高考生物二輪復習 專題二十五 胚胎工程與生態(tài)工程課件.ppt

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專題二十五 胚胎工程與生態(tài)工程,內(nèi)容索引,考點一 胚胎工程,考點二 生態(tài)工程,探高考 練模擬,考點一 胚胎工程,答案,1.受精作用與胚胎發(fā)育過程 (1)受精：成熟的精卵融合成為受精卵的過程。精卵需要通過細胞表面的識別蛋白相互識別。 (2)胚胎發(fā)育的過程,囊胚,原腸胚,答案,2.胚胎工程 (1)含義：通常指在 過程中進行的胚胎操作技術(shù)。 (2)研究的重點內(nèi)容：主要包括體外受精、 、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。 (3)研究對象：主要限定于高等脊椎動物，特別是 。 3.體外受精與胚胎的體外培養(yǎng) (1)體外受精過程 精子的采集及獲能：從 中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達到 狀態(tài)。,胚胎發(fā)育,胚胎體外培養(yǎng),哺乳動物,附睪,獲能,卵細胞的采集：最常用的方法是卵巢經(jīng) 處理后，用穿刺針吸取 (連同卵母細胞)取出，然后在體外進行人工培養(yǎng)，促進其成熟。 受精： 的精子和 的卵細胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時間，便可受精。 受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入和著床，通常移植的適宜時期是發(fā)育到 的胚胎。 (2)胚胎體外培養(yǎng) 早期胚胎在 中的發(fā)育。 胚胎不同發(fā)育時期需要 培養(yǎng)液。 尚無從受精卵到新生兒的全體外培養(yǎng)技術(shù)。,答案,超數(shù)排卵,卵泡液,成熟后,獲能,8細胞以上,人工創(chuàng)造的環(huán)境,不同,4.胚胎移植與胚胎分割 (1)胚胎移植 原因：無法進行全體外胚胎培養(yǎng)。 移植的胚胎可以來自試管，也可以取自 。 通常移植時期是發(fā)育到8細胞以上的胚胎，如早期囊胚。 (2)胚胎分割 在顯微鏡下用 把胚胎切成多份；或用 酶處理卵裂球使卵裂球中的細胞分散開。 分割的胚胎或細胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植至受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。,答案,輸卵管或子宮角,切割針或切割刀,胰蛋白,5.胚胎干細胞 (1)來源： 。 (2)培養(yǎng)：一般用 做飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細胞，這樣可以促進干細胞生長，同時抑制干細胞的 。 (3)獲取：把 放到有飼養(yǎng)層的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，直到內(nèi)細胞團突出飼養(yǎng)層外，然后用酶消化或機械剝離內(nèi)細胞團，再把它用酶消化成單個細胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 (4)應用 胚胎干細胞核移植：將 移植到 中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術(shù)。 用干細胞克隆器官，為 提供器官。,答案,囊胚內(nèi)細胞團,胚胎成纖維細胞,分化,囊胚,胚胎干細胞核,去核卵細胞,器官移植,1.從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精 ( ) 提示 從卵巢中采集的卵母細胞需培養(yǎng)成熟(減數(shù)第二次分裂中期)后才可與獲能的精子進行體外受精。 2.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性 ( ) 提示 囊胚的內(nèi)細胞團細胞具有發(fā)育的全能性，但是滋養(yǎng)層細胞只能發(fā)育成胎膜和胎盤。 3.囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大 ( ) 提示 受精卵到囊胚形成的過程中，主要發(fā)生了卵裂，卵裂過程中，每個細胞的體積不斷縮小，細胞的總體積基本不變或略有縮小。,答案,思考診斷,提示,4.在對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割 ( ) 提示 分割的是內(nèi)細胞團。 5.原腸胚時期的每一個細胞都屬于全能干細胞 ( ) 提示 原腸胚細胞已經(jīng)具有三個胚層的分化。 6.胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點 ( ),答案,提示,1.胚胎工程基本操作流程,2.胚胎移植分析 (1)“供體”與“受體”的確定：提供胚胎的個體稱為“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。 (2)實質(zhì)：胚胎移植實質(zhì)上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。 (3)優(yōu)勢：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次用孕激素對供、受體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對供體進行處理使其超數(shù)排卵。,(5)胚胎移植過程產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，與受體牛沒有關(guān)系。 3.胚胎分割分析 (1)胚胎分割 對囊胚階段的胚胎進行分割時，必須將內(nèi)細胞團均等分割：內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育成胚胎本身的基礎(chǔ)細胞，其他細胞為滋養(yǎng)層細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。 (2)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成的重組細胞發(fā)育而成的。