高考生物冲刺复习胚胎工程生物技术的安全和伦理问题生态工程张.pptx

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1、会计学1高考生物冲刺复习胚胎工程生物技术的安高考生物冲刺复习胚胎工程生物技术的安全和伦理问题生态工程张全和伦理问题生态工程张第1页/共108页动物胚胎发育的基动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程本过程与胚胎工程的理论基础的理论基础 了解精子与卵子了解精子与卵子(卵细胞卵细胞)的发生过程、体内受精及的发生过程、体内受精及胚胎发育胚胎发育 胚胎干细胞的移植胚胎干细胞的移植 了解干细胞的特点、种类、培养过程与应用分析了解干细胞的特点、种类、培养过程与应用分析 胚胎工程的应用胚胎工程的应用 了解体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分了解体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分割割 转基因生物的安全转基因

2、生物的安全性性 了解转基因生物的安全性、运用现代生物技术的基了解转基因生物的安全性、运用现代生物技术的基础知识进行分析础知识进行分析 第1页/共108页第2页/共108页生物武器对人类的生物武器对人类的威胁威胁 了解生物武器的种类、危害和禁止生物武器公约了解生物武器的种类、危害和禁止生物武器公约 生物技术中的伦理生物技术中的伦理问题问题 了解生物技术中克隆人、设计试管婴儿和基因歧视了解生物技术中克隆人、设计试管婴儿和基因歧视的伦理问题的伦理问题 简述生态工程的原简述生态工程的原理理 简述生态工程的原理并能够理论联系实际简述生态工程的原理并能够理论联系实际 生态工程的实例生态工程的实例 熟悉生态

3、工程的实例，并尝试设计简单的生态工程熟悉生态工程的实例，并尝试设计简单的生态工程第2页/共108页第3页/共108页 胚胎工程的综合考查【典例1】(2012山东高考)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。第3页/共108页第4页/共108页(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是_。(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。(4)从重组细

4、胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。第4页/共108页第5页/共108页【审题视角】解答此题的关键是：(1)了解基因工程的三种工具；(2)了解动物细胞工程和胚胎工程中的一般技术方法和注意事项。第5页/共108页第6页/共108页【精讲精析】(1)过程为基因工程的步骤之一，最常用的运载工具为质粒，在此过程中所需的酶是限制酶和DNA连接酶。(2)过程为动物细胞工程中的动物细胞培养，要用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞；CO2的作用是维持培养液的pH。(3)过程为动物细胞工程中的核移植技术，用促性腺激素处理可以获得更多的卵细胞；成熟卵细胞在核移植前需要

5、进行去核处理。(4)重组细胞要进行早期胚胎培养，发育到桑椹胚或囊胚才能移植；通过胚胎分割技术可以获得较多的胚胎。第6页/共108页第7页/共108页答案：(1)质粒 DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素，孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养 胚胎分割第7页/共108页第8页/共108页【命题人揭秘】命题规律：胚胎工程与生产实际联系密切，也是基因工程的重要实现手段。在考查时，常和基因工程相结合，或利用流程图呈现胚胎工程培育试管动物的过程，并对易混淆的重点问题进行考查。2013年的高考还会将这部分内容作为热点之一，通常会结合其他生物工程进行综

6、合考查。备考策略：本部分内容在备考时需要牢记试管动物技术的流程、原理和各个环节的处理方式，并注意以下几点：第8页/共108页第9页/共108页(1)对于知识细节要注意梳理归纳，如成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力；排出的卵子减数第一次分裂尚未完成，所以处于初级卵母细胞阶段，排出的卵子在输卵管内进一步成熟，当到达减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。(2)善于记忆重点内容的结论性语言，如胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短供体本身的繁殖周期。(3)采用对比的方法掌握试管动物技术各个环节的目的、处理的方式等。第9页/共108页第10页/共108

7、页 转基因生物的安全性【典例2】(2010江苏高考)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第10页/共108页第11页/共108页【审题视角】解答本题的关键主要有两点：(1)明确外源基因对环境的危害性会导致A选项描述的现象出现；(2)知道转抗虫基因的植物对外界环境中其他生物的定向选择作用会导致B选项描述的昆虫的进化。第11页/共108页第12页/共108页【精讲精析】选A。解答本题的具体分析如下：A

