1、2012届高考生物二轮专题复习课件：胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程一、胚胎工程1受精过程(1)准备阶段：包括精子获能及卵子达到减数第二次分裂中期。(2)受精阶段：包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，雌、雄原核形成及其融合。(3)防止多个精子入卵受精的屏障透明带反应。卵黄膜封闭作用。(4)受精的标志和受精完成的标志卵子受精的标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。受精完成的标志：雌、雄原核的融合。2早期胚胎发育过程 3试管动物、克隆动物培育及胚胎移植和胚胎干细胞培养流程(1)试管动物生产流程(2)克隆动物的培育流程(3)胚胎移植的培育流程(4)胚胎干细胞的培养流程(5
2、)胚胎干细胞的主要用途将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，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，操作流程如下：基因敲除，获得移植器官。培育出人造组织器官，用于器官移植。改良创造动物新品种。二、生物技术的安全性和伦理问题1转基因生物的安全性辨析 关注焦点正方观点反方观点食物安全有安全性评价、科学家负责的态度、转基因食品影响健康，无实例无证据反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变生物安全(对生物多样性的影响)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、重组出的有害病原体、成为超级杂草、有可能造
3、成“基因污染”环境安全(对生态系统稳定性的影响)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2.生物技术的伦理问题(1)克隆技术引发的伦理问题观点理由不赞成克隆人严重违反了人类伦理道德；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；克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人；克隆技术尚不成熟赞成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得到解决；克隆人是一项科学研究，既然是科学，就应该允许研究克隆人中国政府的态度禁止生殖性克隆人，原则是不赞成、不允许、不支持、不接受任何
4、生殖性克隆人的实验，但不反对治疗性克隆人(2)设计试管婴儿引发的伦理问题观点理由不符合伦理道德把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重早期的生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余的胚胎，无异于“谋杀”有人会滥用设计试管婴儿技术来设计婴儿性别等符合伦理道德设计试管婴儿是为了救人，是救治患者的最好、最快捷的办法之一提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤脐带血乃试管婴儿的“身外之物”政府观点中国卫生部在体外受精胚胎移植及其衍生技术规范中规定，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)基因检测引发的伦理问题基因检测的优点：通过基因检测可以及早采取预防措施，及早治疗，达到挽
5、救患者生命的目的。基因检测引发的问题及解决办法。问题：目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识，通过基因检测达到预防疾病的目的是很困难的，基因检测结果会给受检测者带来巨大的心理压力，个人基因资讯的泄漏会造成基因歧视。解决办法：对于基因歧视现象，可通过正确的知识传播、伦理道德教育和立法手段解决。3生物武器对人类的威胁(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：在任何情况下不发展
6、、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。三、生态工程原理的归纳与举例 理论基础内容意义举例物质循环再生原理物质循环物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果避免环境污染及对其他系统稳定性和发展的影响无废弃物农业物种多样性原理生态系统的抵抗力稳定性物种多，营养关系复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，生物多样性程度高，可以为各类生物提供多种机会和条件。营养关系越复杂，有限资源下就可以容纳更多的生物量避免生态系统结构和功能失衡单纯林引起的“绿色荒漠”问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物与环境平衡，需
7、要考虑环境承载力，即指某种环境所能养活的生物种群的最大数量避免生态系统的失衡和破坏赤潮和水华等水体富营养化问题整体性原理社会自然经济复合系统生态工程的建设，既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑社会和经济等系统的影响力统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定林业建设中自然生态系统与社会、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生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的改善和优化系统的结构以改善功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流
8、通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果保持较高的系统生产力藻类和珊瑚虫的关系胚胎工程(2011深圳模拟)，牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：(1)图中a、b、c过程分别是指_、_、_。(2)供体母牛的主要职能是_；受体母牛必须具备_。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_；处理的时期是_；理由是_。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？_。【信息提取】依据题干中的牛胚胎移植的基本程序图解，结合“配种”、“质量检查、培养”、“受体母牛”等有效信息，依次推出a、b、c所代表
9、的重要过程。然后据第(3)小题中“提高牛胚胎的利用率”可知常采取的手法为胚胎分割移植。【精讲精析】(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的受精卵取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在此时期进行分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显
10、。【答案】(1)超数排卵 冲卵 胚胎移植(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎 健康的体质和健康的繁殖能力(3)胚胎分割移植 桑椹胚或囊胚期 此时还未出现细胞分化(4)体积小、细胞核大、核仁明显(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种1(2011江苏高考)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是()A体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C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D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术【解析】胚胎工程中，受精卵一般发育到囊胚阶段之前进行胚胎移植。【答案】B生物技术的安全性和
11、伦理问题(2011浙江五校联考)下列关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【精讲精析】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】B2农业部于2010年12月8日在农业部新闻办公室举行新闻发布会，称农业部将本着对广大消费者高度负责的态度，始终坚持加快研究，推进应用、规范管理、科学发展的指导方针，依法强化监管，加大科普宣传，
12、积极稳妥地推进转基因生物技术的研发与应用。下列叙述错误的是()A转基因生物有可能危急环境安全B转基因生物绝对不会引起生物安全问题C转基因生物有可能造成食品安全问题D转基因生物带来的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全【解析】转基因生物带来的安全问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全。转基因生物的安全性有待于以后长期的生活检验，现在下肯定性的结论为时过早。【答案】B生态工程(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：(1)污水流经厌氧沉淀
13、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。【信息提取】从题干中的信息，即污水净化处理的流程(厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池)，可推测某些微生物能依次通过无氧、有氧、无氧和有氧呼吸分解有机物；植物池中
14、活着的“水生植物、昆虫、鱼类、蛙类”等生物构成了群落，进而回答本题的第(2)小题，结合生态工程的原理和任务回答第(3)、(4)小题。【精讲精析】(1)依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池后，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所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、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。
15、(4)根据小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。【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)3下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是()选项有关事例相关的生态工程原理A无废弃物农业遵循物质循环再生原理B在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理D前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理【解析】本题着重考查生态工程遵循物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
16、，D项中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、经济效益，这明显是整体性原理。【答案】D胚胎工程的基本操作程序及其应用(2011福建高考)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，过程如图。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
17、_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，据此判断该胎儿为_(正常/患者/携带者)。【破题技巧】结合题干中的文字内容，认真分析体外受精、胚胎移植和产前基因诊断的过程图是解答本题的关键，其中代表精子获能，代表胚胎移植。比较电泳带谱，胎儿与患儿不同，可判断胎儿不含致病基因，表现为正常。【精讲精析】分析题中过程图可发现：过程指的是精子获能处理，则代表胚胎移植；在产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取DNA进行RCR扩增，然后用限制性核酸内切酶Mst进行切割，以得到多种不同长度的酶切产物(基因)；分析电泳带谱可判断，胎儿不含致病基因，表现应该正常。【答案】(1)精子获能 胚胎移植(2)DNA 限制性核酶内切(3)正常胚胎移植的几个重要环节：(1)供体选择的条件是具有优良性能和生产性能的个体；受体母畜选择的条件是体质健康、具有正常生育能力的个体。(2)对供体采用促性腺激素处理的目的是使其产生更多的卵细胞，对受体采用促性腺激素处理的目的是使其同步发情。(3)冲卵不是冲出卵细胞，其本质是冲出早期胚胎。(4)胚胎移植在桑椹胚或囊胚阶段进行，胚胎移植后一定要进行妊娠检查。