,題型一 受精作用和胚胎發(fā)育,解析,1,2,3,4,1.下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是( ) A.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性 B.卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大 C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性 D.原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層,解析 同種動物的精卵細胞的表面有特異性相互識別的蛋白，這是同種動物的精卵能結(jié)合的原因之一；受精卵不斷進行細胞分裂即卵裂，卵裂產(chǎn)生的細胞團稱卵裂球，隨著卵裂的進行，卵裂球體積不變或減小，細胞逐漸變小；滋養(yǎng)層細胞不具有發(fā)育的全能性，即不能分化出成體動物的所有組織和器官；囊胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層。,1,2,3,4,2.下圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述錯誤的是( ),1,2,3,4,解析,A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精 B.過程只與細胞膜的流動性有關(guān) C.過程的細胞增殖方式是有絲分裂 D.過程屬于胚胎移植過程,解析 在進行體外受精時，獲取的精子需獲能后才能進行體外受精； 圖中的過程是受精作用，該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與膜的流動性有關(guān))、核的融合等； 過程是卵裂過程，該過程的細胞增殖方式是有絲分裂； 過程是將早期胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程。,1,2,3,4,A.供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎 B.圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素 C.為了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D.供體和受體(代孕母牛)要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應,3.牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說法錯誤的是( ),解析,1,2,3,4,題型二 胚胎的培養(yǎng)和技術(shù),解析 胚胎移植的目的是發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力；胚胎分割是將一個胚胎分成多份，從而提高了優(yōu)良胚胎的利用率；胚胎移植過程不同于器官移植，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，不需要進行免疫檢查。,1,2,3,4,解析,4.胚胎工程中各種胚胎操作技術(shù)如圖所示，下列分析正確的是( ),返回,1,2,3,4,A.圖中“小?！钡男詣e為雄性 B.胚胎體外培養(yǎng)需利用飼養(yǎng)層來抑制其分化 C.d可直接移植給受體 D.a的滋養(yǎng)層細胞核中遺傳物質(zhì)與e相同,解析 圖中良種公牛和良種母牛通過體外受精得到多個受精卵，這多個受精卵中的遺傳物質(zhì)并不相同，也無法判斷性別，故A、D錯誤； 在培養(yǎng)胚胎干細胞時需利用飼養(yǎng)層來抑制分化，故B錯誤； 胚胎體外培養(yǎng)需要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚期進行胚胎移植，而題目中已培養(yǎng)到囊胚期，故可直接移植，C正確。,返回,1,2,3,4,考點二 生態(tài)工程,1.生態(tài)工程 (1)原理： 、循環(huán)、再生。 (2)誕生背景： 、糧食短缺、資源枯竭、環(huán)境惡化。 (3)研究對象： 經(jīng)濟自然復合生態(tài)系統(tǒng)。 (4)類型 的生態(tài)工程：廢物垃圾處理使之資源化，實現(xiàn)無廢物生產(chǎn)。 和廢水處理與應用的生態(tài)工程。 山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程。 清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。,答案,整體、協(xié)調(diào),人口爆炸,社會,物質(zhì)循環(huán)利用,節(jié)水,(5)總體目標： 。生態(tài)工程是實施可持續(xù)發(fā)展的基本途徑，是促進人和自然和諧發(fā)展的重要手段。 2.生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用 (1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施： 、間種、輪種。 (2)生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用 庭院生態(tài)工程。 農(nóng)業(yè)生態(tài)工程： 業(yè)、畜牧業(yè)。,答案,可持續(xù)發(fā)展,套種,種植,(3)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(shù) 物質(zhì)的 技術(shù)。 潔凈可再生的 開發(fā)技術(shù)：太陽能、沼氣(生物能)、風能、潮汐能、水電能。 種植業(yè)和 合理優(yōu)化技術(shù)。,答案,良性循環(huán),新能源,畜牧業(yè),1.生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導思想是環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展 ( ) 2.生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程 ( ) 提示 生態(tài)工程是少消耗，而不是無消耗。 3.