2011高三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

第二讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工和,题组1胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题,1(2010江苏生物，16)下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()A对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例,解析：进行胚胎移植前需对受体母羊和供体母羊进行同期发情处理，使它们具有相同的生理环境；胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚时期的健康胚胎；胚胎分割技术属于无性繁殖，可获得两个基因型完全相同的胚胎；一次给受体母羊植入多个胚胎，从而发育出多个个体，增加了双胞胎和多胞胎的比例。答案：B,2(2010江苏生物，17)老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是()A胚胎移植技术B胚胎干细胞技术C单克隆抗体技术D基因治疗技术解析：根据题意可知，治疗老年痴呆症的途径有：导入正常的基因(基因治疗技术)；提供和修复受损伤的神经元(胚胎干细胞技术)；降低淀粉样蛋白体的含量(单克隆抗体技术)。而胚胎移植是为了获得优良个体，不能用于治疗该病。答案：A,3(2010上海生物，29)图中a表示基因工程，c表示发酵工程，d表示克隆技术，则e和b分别表示(),A胚胎移植和细胞培养B显微注射技术和细胞培养C细胞培养和花粉离体培养D显微注射技术和花粉离体培养解析：基因工程、发酵工程和克隆技术中都涉及细胞培养，因而可确定e表示细胞培养；b可以表示花粉离体培养。答案：C,4(2010江苏生物，18)下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C动物的生长激素基因转入植物后不能表达D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解析：抗除草剂基因导入到油菜的染色体后则可以通过花粉传入环境中；转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫，对昆虫的抗性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加；转基因技术打破了生殖隔离，动物的生长激素基因转入植物后可以表达；来源于自然界的目的基因导入植物体后，可能破坏原有的基因结构，具有不确定性，外源基因也可能通过花粉传播，使其他植物成为“超级植物”等，所以转基因技术存在着安全性问题。答案：A,5(2010上海综合，18)运用转基因技术培养的单细胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养“工程硅藻”，捕捞后从中提炼“生物柴油”。与矿物柴油相比，使用这种“生物柴油”的优点是()可再生不显著增加碳排放不排放含硫废气不会对生态环境造成负面影响ABCD解析：转基因生物柴油来自“工程硅藻”，其成分是脂质，与矿物柴油比较优点是：可再生，不显著增加碳排放，不会排放含硫废气，减少环境污染；对生态环境是否造成负面影响还不确定。答案：A,6(2010山东理综，35)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。,(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(3)图中过程A称为_，它在胚胎工程中的意义在于_。(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。,使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力),获能,CO2,培养液(基)的pH,胚胎移植,提高优良母畜的繁殖率,显微注射法,牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白,细胞介素),解析：本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液(基)的pH稳定。(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。,7(2009四川理综，30)将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞(命名为M细胞)，再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内，然后测定小鼠的血糖浓度，结果如图所示(虚线表示正常小鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题：(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用_酶将其分散成单个细胞。(2)根据实验结果可以判定M细胞已具有_细胞的功能。说明判定的理由_。,胰蛋白,胰岛B,胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降血糖的激素,(3)用胰岛素基因片段做探针，对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果(用“”表示能检测到，用“”表示不能检测到)。上述实验结果表明，胚胎干细胞通过_定向分化为M细胞。(4)若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能否分化为其他类型细胞？_，请说明理由_。,基因的选择性表达(胰岛素基因的,表达),能,细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质(细胞核的全能性),解析：(1)已机械剪碎的动物组织细胞的分离可以使用胰蛋白酶使之分散开来。(2)由于胰岛B细胞受损导致无法合成胰岛素来降血糖，血糖浓度过高随尿排出，导致糖尿病的产生。本题中通过曲线反应了未移植M细胞和移植M细胞小鼠血糖浓度的变化，可见移植M细胞的小鼠血糖浓度降低，显然M细胞发挥了胰岛B细胞的功能。(3)这里的M细胞是小鼠的胚胎干细胞经过细胞增殖、分化而产生的，由于是通过有丝分裂增殖，所以M细胞和胚胎干细胞的DNA是一样的，然而细胞分化的实质为基因的选择性表达，追究其原因就是相同的DNA转录形成了不同的RNA，进一步合成了不同的蛋白质，所以M细胞和胚胎干细胞中的RNA是不一样的，从而在进行DNA探针杂交实验时出现了如表格中显示的杂交结果。(4)细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质，故其细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能分化为其他类型细胞。,8(2009宁夏理综，41)下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿的_中分离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是_。在体外培养条件下，培养液中加入_因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。,囊胚,原始性腺细胞,胚胎干细胞,分化诱导,(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将图中的_细胞移植到患者体内。(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是_。(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的_期。(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用_细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌_的杂交瘤细胞。,选择性表达,造血干,红细胞,细胞中无细胞核,间,B淋巴,特异性抗体,解析：(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或胎儿原始性腺中分离出来的一类细胞，囊胚阶段细胞开始分化为内细胞团和滋养层细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，全能性最高，在体外培养条件下，要想将该种干细胞诱导分化形成不同类型的组织细胞，须向培养液中加入分化诱导因子。