专题3 胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育
胚胎工程:是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
3.2 体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术:通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎(桑葚胚或囊胚)后,再经移植产生后代的技术。
3.3 胚胎工程的应用及前景
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
(一)转基因生物的安全性争论 :
(1)基因生物与食物安全:
反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响
反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
(3)转基因生物与环境安全:对生态系统稳定性的影响
反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
(二)生物技术的伦理问题
(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。
否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿:不同观点,多数人持认可态度。
否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”。
肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证:
否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成基因歧视,势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。
(三)生物武器
(1)种类:致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式:吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点:致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度
专题5 生态工程
一、生态工程的基本原理
1、生态工程的概念
(1)原理技术
应用生态学和系统学等学科的基本理论和方法
通过系统设计、调控和技术组装
(2)操作
对已破坏的生态环境进行修复、重建
对已造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善
(3)结果
提高生态系统的生产力促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2、生态工程所遵循的基本原理
(1)生态工程建设的目的:遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力, 防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。
(2)生态工程的特点: 少消耗,多效益,可持续的生态工程。
项目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原理
物质循环
可避免环境污染及影响
系统的稳定和发展
无废弃物农业
物种多样性原理
生态系统的稳定性
生物多样性程度高,可提高系统的抵抗力稳定性
“三北”防护林建设中的单
纯林问题,珊瑚礁生态系统
的生物多样性问题
协调与平衡原理
生物与环境的协调与平衡
可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化问题
整体性原理
社会、经济、自然
复合系统
统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定
林业建设中自然系统与社
会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理
系统的结构决定功能
原理:分布式优
于集中式和环式
改变和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理:
整体大于部分
保持很高的系统生产力
珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系
二、生态工程的实例和发展前景
1、生态工程的实例分析
类型
主要原理
注意问题
农村综合发展型生态工程
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理
①核心:沼气工程
②优点:农林牧副渔全面发展;开发可更新资源,减少环境污染
小流域综合治理生态工程
整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理
①“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益
②不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区,生态工程模式应各具特色
大区域生态系统恢复工程
物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
工程建设中应注意的问题:
①考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种
②考虑树种多样性,保证防护林体系稳定
③不同地区应根据当地情况采取不同策略
湿地生态恢复工程
协调与平衡原理、整体性原理
主要措施:退耕还林
主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题
矿区废弃地的生态恢复工程
系统学和工程学原理
①种植耐旱的灌木、草和树
②确定合理载牧量
③改良表土
城市环境生态工程
协调与平衡原理、整体性原理
①解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油
②水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净化
2、生态工程的发展前景
(1)“生物圈2号”生态工程实验启示: 使人类认识到与自然和谐共处的重要性,深化了我们对自然规律的认识,即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。
3、我国生态工程发展前景的分析与展望
前景:解决我国目前面临的生态危机,生态工程是途径之一,需要走有中国特色的道路,不但要重视对生态环境的保护,更要注重与经济、社会效益的结合。
存在问题:缺乏定量化模型的指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持,缺乏理论性指导等。
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