設(shè)計良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應遵循的基本原則是追求經(jīng)濟效益的最大化 ( ) 提示 生態(tài)農(nóng)業(yè)應同時注重生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。 4.礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復工程的關(guān)鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟效益 ( ) 提示 植被的恢復必須種植原有的物種。,思考診斷,答案,提示,5.“秸稈的多級利用”充分體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理 ( ) 6.建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低 ( ) 提示 建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設(shè)、增設(shè)食物鏈，增加了能量利用的環(huán)節(jié)，系統(tǒng)總能量利用率提高。,答案,提示,題型一 生態(tài)工程的主要類型和原理,解析,1,2,3,4,1.據(jù)下圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學原理的是( ),A.物質(zhì)經(jīng)過多級利用， 實現(xiàn)了良性循環(huán) B.每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲 得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益 C.由于食物鏈延長，能量逐級損耗， 系統(tǒng)總能量利用效率降低 D.由于各級產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染,解析 選項A符合物質(zhì)循環(huán)再生原理； 選項B對物質(zhì)循環(huán)再生進行了進一步闡述； 選項C與能量多級利用提高了能量利用效率不符； 選項D在物質(zhì)循環(huán)再生基礎(chǔ)上，闡述了“污染物是放錯地點的原料”的含義。,1,2,3,4,2.如圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式。從圖中可知該生態(tài)工程屬于( ),1,2,3,4,A.物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程 B.節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程 C.山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程 D.清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程,解析 這是一個對養(yǎng)豬場的廢水進行回收、再生的生態(tài)工程。,解析,1,2,3,4,題型二 生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用及庭院生態(tài)系統(tǒng),3.“糧桑魚畜”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是江浙平原水網(wǎng)地區(qū)典型的高效農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，下圖表示這一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。據(jù)圖示判斷下列說法錯誤的是( ),1,2,3,4,A.沼氣池的建立既充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，又防止了環(huán)境污染 B.通過巧接食物鏈使原本流向分解者的能量更多地流向了人，提高了能量 的傳遞效率 C.這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國西北地區(qū)，這是因為在建立生態(tài)工程時還需要遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理 D.上述生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達到改善系統(tǒng)功能的效果,解析,解析 沼氣池的建立使物質(zhì)得以充分利用，實現(xiàn)了能量的多級利用，同時減少了環(huán)境污染；該生態(tài)農(nóng)業(yè)調(diào)整食物鏈實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用，提高了能量利用率，但沒有改變能量傳遞效率。,1,2,3,4,4.下面為一庭院生態(tài)系統(tǒng)各成分的組成和相互關(guān)系的示意圖，下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)的分析中，正確的是( ),1,2,3,4,A.建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用，提高經(jīng)濟效益 B.若在果樹間間作綠肥類雜草，能導致該系統(tǒng)中生物多樣性增加，可能 有效控制果園中某些害蟲的數(shù)量從而減少對果樹的危害 C.在庭院中飼養(yǎng)雞鴨能提高生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的利用效率，增加產(chǎn)量，但 由于食物鏈延長，生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率會降低 D.在庭院中建沼氣池處理垃圾、糞便和植物枝葉，目的是盡可能減少分 解者獲得的能量，從而使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?解析 生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能循環(huán)利用；增加生物的多樣性，可提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；能量沿食物鏈傳遞的效率與食物鏈的長短無關(guān)。