高三生物二輪總復習課件第15課時胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題、生態(tài)系統(tǒng)

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(1)條件：成熟的精子必須獲能后才具備受精能力；卵細胞只有達到減Ⅱ中期時才具備與精子受精的能力。

(2)三大反應：①頂體反應，可使頂體酶釋放出來，以溶解放射冠卵丘細胞之間的物質形成精子穿越放射冠之間的通路；②透明帶反應，是精子借頂體酶作用穿越透明帶后與卵黃膜接觸瞬間產(chǎn)生的，阻止后來精子進入透明帶的生理反應，為防止多精子進入受精卵的第一道屏障；(一)受精作用手機書屋

③卵黃膜封閉作用，是精子入卵后卵黃膜發(fā)生的拒絕其他精子進入卵的生理反應，為防止多精子入卵的第二道屏障。

(3)受精的標志和受精完成的標志：

①卵子受精的標志：在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體。

②受精完成的標志：雌、雄原核的融合。手機書屋(二)胚胎發(fā)育過程

(1)起點：卵裂，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時就開始，直到發(fā)育成成熟的胎兒。

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(2)卵裂期的方式和特點：方式是有絲分裂，特點是卵裂速度快，細胞未生長即進入下次分裂。DNA、細胞數(shù)目不斷增加，每個細胞體積越來越小，總體積不變。

(3)桑椹胚：卵裂形成的32個細胞左右的胚，每個細胞都屬于全能性細胞。

(4)囊胚：由內(nèi)細胞團、滋養(yǎng)層和囊胚腔組成，細胞開始分化，內(nèi)細胞團即將發(fā)育成胎兒的各種組織，其全能性也很高，是胚胎分割移植常用的時期。手機書屋

1．胚胎移植的基本流程：對供體、受體雌性個體進行選擇→選擇同種優(yōu)秀雄性進行配種或人工授精→胚胎收集(沖卵)→胚胎質量檢查(發(fā)育到桑椹胚或囊胚)→胚胎移植→檢查受體雌性是否妊娠→生產(chǎn)胚胎移植的幼體(供體只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎，受體完成妊娠和育仔的任務)。

2．胚胎移植的條件：①供、受體的生理變化相同(供、受體母畜的發(fā)情時間一致，移入受體子宮胚胎的位置與供體內(nèi)的位置相同或相似)；②早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)；③受體對外來胚胎基本上不發(fā)生排斥反應；④供體胚胎的遺傳特性不受影響。(三)胚胎移植和胚胎分割移植手機書屋

3．胚胎分割移植(1)所需儀器：實體顯微鏡和顯微操作儀。(2)胚胎選擇：桑椹胚或囊胚，選擇囊胚時要注意把內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(3)實質：無性繁殖或克隆手機書屋

特別注意：

在胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次的作用是同期發(fā)情處理，第二次是超數(shù)排卵；兩次檢查，第一次是對收集胚胎的檢查，第二次是對受體母牛是否妊娠的檢查。早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床。胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無機鹽、營養(yǎng)成分和調節(jié)物質外，還需要血清、抗生素等，兩者都是液體培養(yǎng)基，但植物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入瓊脂，所需植物激素主要是生長素和細胞分裂素兩大類。手機書屋

(1)從良種母牛采集的卵母細胞，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。

【例1】胚胎工程是一項綜合性的動物繁育技術，可在畜牧業(yè)和制藥業(yè)等領域發(fā)揮重要作用。下圖是通過胚胎工程培育試管牛的過程。使卵母細胞成熟(或：使母細胞獲得受精能力)獲能手機書屋(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，需將目的基因導入牛受精卵，最常用的導入方法是______________；獲得轉基因母牛后，如果__________________________________________________________即說明目的基因已經(jīng)表達。CO2培養(yǎng)液(基)的pH胚胎移植提高優(yōu)良母畜的繁殖率顯微注射法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)手機書屋

解析：獲取的卵母細胞只有少數(shù)成熟，大部分需要培養(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母細胞受精。動物細胞培養(yǎng)需要給予CO2和O2；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的關鍵環(huán)節(jié)，為研究胚胎工程的其他技術提供保障。將目的基因導入牛受精卵，最常用的導入方法是顯微注射法。手機書屋

1．試管嬰兒：通過體外受精和胚胎移植技術而產(chǎn)生的嬰兒。精子卵細胞從人體中取出來，在人工提供的生活條件下進行受精并在試管中發(fā)育成早期胚胎，再將其移植到代理母親的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育直到誕生。屬于有性生殖，主要目的是解決不孕癥問題。

2.設計試管嬰兒：是利用試管嬰兒培育的技術，在早期胚胎移入母體子宮之前，對胚胎進行的遺傳診斷，如診斷血型、性別、HLA的類型等等，有選擇性地把胚胎植入母體子宮內(nèi)，以達到出生所需類型嬰兒的一種技術手段，其意義是根據(jù)醫(yī)療需求救治患者，如提供骨髓造血干細胞、臍血干細胞等(四)生物技術的倫理手機書屋