8、项正确，油菜开花后，花粉易飘散，导入的除草剂基因易随花粉扩散到环境中。B项错误，转抗虫基因的植物，对昆虫进行了定向选择，会导致昆虫群体抗性基因频率增加；C项错误，因生物体共用一套遗传密码，动物的生长激素基因转入植物后可表达；D项错误，如转基因植物的外源基因来源于自然界，可能打破原有的基因结构，或通过转基因植物散播，具有不确定性，存在一定的安全性问题。第12页/共108页第13页/共108页【命题人揭秘】命题规律：转基因生物的安全性是近几年的热点话题，符合高考大纲中理论与生产生活实际相联系的思路。命题时，主要考查转基因生物安全性的三个方面，与基因工程的技术手段相联系。备考策略：(1)通过转基因技

9、术的原理和基因之间的相互作用关系联系，理解转基因技术的安全性存在隐患的原因：对基因的结构、基因之间的相互作用及基因的调控机制都了解得有限；第13页/共108页第14页/共108页转移的基因虽然是功能已知的基因，但很多是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的位置往往是随机的。(2)通过转基因技术的应用，推导转基因生物可能的几个方面的隐患：食物安全：中心思路是现有转基因食品安全理论存在漏洞；可能会对人体造成毒害。生物安全：中心思路是基因污染导致野生物种的改变。环境安全：中心思路是通过影响某些生物可能破坏生态平衡。第14页/共108页第15页/共108页 生态工程【典例3】(2011新课标全国卷)

10、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。第15页/共108页第16页/共108页(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

11、_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。第16页/共108页第17页/共108页【审题视角】解答本题的关键点如下：(1)获取“厌氧沉淀池”、“曝气池”、“兼氧池”包含的氧气条件分别为无氧、有氧、有氧无氧均有。(2)理解第(2)问第一句的叙述中包含了所有生物。第17页/共108页第18页/共108页【精讲精析】本题综合考查群落和生态系统的结构、生态工程的基本原理等相关知识。(1)在厌氧沉淀池，微生物进行无氧呼吸；在曝气池，微生物主要进行有氧呼吸；在兼氧池，微生物既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。(2)群落是同一时间聚集在一定区域中各种生物种群的集合体，包括给

12、定区域的所有生物。生态系统还包含生物的生活环境。植物是生产者，是第一营养级，其固定的太阳能是流经生态系统的总能量。第18页/共108页第19页/共108页(3)生态工程的基本原理包括物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理。(4)修复的一定是受损或被破坏的生态系统，改善生态环境，提高生态系统的稳定性和生产力。答案：(1)无氧和有氧(2)群落 一 水生植物 太阳(3)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学(任选2个即可)(4)已被破坏的生态环境第19页/共108页第20页/共108页【阅卷人点拨】失失分分警警示示 (1)(1)第第(1)(1)问中易漏掉问

13、中易漏掉“曝气池曝气池”、“兼氧池兼氧池”，错填为无氧，错填为无氧呼呼吸。审题时要充分获取题干信息中包含的无氧条件和有氧吸。审题时要充分获取题干信息中包含的无氧条件和有氧条件。条件。(2)(2)第第(2)(2)问中易错认为包含了无机环境，错填为生态系统。问中易错认为包含了无机环境，错填为生态系统。审题时要认识到叙述中仅包含了所有生物，组成的是群落。审题时要认识到叙述中仅包含了所有生物，组成的是群落。第20页/共108页第21页/共108页备备考考策策略略 生态工程也是民生工程，是社会的热点，通常会结合社会生态工程也是民生工程，是社会的热点，通常会结合社会热点考查解决环境问题的措施和理论基础，所

14、以备考本部热点考查解决环境问题的措施和理论基础，所以备考本部分内容时，应从以下几个方面突破：分内容时，应从以下几个方面突破：(1)(1)注意生态工程与生态系统有关内容的关联，从而牢记注意生态工程与生态系统有关内容的关联，从而牢记生态工程的基本知识。生态工程的基本知识。(2)(2)通过生态工程的理念是可持续发展，分析生态工程的通过生态工程的理念是可持续发展，分析生态工程的目的和各种技术手段的优缺点。目的和各种技术手段的优缺点。(3)(3)通过目的和原理的对应关系，推导出生态系统的各种通过目的和原理的对应关系，推导出生态系统的各种原理，特别是物质循环再生原理、物种多样性原理和协调原理，特别是物质循

