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《胚胎工程與生態(tài)工程》 【考點定位】 考綱內(nèi)容 考綱解讀 1．動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎、胚胎干細胞的移植、胚胎工程的應用、生態(tài)工程。 1．了解動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎，掌握胚胎干細胞的移植，理解胚胎工程的應用，了解生態(tài)工程的原理及其應用。 【命題預測】 縱觀近三年高考題，本專題主要考查動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎、胚胎干細胞的移植、胚胎工程的應用、生態(tài)工程的原理及其發(fā)展前景等，預測2018年高考仍將主要以非選擇題形式考查以上知識點。 【要點講解】 一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1．精子和卵子的發(fā)生的比較 項目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場所 睪丸的曲細精管 卵巢 時間 從初情期開始 從胚胎出現(xiàn)性別分化后 變形 需變形 不需變形 分裂 均等分裂 不均等分裂 結果 形成4個精子 形成1個卵子和3個極體 2．受精 （1）精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后，才能獲得受精能力。 （2）卵子的準備：卵子要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備與精子受精的能力。 （3）受精過程 ①精子穿越放射冠和透明帶：頂體反應使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細胞之間的物質(zhì)，透明帶反應是防止多精入卵的第一道屏障。 ②精子進入卵細胞膜：卵細胞膜反應是防止多精入卵的第二道屏障。 ③原核的形成：雄原核形成和雌原核形成。 ④合子形成：雌雄原核融合形成合子，即受精卵形成。 3．早期胚胎發(fā)育 （1）卵裂期 ①細胞分裂方式：有絲分裂； ②細胞數(shù)量增多，胚胎總體積不增加或略有縮小。 （2）桑椹胚 ①細胞數(shù)目為32個左右； ②細胞都具有全能性。 （3）囊胚 ①內(nèi)細胞團：發(fā)育為胎兒的各種組織； ②滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤。 （4）原腸胚 ①外胚層：內(nèi)細胞團表層的細胞； ②內(nèi)胚層：內(nèi)細胞團下方的細胞。 二、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應用 1．體外受精 （1）卵母細胞的采集和培養(yǎng) ①超數(shù)排卵法：用促性腺激素處理后沖卵； ②直接采集法：從屠宰場已屠宰母畜的卵巢中采集或直接從活體動物的卵巢中吸取。 （2）精子的采集和獲能 ①采集：假陰道法、手握法、電刺激法； ②獲能：培養(yǎng)法、化學誘導法。 （3）受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精作用。 2．胚胎的早期培養(yǎng) （1）目的：檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 （2）培養(yǎng)液成分巧記 兩“鹽”：無機鹽和有機鹽；兩“素”：維生素和激素；兩“酸”：氨基酸和核苷酸另有水和血清等。 （3）胚胎處理：向受體移植或冷凍保存。 3．胚胎工程的應用及前景 （1）胚胎移植 ①地位：胚胎工程其他技術的最后一道工序。 ②過程 ③意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。 （2）胚胎分割 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)是動物的無性生殖即克隆。 ③分割要求：對囊胚分割時，要注意將內(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）胚胎干細胞 ①來源：早期胚胎或原始性腺。 ②特點：形態(tài)上，體積小、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。 三、生態(tài)工程 1．生態(tài)工程建設的目的 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，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。 2．特點：少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。 3．基本原理 （1）物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復、分層分級利用。 （2）物種多樣性原理：物種繁多而復雜的生態(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，需要考慮環(huán)境承載力。 （4）整體性原理：進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。 （5）系統(tǒng)學和工程學原理：包括系統(tǒng)的結構決定功能原理和系統(tǒng)整體性原理。 【考點透析】 考點1　胚胎工程及其應用 【典型例題】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①過程表示胚胎發(fā)育，②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．兔子、雄鷹和眼鏡蛇在個體發(fā)育過程中會出現(xiàn)羊膜 D．原腸胚是進行胚胎移植的最好時期 【答案】C 【變式訓練】牛胚胎移植試驗的主要流程如下，下列相關敘述正確的是（　?。? ①供體超數(shù)排卵→②配種→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛。 A．①過程需要注射有關激素，目的是獲得更多的卵母細胞并完成減數(shù)分裂 B．③過程是以哺乳動物早期胚胎與子宮建立了組織上的聯(lián)系為前提 C．④過程是“對胚胎進行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應發(fā)育到囊胚或原腸胚 D．⑤過程成功率的高低主要決定于供、受體生理狀況是否一致 【答案】D 考點2　生態(tài)工程的原理及發(fā)展前景 【典型例題】下列有關生態(tài)工程原理的說法，正確的是（　?。? A．農(nóng)作物合理密植，遵循的是協(xié)調(diào)與平衡原理 B．農(nóng)作物間作套種，遵循的是整體性原理 C．前面造林，后面砍樹，違反的是系統(tǒng)學與工程學原理 D．某湖泊中水體富營養(yǎng)化，引起大面積水華，違反的是物種多樣性原理 【答案】A 【變式訓練】下列有關生態(tài)工程的說法，正確的是（　?。? A．無廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理 B．生態(tài)工程是無消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系 C．生態(tài)經(jīng)濟主要實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則 D．在林業(yè)工程建設中，應重點遵循系統(tǒng)整體性原理 【答案】C