初中科学-胚胎工程与生态工程

华大教育学科教师辅导讲义
学员编号：年级：高三课时数：
学员姓名：李怡静辅导科目：生物学科教师：李向男
授课类型T(专题26胚胎工程与生态工程) C T
授课日期及时段
教学内容
考纲要求 1.从受精卵谈起[加试(a)]。

2.胚胎工程[加试(a)]。

3.生态工程的主要类型[加试(a)]。

4.生态工程在农业中的应用[加试(a)]。

5.活动：庭院生态系统的经济效益分析[加试(a)]。

考点一 胚胎工程
1．受精作用与胚胎发育过程
(1)受精：成熟的精卵融合成为受精卵的过程。

精卵需要通过细胞表面的识别蛋白相互识别。

(2)胚胎发育的过程
受精卵(起点)――→卵裂卵裂球(细胞数量增加细胞逐渐减小，具有发育全能性) ―→囊胚(滋养层、内细胞团) ―→原肠胚(三个胚层) ――→胚层分化
组织器官
2．胚胎工程
(1)含义：通常指在胚胎发育过程中进行的胚胎操作技术。

(2)研究的重点内容：主要包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

(3)研究对象：主要限定于高等脊椎动物，特别是哺乳动物。

3．体外受精与胚胎的体外培养
(1)体外受精过程
①精子的采集及获能：从附睾中取出成熟的精子，放入培养液中培养，使其达到获能状态。

②卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经超数排卵处理后，用穿刺针吸取卵泡液(连同卵母细胞)取出，然后在体外进行人工培养，促进其成熟。

③受精：获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精。

④受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入和着床，通常移植的适宜时期是发育到8细胞以上的胚胎。

(2)胚胎体外培养
①早期胚胎在人工创造的环境中的发育。

②胚胎不同发育时期需要不同培养液。

③尚无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。

4．胚胎移植与胚胎分割
(1)胚胎移植
①原因：无法进行全体外胚胎培养。

②移植的胚胎可以来自试管，也可以取自输卵管或子宫角。

③通常移植时期是发育到8细胞以上的胚胎，如早期囊胚。

(2)胚胎分割
①在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎切成多份；或用胰蛋白酶处理卵裂球使卵裂球中的细胞分散开。

②分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再移植至受体内，着床发育产仔。

5．胚胎干细胞
(1)来源：囊胚内细胞团。

(2)培养：一般用胚胎成纤维细胞做饲养层培养胚胎干细胞，这样可以促进干细胞生长，同时抑制干细胞的分化。

(3)获取：把囊胚放到有饲养层的培养液中继续培养，直到内细胞团突出饲养层外，然后用酶消化或机械剥离内细胞团，再把它用酶消化成单个细胞，置于新鲜培养液中培养。

(4)应用
①胚胎干细胞核移植：将胚胎干细胞核移植到去核卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。

②用干细胞克隆器官，为器官移植提供器官。

[思考诊断]
1．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精()
2．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性()
3．囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大()
4．在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割()
5．原肠胚时期的每一个细胞都属于全能干细胞()
6．胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点()
1．胚胎工程基本操作流程
名称操作流程
体外受精
和胚胎体
外培养
胚胎移植
胚胎分割
2.胚胎移植分析
(1)“供体”与“受体”的确定：提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”；供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。

(2)实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变。

(3)优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。

(4)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次用孕激素对供、受体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素对供体进行处理使其超数排卵。

(5)胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受体牛没有关系。

3．胚胎分割分析
(1)胚胎分割
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，必须将内细胞团均等分割：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育成胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养层细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。

若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，含内细胞团少的部分发育不良，甚至不能发育等问题。

(2)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖取决于胚胎是由受精卵形成的还是由核移植技术形成的重组细胞发育而成的。

考点二生态工程
1．生态工程
(1)原理：整体、协调、循环、再生。

(2)诞生背景：人口爆炸、粮食短缺、资源枯竭、环境恶化。

(3)研究对象：社会—经济—自然复合生态系统。

(4)类型
①物质循环利用的生态工程：废物垃圾处理使之资源化，实现无废物生产。

②节水和废水处理与应用的生态工程。

③山区小流域综合治理与开发的生态工程。

④清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。

(5)总体目标：可持续发展。

生态工程是实施可持续发展的基本途径，是促进人和自然和谐发展的重要手段。

2．生态工程在农业中的应用
(1)传统农业措施：套种、间种、轮种。

(2)生态工程在农业生产中的应用
①庭院生态工程。

②农业生态工程：种植业、畜牧业。

(3)农业生态工程的主要技术
①物质的良性循环技术。

②洁净可再生的新能源开发技术：太阳能、沼气(生物能)、风能、潮汐能、水电能。

③种植业和畜牧业合理优化技术。