高考生物大二轮专题复习与增分策略 专题17 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程课件.ppt

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 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 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 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 1 2 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 解析提供体细胞的供体可能为雌性 也可能为雄性 因此图中a 正常细胞核 的性染色体组成为xx或xy 常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核 过程表示将早期胚胎移入受体 其过程为胚胎移植 1 2 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 则其遗传物质 或核型 的稳定性会降低 遗传物质 解析答案 1 2 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胞核具有全能性 已经 1 2 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 a c 解析 1 2 解析由于胚胎能在母体内正常生长发育 所以选择b作为母本 若子代母牛表现为适宜本地生长 但产奶量并未提高 说明适宜本地生长是显性性状 设基因为m 高产奶是隐性性状 设基因为n 则 a基因型是mmnn b基因型是mmnn c基因型是mmnn 为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛 mnn 可选择 a和 c进行杂交 后代出现该种母牛的概率是1 2 1 2 1 2 1 8 1 2 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 1 2 解析精子经过获能处理才具有受精能力 卵子的成熟发生在受精过程中 即过程 胚胎培养过程的培养基中含有葡萄糖 葡萄糖氧化分解提供能量 具有优良性状的母牛含有高产奶和适宜本地生长的基因 则胚胎移植前应进行鉴定 同时还需鉴定性别 基因重组发生在减数分裂过程中 控制不同性状的基因重新组合 由于供体公牛是纯合子 不会发生基因重组 供体母牛是杂合子 则子代母牛的优良性状与供体母牛产卵过程中的基因重组有关 1 2 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 1 2 悟规律 以胚胎干细胞培养的最新研究成果为背景考查胚胎工程的应用 多与细胞工程 基因工程相结合进行命题 以非选择题形式考查 1 2 1 把握胚胎工程的操作流程 答案 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 2 理清治疗性克隆和生殖性克隆的区别和联系 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 1 2 1 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 1 2 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 1 2 2 2013年 全球首批全基因组测序的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 1 2 2 目前sry pcr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sry pcr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 1 2 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 透明带 返回 1 2 解析答案 二 生态工程 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 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 物质循环再生 物种多样性 协调与平衡 整体性 答案 1 2 1 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 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依然存在 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 物种之间的加剧 解析 分解者 种子或繁殖体 逐渐增强 竞争 解析t0 t1 植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者分解成无机物 使土壤条件得到改善 改造的废弃采石场的土壤中存在一些种子或其他繁殖体 所以在群落演替过程中植物物种数会增加 t1 t3 由于人工林中的植物物种数增加 所以人工林的自我调节能力逐渐增强 导致人工林的抵抗力稳定性也逐渐增加 在一个群落中 植物之间因光照 土壤中的水分和无机盐等因素而具有竞争关系 1 2 解析