1、第2讲 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题与生态工程1(2011杭州市高三检测)下图为利用胚胎工程培育新个体的流程图。据图分析下列叙述正确的是胚胎工程A若该工程表示的是胚胎分割技术，则可以是卵裂球B若该工程表示的是核移植技术，则的形成不需要卵细胞的参与C无论利用的是哪种胚胎工程技术，培养细胞的培养液中都要加入胚胎成纤维细胞D需注射促性腺激素，以达到超数排卵和同期发情的目的解析 胚胎分割的对象可以是卵裂球；核移植技术往往将体细胞的核移植到未受精的卵细胞中，形成重组细胞；图中动物细胞培养的目的是获得早期胚胎，培养基中不该加入胚胎成纤维细胞，因为该细胞会抑制细胞分化；需要胚胎移植答案 A1早期胚胎
2、发育的过程和特点2体外受精和早期胚胎培养(1)体外受精中卵母细胞的采集和培养动物种类卵母细胞的采集方法采集后的培养实验动物，如小鼠，家畜猪、羊等超数排卵用促性腺激素处理雌性动物，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子直接与获能的精子在体外受精大家畜或大型动物，如牛、马等从屠宰后母畜卵巢中采集卵母细胞从刚屠宰的母畜体内摘出卵巢，经洗涤、保温后，在无菌条件下用注射器或真空泵抽吸卵巢表面一定直径卵泡中的卵母细胞。也可对卵巢进行切片，收集卵母细胞在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精从活体卵巢中采集卵母细胞借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞(2)胚胎的早期培养培养
3、液的成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分和血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。3胚胎移植和胚胎分割(1)胚胎移植操作对象：雌性动物的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的胚胎；受体：同种的、生理状态相同的其他雌性动物；本质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程；基本程序(以牛胚胎移植为例)(2)胚胎分割：操作对象可以是囊胚或桑椹胚；操作目的是由一个胚胎变成为多个具有相同遗传物质的胚胎；操作的结果是获得多个后代个体(注意不能分割太多)；此法可大大提高胚胎的利用率，降低成本。(3)二者之间的联系2(2011浙江五校联考)下列关
4、于转基因生物与环境安全的叙述错误的是A重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染B种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响生物技术的安全性和伦理问题C如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内D转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的解析 抗虫棉固然可以减少农药的使用，但外源基因可能通过花粉逸散到近缘的其他植物，从而造成基因污染。答案 B1要理性看待转基因技术(1)首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的大批生物技术成果进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。(2)要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认
5、识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害。(3)完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。增强科学家的法制意识，提高科学家的科学研究道德水平。2克隆人、试管婴儿和基因检测的讨论对待克隆人，中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但不反对治疗性克隆；实施体外受精胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书。3禁止生物武器(1)生物武器有致病力强、传染性大、污染面积大、危害时间长、传播途径多等特点。(2)中国政府对待生物武器的态度是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及技术和设备的扩散。3下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于生态工
6、程A湿地生态恢复的生态工程B节水和废水处理与应用的生态工程C小流域综合治理与开发的生态工程D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程解析 由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。答案 B生态工程实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多地产出，以解决人多地少的矛盾物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理建立综合发展型生态工程窦店村以沼气工程为中心的生态工程小流域综合治理生态工程小流域的水土流失整体性原理、协调与平衡原理运用
7、多种原理，应用多种措施综合治理甘肃陇南地区“九子登科”模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理退耕还林还草、植树造林等“三北”防护林退耕还林还草工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏控制污染、退田还湖河西鄱阳湖的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境问题系统学和工程学原理修复土地、恢复植被赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等污水及垃圾处理、城市绿化(2011福建卷)一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵
8、塞，不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如下图。胚胎工程的应用热点指数命题点胚胎干细胞的移植，胚胎发育，胚胎分割及其他应用。命题角度多以具体实例考查胚胎工程的理论基础和具体操作应用。请回答：(1)过程是指在体外进行的_处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程称为_。(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质_进行PCR扩增。然后用Mst对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，Mst是一种_酶。(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如，据
9、此判断该胎儿为_(正常/患者/携带者)。【课堂笔记】【解析】(1)体外受精时精子要经过获能处理，卵子要培养到减数第二次分裂的中期时才能受精。受精后形成的受精卵在体外培养到816个细胞的早期胚胎，再移植到母体的子宫内进一步发育。(2)基因诊断时首先要从细胞中提取DNA，切割DNA分子的酶为限制性核酸内切酶。(3)按题意分析，双亲都是杂合子，各含一个正常基因和一个致病基因，患儿中两个基因都为致病基因，比较电泳带谱，可知胎儿中含的都是正常基因。【答案】(1)精子获能 胚胎移植(2)DNA 限制性核酸内切(3)正常生物工程技术应用的组合(1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。(2)转基因动物培育：
10、基因工程动物细胞培养胚胎移植。(3)核移植(克隆)动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。(4)胚胎移植：有性生殖动物细胞培养胚胎移植。(5)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。(6)试管婴儿：体外受精动物细胞培养胚胎移植。(2011新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：生态工程的原理及应用热点指数命题点生态工程的五项基本原理及实例，农村综合发展型生态工程的原理和优点。命题角度以相应实例考查生态工程的原理与应用，非选择题为主。(1)污水流经厌氧
11、沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过_呼吸将有机物分解。(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获 得 的 能 量 最 终 来 源 于 _ 所 固 定 的_能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。【课堂笔记】【解析】(1)生活污水流经厌氧沉淀池时，厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解；流经曝气池时，其中的需氧微生物通过
12、有氧呼吸将有机物分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包含无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群落。植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(4)生态工程对恢复和
13、重建受损的生态系统有着重要作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。【答案】(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落 一 生产者 太阳(3)物质循环再生 物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)(1)生态工程产生的时代背景：当前人类面临着全球环境变化和经济全球化问题，人们基本达成走可持续发展道路的共识。(2)生态工程的理论基础和技术保障：生态学与工程学的结合，为可持续发展提供了理论基础和技术保障。(3)我国正处于经济飞速发展时期，大规模的生态建设、环境治理和西部大开发等工程正在实施，生态工程学面临着难得的发展机遇。(4)生态工程建设目的：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。(简而言之：少消耗、多效益、可持续)(5)不忘大自然固有的强大的生态恢复力量，不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。