2017届高考生物二轮复习 第九单元 现代生物科技专题 专题二 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程课件

专题 二 胚胎工程、生物技 术 的 安全性和 伦 理 问题 、生 态 工程 考 纲 要求 1.动 物胚胎 发 育的基本 过 程与胚胎工程的理 论 基 础 (A)。 2.胚胎干 细 胞的移植 (A)。 3.胚胎工程的 应 用 (B)。 4.转 基因 生物的安全性 (A)。 5.生物武器 对 人 类 的威 胁 (A)。 6.生物技 术 中 的 伦 理 问题 (A)。 7.简 述生 态 工程的原理 (A)。 8.生 态 工程的 实 例 及 应 用 (B)。 桑椹胚、囊胚 化学 诱导 法 血清 繁殖潜能 原始性腺 全能性 食物 环 境 设计试 管 婴 儿 病毒 考点一 胚胎工程及生物技 术 的 安全性与 伦 理 问题 1 (2016江 苏 卷， 11)印度沙漠猫是一种珍稀猫科 动 物，通 过 胚 胎工程技 术 ，可以 让 家猫代孕而繁育，主要步 骤 如 图 所示。 下列相关叙述正确的是 ( ) A步 骤 甲、乙分 别 是指精子 获 能、胚胎分离 B 诱导 超数排卵所注射的激素只能作用于特定 细 胞 C受精卵 发 育成早期胚胎所需 营 养主要来源于 营 养液 D步 骤 甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同 解析 步 骤 甲、乙分 别 指体外受精、胚胎移植， A错误 ； 诱导 超 数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺， B正确； 受精卵 发 育成早期胚胎所需 营 养主要来自卵 细 胞， C错误 ；受精 过 程使用的培养液是 获 能溶液或 专 用的受精溶液，与早期胚胎培 养液有区 别 ， D错误 。 答案 B 2 (2015江 苏单 科， 3)下列关于 动 物 细 胞工程和胚胎工程的叙 述，正确的是 ( ) A乳腺 细 胞比乳腺癌 细 胞更容易 进 行离体培养 B 细 胞核移植主要在同种 动 物、同种 组织 的 细 胞之 间进 行 C采用胚胎分割技 术产 生同卵多胚的数量是有限的 D培养早期胚胎的培养液中含 维 生素、激素等多种能源物 质 解析 A项错 ，癌 细 胞比成熟 动 物 细 胞更易 进 行离体培养，体 外培养的癌 细 胞 对 生 长 因子的需要量 显 著低于正常 细 胞； B项 错 ， 细 胞核移植不一定是在同种 动 物、同种 组织 之 间进 行，如 可以将一种生物体 细 胞的 细 胞核移植到另一种生物去核的卵母 细 胞中； C项对 ，随着胚胎分割次数的增多，分割胚的 发 育能力 明 显 降低， 获 取同卵多胚的数量有限； D项错 ， 维 生素和激素 都不能提供能量。 答案 C 往年未 专项 考 查 胚胎工程，只是将胚胎移植、胚胎分割、体外 受精等技 术 渗透于 动 物 细 胞工程或基因工程中予以考 查 ，但 这 不并代表 2017年考向， 备 考需要的是 “ 万全之策 ” 故仍需重 视 ，尤其 应 重 视 胚胎移植及干 细 胞 应 用等技 术 。 1.胚胎工程各技 术间 关系整合 胚胎分割 体外受精 生理 变 化 建立 组织联 系 免疫排斥 遗传 特性 2.胚胎工程流程及其关 键 技 术 (1)优 良供体 _。 (2)用 优 良公畜配种或 _。 (3)冲卵：将 发 育至 时 期的胚胎冲出用 于胚胎移植。 (4)胚胎分割： 对 胚胎 进 行均分。 激素 处 理 超数排卵 人工授精 桑椹胚或囊胚 内 细 胞 团 3.生物技 术 的安全性和 伦 理 问题 (1)基因工程三大安全 问题 ： 安全：滞后效 应 、 过 敏原、 营 养成分改 变 等。 _安全： 对 生物 的影响等。 环 境安全： 对 生 态 系 统 的影响等。 (2)界定治 疗 性克隆与生殖性克隆 治 疗 性克隆 属 水平，其目的是 。 生殖性克隆 属 水平，其目的是用于 。 注： 中国政府的 态 度是禁止 ，但不反 对 。 