15、环再生原理、物种多样性原理和协调与平衡原理。与平衡原理。第21页/共108页第22页/共108页 胚胎工程高考指数:1.(2012浙江高考)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是()A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层第22页/共108页第23页/共108页【解题指南】解答本题的关键应明确两点：(1)本题考查高等哺乳动物的受精和胚胎发育。(2)熟练掌握胚胎发育各个阶段的特点。第23页/共108页第24页/共108页【解析】选A。具体分析如下：选项选项具体分析具体分析结

16、论结论A A项项精卵受精要通过细胞膜上的特异性受体的识别，精卵受精要通过细胞膜上的特异性受体的识别，所以两者的识别有物种特异性所以两者的识别有物种特异性 正确正确B B项项卵裂只是增加分裂的次数，而卵裂球的总体积卵裂只是增加分裂的次数，而卵裂球的总体积并不增加，或略有缩小并不增加，或略有缩小 错误错误C C项项滋养层细胞是高度分化的细胞，不再具有发育滋养层细胞是高度分化的细胞，不再具有发育的全能性的全能性 错误错误D D项项原肠胚发育分化形成外、中、内三个胚层原肠胚发育分化形成外、中、内三个胚层 错误错误第24页/共108页第25页/共108页2.(2012江苏高考)通过胚胎移植技术，可以实现

17、良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低第25页/共108页第26页/共108页【解析】选D。A错误，对供体和受体母牛要进行同期发情处理，但不一定是相同激素处理。B错误，受精和胚胎的早期培养可以在体内进行。C错误，对冲卵获得的早期胚胎检查合格后方可移植。D正确，胚胎分割移植中，目前仍然以二分胚胎的成功率最高。第26页/共108页第27页/共108页3.(2012天津高考)下列有关干细胞的叙述，错误的是()A.自体干细胞移植通常不会引起

18、免疫排斥反应B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C.组织细胞的更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病【解题指南】解答本题的关键是明确：胚胎干细胞具有全能性，不但能增殖，而且也能分化。第27页/共108页第28页/共108页【解析】选B。自体干细胞不属于异物，不会引起自身的免疫排斥反应，故A选项正确；胚胎干细胞具有全能性，在体外培养可以增殖、分化，故B选项错误；组织细胞的更新包括增殖、分化和凋亡过程，故C选项正确；造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可以治疗白血病，故D选项正确。第28页/共108页第29页/共108页4.(

19、2011广东高考)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()转基因 核移植 体外受精体细胞克隆 胚胎移植A.B.C.D.【解析】选D。试管动物技术利用了体外受精和胚胎移植，未涉及转基因、核移植以及体细胞克隆技术。第29页/共108页第30页/共108页5.(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第30页/共108页第31页/共108页

20、【解析】选B。A选项：体外受精是通过获能的精子和培养成熟的卵子，在获能液或专用的受精溶液中完成受精的过程。B选项：受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段就可以进行胚胎移植，所以B选项错误。C选项：培养哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，除一些无机盐和有机盐成分外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。D选项：试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精(体外受精)，并通过培养发育为早期胚胎后(早期胚胎培养)，再经移植(胚胎移植)产生后代的技术。第31页/共108页第32页/共108页6.(2011浙江高考)培育“试管山羊”的基本过程如图所示，若要培育成功，

21、下列叙述正确的是()第32页/共108页第33页/共108页A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内【解题指南】解答本题需要注意以下几点：(1)熟记获得卵母细胞的方式；(2)熟记试管动物技术的基本过程与本图甲、乙、丙、丁步骤的对应。第33页/共108页第34页/共108页【解析】选A。A项正确，甲为从良种母山羊体内获取卵母细胞，可以注射促性腺激素使其超数排卵，进而获得较多的卵母细胞；B项错误，乙过程的最终目的是实现体外受精，获得受精卵；为了

22、实现这一目的，需要促进卵母细胞成熟到减数第二次分裂中期并使精子获能，而不是促进精子细胞成熟；C项错误，乙过程的处理方式之一是使精子获能，需要获能液，丙过程为培养早期胚胎，用培养液，两者成分不同；D项错误，丁过程属于早期胚胎移植，需将早期胚胎移植到与供体生理状态相同的代孕母羊体内，代孕母羊的性状与良种母羊是否相同对移植的成功没有影响。第34页/共108页第35页/共108页7.(2010江苏高考)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

