)恢復(fù)工程主要措施:退耕還湖;主要困難:解決遷出湖區(qū)居民的生計問題江西鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程礦區(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

18、的灌木、草和樹;確定合理載畜量;改良表土赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程城市生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等解決大氣污染措施,禁止使用有鉛汽油;水污染,減少或禁止污水排放,進(jìn)行污水凈化污水及垃圾處理、城市綠化知能拓展常見生態(tài)工程遵循的原理辨析(1)單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低,易爆發(fā)蟲害物種多樣性原理。(2)草原確定合理載畜量,不能過度放牧平衡原理。(3)引種考慮適應(yīng)環(huán)境協(xié)調(diào)原理。(4)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè),既考慮種樹又考慮生活問題整體性原理。例3(2016福建廈門一中第二次月考,14)下列有關(guān)生態(tài)工程的說法,不正確的是()A.超載放牧導(dǎo)致草地退化,主要違背協(xié)調(diào)與平衡原理B.礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)工程中,關(guān)鍵的措施是植被恢復(fù)C.對濕