食物 多 样 性生物 稳 定性 细 胞 治 疗 人 类 疾病 个体 生育 生殖性克隆人 治 疗 性克隆 (3)试 管 婴 儿和 设计试 管 婴 儿的异同点 设计试 管 婴 儿比 试 管 婴 儿多出的是 过 程 ，两种技 术 均属 于 _生殖，其中属解决不孕夫 妇 生育 问题 的是 _技 术 。 有性 试 管 婴 儿 (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 (2014山 东 ， 36(2)改 编 )( ) (2)在胚胎移植 时 ， 对 供体和受体母牛都是 进 行相同激素 处 理 (2012江 苏 ， 9A改 编 )( ) (3)受精卵 发 育到原 肠 胚 阶 段才能 进 行胚胎移植 (2011江 苏 ， 18B)( ) 答案 (1) (2) (3) 提示 (1)为获 得更多的卵母 细 胞需 对 “ 受体母羊 ” 进 行激素 处 理，促其排卵。 (3)胚胎移植的最佳 时 期是囊胚或桑椹胚 阶 段。 1 (2014江 苏单 科， 19)杜泊羊以其生 长 速度快、肉 质 好等 优 点，被称 为 “ 钻 石 级 ” 肉用 绵 羊。科研工作者通 过 胚胎工程 快速繁殖杜泊羊的流程如下 图 所示，相关叙述正确的是 ( ) 命 题 角度 1 胚胎工程技 术 及 应 用 A 为 了 获 得更多的卵母 细 胞，需用雌激素 对 雌性杜泊羊 进 行 处 理 B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 C 为 避免代孕 绵 羊 对 植入胚胎 产 生排斥反 应 ， 应 注射免疫抑制 剂 D 为 了 进 一步 扩 大繁殖 规 模，可通 过 胚胎分割技 术获 得同卵双 胎 解析 用促性腺激素 对 其 进 行超数排卵 处 理，而不是雌激素， A 错误 。采集部位不同，采集到的卵母 细 胞成熟度不同，如从 输 卵 管采集的卵 细 胞，已 发 育成熟，可直接与 获 能的精子在体外受精 ，从卵巢中采集的卵 细 胞，未 发 育成熟，要 经过 体外人工培养成 熟后才能与 获 能的精子受精， B错误 ；受体 对 移入子 宫 的外来胚 胎基本上不 发 生免疫排斥反 应 ， C错误 ；胚胎分割可提高胚胎的 利用率，同 时获 得同卵双胎或多胎， D正确。 答案 D 2.（ 2013江 苏单 科， 13） 软 骨 发 育不全 为 常染色体 显 性 遗传 病，基因型 为 HH的个体早期死亡。一 对 夫妻均 为该 病患者， 希望通 过 胚胎工程技 术辅 助生育一个健康的孩子。下列做法 错误 的是（ ） A首先 经 超数排卵 处 理后 进 行体外受精 B从囊胚中分离 细 胞，培养后 检测 基因型 C根据 检测结 果 筛选 基因型 为 hh的胚胎 D将胚胎培养至原 肠 胚期后移植到子 宫 解析 由 题 干信息可知， 这对 夫妻的基因型均 为 Hh，他 们 可 能生下一个基因型 为 hh的正常 婴 儿，因此可通 过 “设计试 管 婴 儿 ” 技 术 ， 选 育出健康的胚胎 进 行移植； 应 将胚胎培养到原 肠 胚前的囊胚 阶 段 进 行移植， D错误 。 D 3 2015年 2月 3日，英国 议 会下院通 过 一 项历 史性法案，允 许 以医学手段培育 “ 三 亲婴 儿 ” 。三 亲婴 儿的培育 过 程可 选 用 如下技 术 路 线 。 据 图 回答下列 问题 ： （ 1）由于女性的自然周期 产 生的卵子太少，捐献者在取卵前通 常需要注射 激素，促使一次有更多的卵泡 发 育。 （ 2）重 组细 胞需培养到 M 中期的原因是 该时 期的卵母 细 胞才 具 备 ，重 组细 胞体外培养所需的气体主要是 O2和 CO2 ， CO2的主要作用是 _。 （ 3）从受精卵到三 亲婴 儿的培育 还 需要 和 等 技 术 。 （ 4）三 亲婴 儿的培育技 术 （填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ）避 免母 亲 的 线 粒体 遗传 病基因 传递给 后代，而 （填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ）避免母 亲 的 红绿 色盲基因 传递给 后代。