23、B.胚胎干细胞技术 C.单克隆抗体技术 D.基因治疗技术第35页/共108页第36页/共108页【解析】选A。胚胎移植技术是生物繁殖技术，且产生的后代遗传物质相同；胚胎干细胞技术可利用干细胞的增殖分化，提供和修复损伤的神经元；单克隆抗体技术可生产单克隆抗体，降低-淀粉样蛋白体的含量；基因治疗技术可修复突变的基因，这样不会导致-淀粉样蛋白体的产生和积累。第36页/共108页第37页/共108页8.(2010江苏高考)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

24、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第37页/共108页第38页/共108页【解析】选B。对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理，目的是让它们处于相同的生理状态，由此判断A项正确；人工授精后的一定时间内，收集供体桑椹胚或囊胚期的胚胎用于胚胎分割，由此判断B项错误；利用胚胎分割技术是获得同卵双胎或多胎的生物学新技术，来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，由此判断C项正确；一次给受体母羊植入多个胚胎，产生多个个体，因而可增加双胞胎和多胞胎的比例，由此判断D项正确。第38页/共108页第39页/共108页9.(2009江苏高考)下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程

25、的叙述，正确的是()A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C.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D.胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取第39页/共108页第40页/共108页【解析】选D。A选项，卵裂期细胞不断分裂但胚胎体积不变，故细胞数目增多但有机物因逐渐消耗而减少；B选项，内细胞团是囊胚时期的，不是原肠胚时期的；C选项，胚胎干细胞具有细胞核大、核仁明显的特点；D选项，胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞。【误区警示】误以为内细胞团在原肠胚时期存在，错选B。内细胞团是囊胚时期的囊胚腔的内侧细胞群，属于胚胎干

26、细胞，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，只是将内细胞团均等分割，而不是将原肠胚阶段的细胞均等分割。第40页/共108页第41页/共108页10(2010山东高考)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。如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。第41页/共108页第42页/共108页(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

27、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。第42页/共108页第43页/共108页【解题指南】解答本题的关键主要有以下两个方面：(1)熟记体外培养使卵母细胞成熟和精子获能最终完成受精是解答第(1)问的关键。(2)明确目的基因导入受精卵的方法和判断目的基因已经表达的依据。第43页/共108页第44页/共108页【解析】(1)从良种母牛采集的卵母细胞，只是发育到减数第一次分裂，不具备受精能力，需进行体外培养使卵母细胞继续发育至成熟。精子存在的精液中含有能抑制精子获能的物质，只有解除这种物质的抑制，才能使精子获能。(2)细胞培养时给予一

28、定量的CO2，能调节培养液(基)的酸碱度，CO2溶于水呈酸性，其本身对细胞没有危害。(3)A过程是胚胎移入受体母牛子宫的过程，叫胚胎移植。其意义在于可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。第44页/共108页第45页/共108页(4)将目的基因导入动物受精卵，最常用的导入方法是显微注射技术。有相应基因产物产生，才说明目的基因已表达。人类白细胞介素是本题中目的基因的产物，只有牛奶中含有人类白细胞介素才能说明目的基因已经表达。答案：(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2 培养液(基)的pH(3)胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射技术 牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛

29、乳腺细胞已合成人类白细胞介素)第45页/共108页第46页/共108页11.(2009宁夏高考)如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：第46页/共108页第47页/共108页(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。(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，骨髓移植治疗的实质是将上图的_移植到患者体内。第47页/共108页第48页/共108

30、页(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、神经细胞中不能选用作为供体细胞的是成熟的_，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在细胞周期的_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。第48页/共108页第49页/共108页【解析】(1)胚胎干细胞是由早期胚胎或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,其全能性最高,在体外培养条件下,该种干细胞可诱导分化形成不同类型的组织细胞,培养液中

31、需加入分化诱导因子。(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,存在有造血功能的干细胞,骨髓移植治疗的实质是将造血干细胞移植到患者体内。第49页/共108页第50页/共108页(5)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核,而成熟的红细胞中没有细胞核,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)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,多次筛选最终得到能分泌一种特异性抗体的杂交瘤细胞。第50页/共108页第51页/共108页答案：(1)囊胚 原始性腺 (2)胚胎干细胞 分化诱导(3)选

