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專題二十七胚胎工程與生態(tài)工程 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1 精子的發(fā)生 睪丸的曲細(xì)精管 生殖機(jī)能 有絲 M M 變形 2 卵子的發(fā)生 卵巢 性別分化 排卵前后 精子和卵子結(jié)合 3 受精過程 1 場(chǎng)所 2 過程 輸卵管 生殖道 M 中期 受精過程主要包括 精子穿過 進(jìn)入卵細(xì)胞膜 原核形成并融合 放射冠和透明帶 4 胚胎發(fā)育受精卵 囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 卵裂期 桑椹胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 胎膜和胎盤 體外受精及早期胚胎培養(yǎng) 1 體外受精主要操作步驟哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集 精子的獲能和受精等步驟 如圖所示 獲能精子 冷凍保存 特別提醒 若用促性腺激素處理后取卵 則取出的卵子可直接與獲能精子受精 若從活體或屠宰場(chǎng)已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞 則需人工培養(yǎng)成熟后方可與獲能精子受精 2 胚胎移植 1 地位 胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序 2 過程 3 意義 充分發(fā)揮 同期發(fā)情 超數(shù) 胚胎移植 雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能 3 胚胎分割 無性生殖克隆 桑椹胚或囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 4 胚胎干細(xì)胞 ES或EK細(xì)胞 早期胚胎或原始性腺 小 大 核仁 全能性 發(fā)生分化 生態(tài)工程 1 生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟(jì) 物質(zhì)循環(huán) 環(huán)境污染 經(jīng)濟(jì)效益 消耗 效益 生產(chǎn) 原料 廢棄物的資源化 生態(tài)工程 2 生態(tài)工程所遵循的基本原理 1 原理 物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中 分層分級(jí)利用 2 原理 物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的 3 原理 處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 需要考慮 4 原理 進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí) 不但要考慮的規(guī)律 還要考慮到等系統(tǒng)的影響力 5 和原理 包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理和系統(tǒng)整體性原理 物質(zhì)循環(huán)再生 循環(huán)往復(fù) 物種多樣性 抵抗力穩(wěn)定性 協(xié)調(diào)與平衡 環(huán)境承載力 整體性 自然生態(tài)系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 系統(tǒng)學(xué) 工程學(xué) 3 生態(tài)工程實(shí)例 連線 1 胚胎工程基本操作流程 胚胎工程 2 治療性克隆和生殖性克隆的比較 3 試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較如圖 后者比前者多了 過程 1 不同點(diǎn) 所用技術(shù)手段 設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷 試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷 應(yīng)用 試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題 設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病 貧血癥等疾病的治療 2 相同點(diǎn) 都是體外受精 并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng) 都要經(jīng)過胚胎移植 都是有性生殖 4 區(qū)分試管動(dòng)物 克隆動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 典例1 2015 河南中原名校一模 下圖是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法 請(qǐng)分析回答下列問題 1 方法 和方法 均用到的生物技術(shù)有 和 2 用激素處理的目的是使B牛 從B牛體內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到 時(shí)期 才能與精子結(jié)合 3 A牛的精子要與B牛的卵細(xì)胞結(jié)合 完成受精作用 必須先 卵子受精的標(biāo)志是 4 生產(chǎn)上常用 期的胚胎進(jìn)行胚胎移植 若希望同時(shí)獲得多個(gè)性狀相同的家畜個(gè)體 可以使用 技術(shù) 5 下列有關(guān)克隆牛與試管牛的說法中 最合理的是 A 