3．克隆人

(1)分類：治療性克?。豪每寺〖夹g產(chǎn)生特定細胞和組織，用于治療性移植。生殖性克?。簩⒖寺〖夹g用于生育目的，用于產(chǎn)生人類個體。手機書屋理論基礎內(nèi)容意義舉例物質循環(huán)再生原理物質循環(huán)物質能在各種生態(tài)系統(tǒng)中進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質大循環(huán)，循環(huán)往復，分層分級利用，從而達到取之不盡用之不竭避免環(huán)境污染及對其他系統(tǒng)穩(wěn)定性和發(fā)展的影響無廢棄農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性物種多，生物多樣性高，營養(yǎng)關系復雜的生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性高避免生態(tài)系統(tǒng)結構和功能失衡單純林容易引起病蟲害問題五生態(tài)工程的原理手機書屋協(xié)調與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡指生物與環(huán)境平衡，需要考慮環(huán)境承載力即某種環(huán)境所能養(yǎng)活的生物種群的數(shù)量避免生態(tài)系統(tǒng)的失衡和破壞赤潮和水華等水體富營養(yǎng)化問題整體性原理社會、自然、經(jīng)濟復合系統(tǒng)生態(tài)工程的建設，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮社會和經(jīng)濟等系統(tǒng)的影響力統(tǒng)一協(xié)調各種關系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的有關系問題手機書屋系統(tǒng)和工程學原理(1)系統(tǒng)的結構決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結構，通過改變和優(yōu)化結構達到改善系統(tǒng)功能的目的改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結構以改善系統(tǒng)的功能?；~塘(2)系統(tǒng)整體原理：整體大于部分系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果保持系統(tǒng)較高的生產(chǎn)力藻類和珊瑚蟲的關系手機書屋

【例2】小流域綜合治理生態(tài)工程運用的原理主要包括(

)①物質循環(huán)再生原理②協(xié)調與平衡原理

③整體性原理④工程學原理

⑤物種多樣性原理

A．①②③④⑤

B．②③④⑤

C．①②③④

D．②③④解析：小流域綜合治理應用生態(tài)工程的整體性原理、協(xié)調與平衡原理以及工程學原理，通過保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施，層層設防以控制土壤侵蝕。D手機書屋(六)幾種特殊的生殖方式的比較手機書屋手機書屋

(七)生物技術可能引發(fā)的安全性問題

1．轉基因生物可能引起的安全性問題

(1)食物安全問題 ①出現(xiàn)滯后效應； ②出現(xiàn)新的過敏原； ③營養(yǎng)成分改變； ④侵犯宗教信仰者或素食者的權益。

(2)生物安全問題 ①成為新雜草； ②成為“入侵的外來物種”，威脅其他生物生存； ③重組出對人類或其他生物有害的病原體； ④通過基因重組產(chǎn)生“超級雜草”。手機書屋

(3)環(huán)境安全問題①打破自然界物種的原有界限，破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。②重組微生物降解某些化合物的過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染。③重組DNA與微生物雜交，產(chǎn)生對動植物和人類有害的病原微生物。④轉基因植物花粉中含有的毒蛋白或過敏蛋白可通過蜜蜂進入蜂蜜中，再經(jīng)過食物鏈的傳遞，最后進入其他動物和人體內(nèi)。

(4)基因檢測①對個人隱私權提出挑戰(zhàn)。②制造基因歧視。手機書屋

2．正確看待生物技術(1)正視轉基因技術可能帶來的安全性問題，要趨利避害，不能因噎廢食。(2)支持治療性克隆，反對任何生殖性克隆人實驗。

特別注意：在轉基因生物中，有時候會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果，原因分析如下：(1)對基因的結構，基因間的相互作用及基因的調控機制了解相當有限；(2)轉移的基因雖然是功能一致的基因，但不少是異種生物的基因；(3)外源基因插入宿主基因組的部分往往是隨機的。手機書屋

【例3】圖中a表示基因工程，c表示發(fā)酵工程，d表示克隆技術，則e和b分別表示()A．胚胎移植和細胞培養(yǎng)B．顯微注射技術和細胞培養(yǎng)C．細胞培養(yǎng)和花粉離體培養(yǎng)D．顯微注射技術和花粉離體培養(yǎng)C解析：基因工程、發(fā)酵工程和克隆技術中都涉及細胞培養(yǎng)，因而可確定e表示細胞培養(yǎng)；b可以表示花粉離體培養(yǎng)。手機書屋

1.(2011·江蘇卷)下列關于胚胎工程的敘述，錯誤的是()A．體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應溶液中受精 B．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植 C．早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清 D．試管嬰兒技術主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術

解析：胚胎移植通常選發(fā)育到桑椹胚階段或囊胚階段的胚胎進行移植。B手機書屋

2.(2011·浙江卷)培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是()A．甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數(shù)排卵B．乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟C．丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液D．丁過程中早期胚胎須移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi)A手機書屋

解析：注射促性腺激素可以促進超數(shù)排卵，選項A正確。乙過程是受精作用，選項B錯。丙過程是早期胚胎發(fā)育，在發(fā)育培養(yǎng)液中完成；而乙過程受精作用在獲能溶液或專門的受精溶液中完成，選項C錯。胚胎移植時要保證受體和供體的生理狀態(tài)相同，而不是性狀相同，選項D錯。手機書屋

3.(2011·全國新課標卷)現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐栴}：(1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過______________________呼吸將有機物分解。無氧和有氧(或細胞)手機書屋(2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了_______(生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第____營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于________所固定的_______能。(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調與平衡、_________________和________________等原理。(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務是對_________

___________________________進行修復，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。群落一生產(chǎn)者太陽物質循環(huán)再生物種多樣性