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专题16胚胎工程与生态工程
考情解读
1.从近五年的全国卷命题来看,对于胚胎移植的概念及移植胚胎的来源有所考查,其他知识均未涉及。
2.多以简单的科研实例为载体考查本部分知识。如胚胎移植的概念、基本程序等。有时也会结合基因
工程技术或动物细胞工程技术综合考查。
3.备考时,注意以下两个方面:
(1)图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。
(2)列表比较法理解生态工程的五个原理与实例。
重点知识梳理
【知识网络】
知识点一、生态工程的原理
1.基本原理
(1)物质循环再生原理:物质在生态系统中循环往复、分层分级利用。
(2)物种多样性原理:物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
(3)协调与平衡原理:处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力。
(4)整体性原理:进行生态工程建设时,不但要考虑自然生态系统的规律,还要考虑到经济和社会等系
统的影响力。
(5)系统学和工程学原理:包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。
知识点二、胚胎工程的基本原理及应用
1.受精与早期胚胎培养
2
(1)体内受精的过程:
精子穿越放射冠和透明带→精子进入卵细胞膜→原核形成→配子结合
(2)体外受精技术:
①卵母细胞的采集和培养。
②精子的采集和获能。
(3)早期胚胎发育:
①过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚
②图示:
2.胚胎工程的操作流程
3.应用
(1)胚胎移植的应用
①加速育种工作和品种改良。
②可充分发挥优秀个体的繁殖潜能,缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量。
(2)胚胎分割技术的应用
加速繁殖速度,为转基因技术、性别控制技术提供活胚材料。
【归纳总结】胚胎移植中两次使用激素及两次检查的作用
1.胚胎移植过程中两次使用激素,第一次常用孕激素等对受、供体进行同期发情处理;第二次用促性
腺激素对供体做超数排卵处理。
2.胚胎移植过程中的两次检查:第一次对收集的胚胎进行检查;第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
知识点三、生物技术的安全性和伦理问题
1.转基因生物安全性问题
(1)食物安全方面:可能合成出毒蛋白,出现新的过敏原,改变食物的营养成分。
3
(2)生物安全方面:有可能造成“基因污染”,危害生物的多样性。
(3)环境安全方面:有可能打破物种界限,改变生态系统的能量流动和物质循环;造成二次污染或产生
出危害动、植物和人类的生物或产物。
2.转基因生物存在安全性的原因
(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。
(2)目的基因往往是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
3.生物技术的伦理问题
(1)克隆人技术
①违反人类伦理道德。
②冲击现有婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。
③人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
(2)设计试管婴儿
①把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重。
②抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎,无异于“谋杀”。
(3)基因检测
①对个人隐私权提出挑战。
②制造基因歧视。
高频考点突攻
高频考点一胚胎工程
例1.(2019江苏卷·29)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培
育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:
(1)对1号猪使用处理,使其超数排卵,收集并选取处在时期的卵母细胞用于核
4
移植。
(2)采集2号猪的组织块,用处理获得分散的成纤维细胞,放置于37℃的CO2培养箱中培
养,其中CO2的作用是。
(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行。产出的基因编辑猪的性染色体
来自于号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有(填序号)。
①DNA测序②染色体倍性分析
③体细胞结构分析④抗原—抗体杂交
【变式探究】下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为。过程①表示去除细胞
核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用的方法。②代表的过程是
。
________
(2)经过多次传代后,供体细胞中的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是
。
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