1、专题17 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()。2.胚胎干细胞的移植()。3.胚胎工程的应用()。4.转基因生物的安全性()。5.生物武器对人类的威胁()。6.生物技术中的伦理问题()。7.简述生态工程的原理()。8.生态工程的实例()。重温考纲要求 内容索引 基础自查 排查考点 夯实基础 热点梳理 突破热点 梳理关键 基础自查 排查考点 夯实基础 自建知识体系 答案 输卵管和子宫桑椹胚、囊胚培养法和化学诱导法早期胚胎的空间位置转移桑椹胚或囊胚早期胚胎或原始性腺具有发育的全能性环境基因身份证完全禁止生产生物武器自查知识缺漏 答案 1.
2、胚胎工程的相关判断(1)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情()(2)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性()(3)卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大()(4)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植()(5)培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质()(6)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清()(7)在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理()(8)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割()(9)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎()(10)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点()2.生物技
3、术的安全性和伦理问题的判断(1)转基因生物扩散到种植区之外不可能造成“基因污染”()(2)转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药使用、保护了农田土壤环境()(3)克隆人违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用()(4)我国禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆()(5)设计试管婴儿不需要对胚胎进行基因检测()(6)国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害()(7)种植转基因作物应与传统农业种植区隔离()(8)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中()(9)种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的基因多样性()(10)转基因植物的目的基因可能转入根际微生物()答案
4、 3.生态工程的判断(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害协调与平衡原理()(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧协调与平衡原理()(3)引种考虑适应环境物种多样性原理()(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题整体性原理()(5)实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质()(6)要实现人与自然的和谐发展，通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源是最合理的()(7)要实现人与自然的和谐发展，发展生态农业，实现物质和能量的多级利用是最合理的()答案 返回 热点梳理 突破热点 梳理关键 一、胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题 二、生态工程 返回 1.(2016全国甲，
5、40)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。答案 一、胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题 真题回放 112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。代表的过程是。解析 XX或XY 显微操作(去核法)胚胎移植(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。解析 取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养，则其遗传物
6、质(或核型)的稳定性会降低。遗传物质解析答案 12(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。解析 克隆动物的细胞核基因来自供体细胞，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)，即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)与克隆羊“多利”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_ _。解析 克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是：已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。解析答案 卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响分化的动物体细胞的细
7、胞核具有全能性已经12答案 2.(2015重庆，8)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交：A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C 选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是，后代中出现这种母牛的概率是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。生长发育或胚胎发育隐性AC解析 12(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力，需对其进行处理；卵子的成熟
8、在过程_中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖，其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛，过程前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。获能或增强活力供能性别、高产奶和适宜本地生长的基因答案 解析 12(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用技术。解析 为提高已有胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，增加胚胎的数量。胚胎分割解析答案 悟规律 121.把握胚胎工程的操作流程答案 核心提炼 2 超数排卵细胞分化与凋亡机理原始性腺答案(1)胚胎移植的4个结论 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；胚胎移植的优势是充分发挥的繁殖潜能。胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用孕激素对
9、受、供体进行同期发情处理；第二次用激素对供体做超数排卵处理。胚胎移植过程中的两次检查：第一次对进行检查；第二次对受体母牛进行检查。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重组细胞并发育而成或胚胎分割形成的。雌性优良个体促性腺收集的胚胎是否妊娠答案(2)胚胎分割的2个注意事项材料选择：选择发育良好、形态正常的。分割注意点：选材为囊胚时，注意将内细胞团。(3)胚胎工程中受精作用的3个关键点 受精的标志是。受精完成的标志是。体外受精时，卵母细胞要培养到，精子需要获能。桑椹胚或囊胚均等分割在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体雌、雄原核的融合减数第二次分裂中期答案