(3)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。(4)骨髓是人体的造血组织，存在造血干细胞，骨髓移植的实质是将造血干细胞移植到患者体内。,(5)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。(6)细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经筛选最终得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。,题组2生态工程,9(2007四川理综，3)在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述不正确的是(),A该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性解析：生态农业实现了能量的多级利用和物质的循环利用，虽不能提高各营养级的能量传递效率，但提高了该生态系统的稳定性。答案：C,10(2007广东生物，16)“猪沼茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式()A是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入解析：该生态农业系统除了茶树、猪、人和微生物外，还有农作物；在生态系统中物质可以循环利用，能量不能循环利用，只能是单向流动；生态农业系统需要从外部投入肥料、能量，才能正常运转；生态农业系统最大的优点是废物资源化的良性循环利用。答案：C,11(2008江苏生物，26)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题。(1)牛棚内产生的_可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的_可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行_，腐熟的产物肥效提高，这是因为_。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。,二氧化碳,氧气,发酵,微生物将有机物分解为无机物,(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、_和_。(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了_。,牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少,太阳光能,发酵产热,物质的循环利用和能量的高效利用,解析：(1)植物通过光合作用消耗二氧化碳产生氧气，动物则是消耗氧气产生二氧化碳，彼此有利。(2)通过微生物的发酵作用也可以分解有机物，产生二氧化碳和无机盐供给绿色植物。(3)这种养殖模式使冬季牛棚内温度较高，牛维持体温消耗的能量较少，自然生长速率明显提高。(5)生态农业的基本原理是物质的循环再生和能量的多级利用。,12(2009广东生物，32)为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。,(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(两条)。(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。解析：由图可知，可溶性有机碳可作为好氧细菌的碳源，被好氧细菌分解利用，好氧细菌呼吸作用产生的二氧化碳等作为黑藻、绿藻等植物光合作用的原料，同时又是其呼吸作用的产物，在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定的物质循环。根据题意，可梳理出两条食物链。重金属盐在食物链中有富集现象，对处于较高营养级的人危害很大，而且难于降解，易发生二次污染。,答案：(1)（2）绿藻轮虫鱼黑藻鱼鸭(3)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染。,考点1胚胎工程相关问题整合,一、网络构建,二、受精及胚胎发育的过程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,三、胚胎工程的操作流程1试管动物生产流程,2克隆动物的培育流程根据发育成新个体D的重组细胞核由动物B提供，而性别及大多数遗传性状是由核内遗传物质决定的，故B、D两者的性别及大多数遗传性状相同。克隆动物的起点是经过核移植形成的一个细胞，其遗传物质主要来自供核一方。,3胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植为例：,四、胚胎工程的应用1胚胎移植的过程：配种或人工授精胚胎移植检查。2胚胎分割：采用机械方法将,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。3胚胎干细胞(ES或EK细胞)(1)来源：由或中分离出来的一类细胞。(2)特点：。(3)应用：治疗人类的某些顽症；培育移植用的人造组织器官；作为研究体外细胞分化的理想材料。,对供、受体的选择和处理,对胚胎的收集、检查、培养或保存,早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,早期胚胎,原始性腺,体积小、细胞核大、核仁明显，具有发育的全能性,五、生物技术可能引发的安全性问题和伦理问题1转基因生物可能引起的安全性问题(1)食物安全问题出现滞后效应；营养成分改变；侵犯宗教信仰者或素食者的权益。(2)生物安全问题成为新杂草；，威胁其他生物生存；通过基因重组产生“超级杂草”。(3)环境安全问题打破自然界物种的原有界限，。重组微生物降解某些化合物的过程中。重组DNA与微生物杂交，产生。转基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或过敏蛋白可通过蜜蜂进入蜂蜜中，最后进入其他动物和人体内。,出现新的过敏原,成为“入侵的外来物种”,破坏生态系统稳定性,产生污染环境的中间产物,有害病原微生物,2生物技术引发的伦理问题(1)克隆人技术。冲击现有婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。人为制造心理上和社会地位上都不健全的人。(2)设计试管婴儿把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎无异于“谋杀”。(3)基因检测。,违反人类伦理道德,对个人隐私权提出挑战,制造基因歧视,3正确看待生物技术(1)正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。(2)。4生物武器(1)分类：、病毒、经过基因重组的致病菌等。(2)特点：、危害时间长、隐蔽性强。(3)公众态度：禁止生物武器的研发、生产、储存、扩散、使用。,支持治疗性克隆，反对任何生殖性克隆人实验,致病菌,生化毒剂,致病性强,传染力强,1几种特殊的生殖方式的比较,【例1】(深圳3月)牛胚胎移植的基本程序如图所示，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？_。,超数排卵,冲卵,胚胎移植,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,胚胎分割移植,桑椹胚或囊胚期,此时还未出现细胞分化或分化程度低,体积小、细胞核大、核仁明显,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,体积小、细胞核大、核仁明显,【例2】“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养受精卵使其发育到桑椹胚或囊胚阶段,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是()A有性生殖B组织培养C克隆技术D基因工程(2)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？_(填序号)。体外培养人工授精胚胎移植核移植,A,(3)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_。双胞胎的性别是否相同？