二者都是無性生殖的產(chǎn)物B 二者都運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 胚胎移植等技術(shù)C 二者都證明了動(dòng)物的體細(xì)胞具有全能性D 二者的性狀與母本性狀基本相同 解析 1 方法 中都用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù) 2 超數(shù)排卵應(yīng)用促性腺激素處理 獲得的卵母細(xì)胞需要在減數(shù)第二次分裂中期才能與精子結(jié)合 3 體外受精前應(yīng)該讓精子獲能 然后才能完成受精作用 卵子受精的標(biāo)志是卵細(xì)胞膜和透明帶之間能觀察到兩個(gè)極體 4 胚胎移植常用桑椹胚或囊胚進(jìn)行 胚胎分割能同時(shí)獲得性狀相同的多個(gè)個(gè)體 5 克隆牛是通過核移植獲得的 運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 核移植及胚胎移植等技術(shù) 試管牛是體外受精的產(chǎn)物 運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 體外受精 早期胚胎培養(yǎng)及胚胎移植等技術(shù) 故B正確 答案 1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植 2 超數(shù)排卵減數(shù)第二次分裂中期 3 獲能在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到兩個(gè)極體 4 桑椹胚或囊胚胚胎分割 5 B 題后歸納 1 生態(tài)工程所遵循的基本原理 生態(tài)工程 特別提醒 1 不同的生態(tài)工程遵循的原理可能不同 判斷不同的生態(tài)工程遵循的原理是易錯(cuò)點(diǎn) 整體性原理和系統(tǒng)整體性原理是易混點(diǎn) 2 建立不同的生態(tài)工程時(shí) 要因地制宜 不能相互照搬 可以通過改善物種生存 生長或繁殖的環(huán)境條件來提高物種的適應(yīng)能力 2 生態(tài)工程的實(shí)例分析 典例2 2015 河南開封模擬 下圖為竇店村綜合發(fā)展生態(tài)工程示意圖 請(qǐng)據(jù)圖回答 1 該工程主要運(yùn)用了生態(tài)工程的哪些基本原理 2 藍(lán)綠萍的代謝類型是 在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是 3 如圖是某科研工作者為該村設(shè)計(jì)的垃圾資源化 無害化處理的一種方案 請(qǐng)據(jù)圖回答問題 此方案中a b過程需每一位居民的參與 參與的行動(dòng)方式是 過程d e利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分 從對(duì)資源的充分利用角度看 d e途徑比c途徑突出的優(yōu)點(diǎn)是 解析 1 該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用 作物秸稈用來生產(chǎn)食用菌和飼料 飼料喂養(yǎng)畜禽 人 畜糞尿作為原料生產(chǎn)沼氣 沼液用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè) 沼渣為蔬菜施肥和喂養(yǎng)畜禽 從而達(dá)到了物質(zhì)利用的良性循環(huán) 緩解了農(nóng)村飼料 肥料的缺乏問題 同時(shí)一些加工品和農(nóng)產(chǎn)品可以輸出到市場(chǎng)出售 因此該生態(tài)工程主要運(yùn)用了物質(zhì)循環(huán)再生原理 整體性原理和物種多樣性原理 2 藍(lán)綠萍的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 屬于生產(chǎn)者 3 過程a b是對(duì)垃圾的分類處理 過程d e是利用分解者的分解作用處理有機(jī)廢棄物 此過程既充分利用了廢棄有機(jī)物中的物質(zhì)和能量 又減少了因燃燒帶來的污染 答案 1 物質(zhì)循環(huán)再生原理 整體性原理 物種多樣性原理 2 自養(yǎng)需氧型生產(chǎn)者 3 將生活垃圾分類處理 分解者 除利用了有機(jī)垃圾中的能量外 還充分地 分層次地多級(jí)利用了垃圾中的物質(zhì) 并且減少了因燃燒帶來的污染 題后歸納 區(qū)分 整體性原理 與 系統(tǒng)整體性原理 1 整體性原理整體性原理指社會(huì) 經(jīng)濟(jì) 自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一 保障整個(gè)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(huì)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題 即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入 糧食 燃料等問題 圖示如下 2 系統(tǒng)整體性原理生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分間的結(jié)構(gòu) 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 系統(tǒng)整體性原理 強(qiáng)調(diào)總體功能大于部分之和 即1 1 2 目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力 如藻類和珊瑚蟲 大豆和根瘤菌 地衣中的藻類和真菌等互利共生的生物之間體現(xiàn)了系統(tǒng)整體性原理