10、 2.理清治疗性克隆和生殖性克隆的区别和联系 类型 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区 别 目的 从胚胎中取出用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品 水平 细胞水平 水平 联系 都属于；产生新个体或新组织，遗传信息相同 干细胞个体无性生殖答案 3.把握试管婴儿和设计试管婴儿的异同点(1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程 。(2)试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。(3)两者都是体外受精，并进行体外，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。早期胚胎培养解析答案 题型集训 3121.请回答下列关于胚胎工程方面的问题：(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管
11、牛”。试管牛的培育需经过体外受精、胚胎移植以及在母体中发育和分娩等过程。解析 试管牛的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植以及在母体中发育和分娩等过程。(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其。解析 在“试管牛”的培育过程中，精子进行获能处理后才能完成受精。早期胚胎培养获能(3)早期胚胎可用人工方法从输卵管内获得，这个过程称为。也可以从体内取出卵子，通过后进行早期胚胎培养获得。解析 用人工方法从输卵管内获得早期胚胎的过程称为冲卵。若是从体内取出的卵子，则需要通过体外受精后，进行早期胚胎培养才能获得早期胚胎。(4)获得的早期胚胎可通过技术
12、移入母体子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用方法保存。解析 获得的早期胚胎可通过胚胎移植技术移入母体子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用冷冻(或低温)方法保存。冲卵体外受精胚胎移植冷冻(或低温)解析答案 12(5)动物的胚胎干细胞(ES细胞)可由早期胚胎或中分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望通过诱导iPS细胞进行定向_ _后用于疾病的细胞治疗。解析 动物的胚胎干细胞(ES细胞)可由早期胚胎或原始性腺中分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望通过诱导iPS细胞进行定向诱导分化后用于疾病的细胞治疗。解析答案 原始性腺诱导分化122.2013年，全球首批全基因组
13、测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需要用处理，促进母亲排出更多的卵子。胚胎发育的卵裂期在_(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培养发育成有32个细胞左右的胚胎，叫，可用于胚胎移植。解析 促性腺激素能够促进排卵；到了囊胚阶段出现孵化现象，透明带才破裂，在此之前的发育，都在透明带内。解析答案 促性腺激素透明带桑椹胚12(2)目前SRYPCR法是对胚胎的性别进行鉴定最有效最准确的方法。操作的基本程
14、序是：从被测的囊胚中取出几个(填“部位”)细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作，以为模板进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为性。解析 SRYPCR性别鉴定，选用提取DNA的细胞，理论上任何部位都可以，为了保证胎儿正常发育一般选用滋养层细胞。SRY特异性探针出现阳性反应者，说明含有SRY基因，为男性。解析答案 滋养层引物滋养层细胞的DNA男12(3)治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于和之间的第一极体一并吸出。解析 第一极体位于卵细胞膜和透明带之间。解析答案 卵细胞膜
15、透明带返回 12解析答案 二、生态工程 真题回放 1(2011新课标全国，40)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：(1)污水流经厌氧沉淀池、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。解析 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。无氧和有氧(或细胞)(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底
16、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。解析 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。群落一生产者太阳解析答案(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。解析 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
17、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)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。解析 生态工程对恢复和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。物质循环再生物种多样性已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)解析答案 1.理清生态工程的原理和实例答案 核心提炼 2 物质循环再生农村矿区废弃地答案 2.明确生态工程基本原理的判断方法(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染原理。(2)体现物种
18、多，营养关系复杂原理。(3)强调生物与环境的协调与平衡；涉及环境承载力原理。(4)涉及自然、经济和社会；指整个系统，如林业生态工程建设_ 原理。(5)涉及结构、功能，分布式、集中式、环式原理(系统学和工程学原理)。(6)涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和，指系统内部，如互利共生原理(系统学和工程学原理)。物质循环再生生物多样性协调与平衡整体性系统的结构决定功能系统整体性答案 3.根据实例，确定生态工程的原理生态工程实例 生态工程原理 无废弃物农业 遵循原理 在人工林中增加植被层次 遵循原理 太湖水体富营养化引起大面积水华 违反原理 前面造林，后面砍树 违反原理 物质循环再生物种多样
19、性协调与平衡整体性答案 题型集训 3121.某地为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中依然存在，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间的加剧。解析 分解者种子或繁殖体逐渐增强竞争解析答案(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的原理。解析 生态工程的整体性原理是指进行生态工程
20、建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。整体性(系统论)122.如图是一个庭院生态工程的模式图，请据图分析回答：(1)该图中有条食物链。解析 该生态系统中的食物链有植物人、植物猪人、植物鸡人、植物鸭人，共4条。(2)该生态系统中处于第二营养级的生物有。解析 根据食物链可以判断，人、猪、鸡、鸭均为第二营养级的生物。4人、鸡、鸭、猪解析答案 12(3)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利用这些能源与利用煤炭相比，突出的优点是_。解析 太阳能、沼气属于清洁能源，无污染或污染很少。(4)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。
21、解析 该生态工程可以更充分地利用流向分解者或未利用的能量。减少了燃烧煤炭所产生的污染充分利用了废弃物解析答案 中的能量，实现了能量的多级利用12(5)该生态工程遵循的原理有等。解析 将流向分解者的物质和能量再度利用，符合物质循环再生原理。(6)人工设计的生态系统也具有信息传递的功能，下列有关叙述正确的是。A.生态系统的物理信息都来源于环境 B.植物都通过化学物质传递信息 C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 D.信息可以调节生物种间关系 解析 生态系统中的物理信息除环境外，还可来自生物个体；植物可以通过光、电磁波等形式接受信息；信息的传递与食物链无直接关系。解析答案 物质循环再生原理D返回 12