,解析,返回,1,2,3,4,探高考 練模擬,1,2,3,4,1.下圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是( ),A.圖中過程表示胚胎發(fā)育，過程表示胚后發(fā)育 B.受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大 C.原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達的結(jié)果 D.原腸胚是進行胚胎移植的最好時期,解析,解析 由受精卵發(fā)育為幼體是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體是胚后發(fā)育。卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個細胞的體積減小。原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達的結(jié)果。原腸胚期已發(fā)生了細胞的分化，最好在早期胚胎時進行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進行。綜上所述，C項正確。,1,2,3,4,2.下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是( ),A.胚胎移植可以定向改造動物的遺傳性狀，需移植到發(fā)情的母牛子 宮內(nèi)發(fā)育 B.A細胞不一定是受精卵細胞 C.兩個胚胎具有不同遺傳物質(zhì) D.圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段,解析,1,2,3,4,解析 胚胎移植不能定向改造動物的遺傳性狀；和兩個胚胎是由同一受精卵發(fā)育而來的，其遺傳物質(zhì)相同；在胚胎分割移植時，胚胎未發(fā)育到原腸胚階段；A細胞也可以是核移植的重組細胞。,1,2,3,4,3.胚胎工程是一項綜合性的動物繁育技術(shù)，可在畜牧業(yè)和制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。下圖是通過胚胎工程培育試管牛的過程。,(1)從良種母牛的卵巢中采集的卵母細胞，都需要進行體外培養(yǎng)，其目的是_；從良種公牛采集的精子需_后才能進行受精作用。,解析,使卵母細胞成熟(或：使卵母細胞獲得受精能力),獲能,1,2,3,4,答案,解析 獲取的卵母細胞只有少數(shù)成熟，大部分需培養(yǎng)后才發(fā)育成熟，具備受精條件。獲得的精子也要經(jīng)過獲能處理后才能與卵細胞受精。動物細胞培養(yǎng)需要給予O2和CO2，給予CO2的目的是維持培養(yǎng)液正常的酸堿度。胚胎移植是胚胎工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也為研究胚胎工程的其他技術(shù)提供了保障。將目的基因?qū)雱游锛毎某Ｓ梅椒ㄊ秋@微注射法，檢測目的基因是否表達的方法是檢測有無目的基因的表達產(chǎn)物。,1,2,3,4,(2)在體外培養(yǎng)受精卵時，除了給予一定量的O2以維持細胞呼吸外，還需要提供_氣體以維持_。 (3)圖中過程A稱為_，它在胚胎工程中的意義在于_ _。 (4)研制能夠產(chǎn)生人類白細胞介素的牛乳腺生物反應器，需將目的基因?qū)肱Ｊ芫?，最常用的導入方法是_；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果_ 即說明目的基因已經(jīng)表達。,牛奶中含有人類白細胞介素(或：牛乳腺細胞已合成人類白細胞介素),CO2,培養(yǎng)液(基)的pH,胚胎移植,的繁殖率,顯微注射法,提高優(yōu)良母畜,1,2,3,4,答案,4.一青年農(nóng)民利用自己學習的生態(tài)學知識，在自家庭院里建了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，年創(chuàng)收上萬元。下圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問題。,(1)從圖中可知，人類生活中所需的能源來自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，突出的優(yōu)點是_。,解析 該生態(tài)農(nóng)業(yè)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。,減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染,1,2,3,4,解析答案,(2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用， 原因是_。,解析 該生態(tài)工程充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用，使能量能夠更多地被人類利用。,充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用,(3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界_的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程具有_的特點。,解析 生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(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，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程的特點是少消耗、多效益、可持續(xù)。,少消耗、多效益、可持續(xù),物質(zhì)循環(huán),1,2,3,4,解析答案,(4)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，你是否支持這一觀點？_。,解析 由于食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，不能充分利用能量。,否,返回,1,2,3,4,解析答案,