三 亲婴 儿的染色体 （填比例）来自母 亲 提供的 细 胞核。 （ 5） 设计试 管 婴 儿技 术 与 为 解决不孕夫 妇 的生育 问题 而出 现 的 试 管 婴 儿技 术 主要区 别 是植入前 对 胚胎 进 行 。 答案 （ 1）促性腺 （ 2）（与精子）受精的能力 维 持培养液 的 pH （ 3）早期胚胎培养 胚胎移植 （ 4）能 不能 1/2（ 或 50%） （ 5） 遗传 学 诊 断（或基因 检测 或基因 诊 断，合理即 可） 区分胚胎工程技 术 几个易 错 点 (1)区 别 两种 标 志及可移植 时 期 受精的 标 志：在卵黄膜和透明 带 的 间 隙看到两个极体。 受精完成的 标 志：雌雄原核融合成合子。 可以移植或分割的 阶 段：桑椹胚或囊胚。 (2)把握 “冲卵 ”的 2个不同 胚胎移植 过 程：冲出的是早期胚胎。 体外受精 过 程：冲出的是卵子。 (3)胚胎移植 过 程中的不同 两次使用激素：第一次 对 供、受体 进 行同期 发 情 处 理；第二 次用于供体的超数排卵。 两次 检查 ：第一次 对 收集的胚胎 进 行 检查 ；第二次 对 受体 是否妊娠 进 行 检查 。 (4)同期 发 情 处 理与超数排卵 胚胎工程流程 图 中的同期 发 情 对 象 为 同种供体母畜和受体母畜 ，超数排卵 对 象 为 供体母畜。 1 （ 2012江 苏单 科， 13） 下列关于 转 基因生物安全性的叙述 ， 错误 的是（ ） 命 题 角度 2 生物技 术 的安全性及 伦 理 问题 A种植 转 基因作物 应 与 传统农业 种植区隔离 B 转 基因作物被 动 物食用后，目的基因会 转 入 动 物体 细 胞中 C种植 转 基因植物有可能因基因 扩 散而影响野生植物的 遗传 多 样 性 D 转 基因植物的目的基因可能 转 入根 际 微生物 解析 本 题 主要考 查转 基因生物安全性的相关 问题 ，种植 转 基 因作物 时为 了避免基因 污 染， 应 与 传统农业 种植区隔离， A对 ； 转 基因作物被 动 物食用后，目的基因会被 动 物消化，不会 转 入 动 物体 细 胞中， B错 ； 转 基因植物有可能将基因 扩 散至野生 植物中，从而影响野生植物的 遗传 多 样 性， C对 ； 转 基因植物 的目的基因可能被微生物利用， D对 。 答案 B 2下列关于生物技 术 安全性和 伦 理 问题 的叙述，不正确的是（ ） A 转 基因植物合成的蛋白 质 ，可能成 为 某些人群新的 过 敏原 B克隆人可冲 击现 有的婚姻、家庭和两性关系等 传统伦 理道 德 观 念 C如 转 基因植物的外源基因来源于自然界， 则 不存在安全性 问题 D运用重 组 基因技 术 可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的 生物武器 解析 来自于自然界的抗性基因 进 入 转 基因植物以外的其他植物 如 杂 草体内，可能会 产 生 “ 超 级杂 草 ” ， 对 生物安全造成威 胁 。 答案 C 区 别 胚胎移植的生殖 类 型 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 发 育而成或胚胎分割 形成的。若由受精卵形成， 则为 有性生殖，否 则为 无性生殖。 （ 2016江 苏连 云港模 拟 ） 科研人 员 利用胚胎干 细 胞（ ES细 胞 ） 对 干 扰 素基因缺失小鼠 进 行基因治 疗 。其技 术 流程如下 图 ： 命 题 角度 3 多种生物工程 综 合 （ 1）步 骤 的技 术 名称是 _。 （ 2）将基因 导 入 ES细 胞而不是 导 入到上皮 细 胞是因 为 ES细 胞 具有 。 （ 3）步 骤 中，需要构建含有干 扰 素基因的 。由于 DNA复制 时 ，子 链 只能由 5向 3方向延伸，故构建前利用 PCR技 术扩 增干 扰 素基因 时 ，可以从下 图 A、 B、 C、 D四种 单 链 DNA片段中 选 取 作 为 引物。 对 干 扰 素基因片段和 质 粒 进 行 酶 切 时 ，可 选 用限制 酶 的 组 合 为 或 。 （ 4）将步 骤 获 得的 ES细 胞在 荧 光 显 微 镜 下 观 察， 选择发 _色 荧 光的 细 胞 进 行体外 诱导 。 为检测 干 扰 素基因是否表达 ，可以采用 的方法。 答案 （ 1）核移植 （ 2） 发 育的全能性 （ 3）基因表达 载 体 B和 C Hind 和 Pst EcoR 和 Pst （ 4） 绿 抗原 抗体 杂 交 生物工程技 术应 用 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：基因工程 动 物 细 胞培养胚胎移植。 (3)克隆 动 物培育：核移植 动 物 细 胞培养胚胎移植。 (4)植物体 细 胞 杂 交： 酶 工程体 细 胞融合植物 组织 培养。 (5)试 管 婴 儿培育：体外受精 动 物 细 胞培养胚胎移植。 考点二 生 态 工程 (2011课标 ， 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。 (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。 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 ) 对 本考点常 结 合生 态环 境保 护 、生 态农业 推 进环 境 污 染治理， 能量多 级 利用、物 质 循 环 再生原理及提高生 态 系 统稳 定性等方 面命制考 题 。 1.设计 生 态 工程的五大原理及 实 例整合 (连 一 连 ) 由此可 见 ，除 外均涉及整体性原理，除 、 外均涉及 协调 与平衡原理。 2.农业 生 态 系 统设计 6大原 则 (1)应 当能 够 体 现 生 态 学原理与 现 代 农业 技 术 相 结 合的原 则 ； (2)应 当能 够 构成一个合理的生 产结 构； (3)应 当充分利用自然界的物 质 和能量 资 源； (4)应 当体 现 减少 环 境 污 染的原 则 ； (5)应 当充分考 虑经济 、社会和生 态 的 综 合效益； (6)所 设计 的 农业 生 态 系 统 ，从理 论 上看 应 当能 够实现 良性循 环 。 （ 1）生 态 工程所遵循的基本原理有物 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。（ ） （ 2）生 态 工程的特点是少消耗、多效益、可持 续 。（ ） （ 3）生 态 工程的研究 对 象 为 “ 社会 经济 自然复合生 态 系 统 ” 。（ ） （ 4）生 态经济 主要是通 过实 行 “ 循 环经济 ” 的原 则 ，使一个 系 统产 生出的 污 染物，能 够 成 为 本系 统 或者另一个系 统 的生 产 原料，从而 实现废 弃物 资 源化，而 实现 循 环经济 最重要的手段 之一就是生 态 工程。（ ） （ 5）生 态 工程可 实现 物 质 、能量的循 环 再生（ ） 答案 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） 提示 （ 5）生 态 工程可 实现 物 质 循 环 再生，能量多 级 利用。 1.(2014重 庆 理 综 ， 7 )为 治理某 废 弃采石 场 的生 态环 境， 对 其 进 行了公园化建 设 。 命 题 角度 生 态 工程的原理及 应 用 (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 题图 所示。 t0 t1，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 由于人工林土壤中存在 _， 导 致群落中植 物物种数增加； t1 t3，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 _加 剧 。 (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。 答案 (1)分解者 种子或繁殖体 增 强 竞 争 (2)整体性 (系 统论 ) 2.下 图 是我国南方开始 尝试 的 农业 生 态 系 统 的 结 构模式 图 ，它 利用 雏鸭 旺盛的