32、择性表达 (4)造血干细胞(5)红细胞 成熟的红细胞中无细胞核 (6)间(7)B淋巴 特异性抗体 第51页/共108页第52页/共108页 生物技术的安全性和伦理问题高考指数:12.(2012江苏高考)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()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第52页/共108页第53页/共108页【解析】选B。转基因植物中的目的基因有可能随花粉进入正常植株中，所以种植转基因作物应与传统农业种植区隔离，A正确。转基因

33、作物被动物食用后,目的基因不能被动物直接吸收，所以不会进入动物的体细胞中，B错误。转基因生物的某些特殊性状，增强了它们在该地区生存条件下的竞争能力，威胁生态系统中其他生物的存在，从而影响野生植物的遗传多样性，C正确。导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出对人类有害的病原体，D正确。第53页/共108页第54页/共108页13.(2010上海高考)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

34、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A.B.C.D.第54页/共108页第55页/共108页【解析】选A。转基因生物柴油来自“工程硅藻”，其成分是脂质，与矿物柴油相比，其优点是：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。第55页/共108页第56页/共108页14.(2009广东高考)材料：饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关酶，无法有效利用植酸，造成磷源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。(1)饲料加工过程温度较

35、高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的_，然后改变植酸酶的_，从而得到新的植酸酶。第56页/共108页第57页/共108页(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是_。请简述获得转基因植株的完整过程：_。(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过_法转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过_方法，从而一次得到多个转基因猪个体。(4)若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？第57页/共108页第58页/共108页【解析】转基因技术有四个基

36、本步骤，常采用农杆菌转化法，因为农杆菌容易侵染植物细胞，重组质粒被导入受体细胞时，常用到显微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育优良种畜，基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会随个体的杂交扩散到环境中，造成基因污染。答案：(1)空间结构 氨基酸序列(2)农杆菌转化法 外源植酸酶基因农杆菌大豆细胞大豆植株再生鉴定(3)显微注射 胚胎分割移植(4)减少环境中磷的污染，但该基因可能扩散到环境中。第58页/共108页第59页/共108页 生态工程高考指数:15.(2009山东高考)利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，

37、在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器()A.能够实现物质循环B.主要处理有机污染C.可看做一个小型生态系统D.存在能量输入、传递、转化和散失第59页/共108页第60页/共108页【解析】选B。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质循环和能量流动。第60页/共108页第61页/共108页16.(2009广东高考)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)

38、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。第61页/共108页第62页/共108页(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。第62页/共108页第63页/共108页【解析】(1)虚线框内有无机碳、有机碳、好氧细菌和藻类植物四种成分，应利用细菌和植物在生态系统中的作用来完善碳转化途径：细菌在生态系统中作为分解者，可通过呼吸作用将可溶性有

39、机碳分解成无机碳，而无机碳又可以被藻类植物吸收，用于进行光合作用，同时藻类进行呼吸作用又可以产生无机碳。(2)根据生物之间的捕食关系可以写出多条食物链，写食物链时应注意第一营养级是生产者。(3)重金属往往会影响动、植物细胞的代谢，有一定的毒害作用，并且无法降解，因此进入食物链后会通过富集作用在人体内积累，危害人体健康。第63页/共108页第64页/共108页答案：(1)如图：(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。第64页/共108页第65页/共108页 胚胎工程的理论基础和胚胎工程 1.胚胎工程的理论基础(1)精子、卵子(卵细胞)发生

40、的比较：项目项目精子发生精子发生 卵子卵子(卵细胞卵细胞)发生发生 区区别别场所场所睾丸曲细精管睾丸曲细精管 卵巢卵巢(M)(M)、输卵管、输卵管(M)(M)时间时间初情期后初情期后 MM：卵泡卵泡形成时期；形成时期；MM：精精、卵卵结合过程中完成结合过程中完成 第65页/共108页第66页/共108页项目项目精子发生精子发生 卵子卵子(卵细胞卵细胞)发生发生 区区别别过过程程第66页/共108页第67页/共108页项目项目精子发生精子发生 卵子卵子(卵细胞卵细胞)发生发生 区区别别特特点点MM、MM连续连续需要需要变形变形细胞质细胞质均等均等分配分配 MM和和MM不连续不连续不需要变形不需要

41、变形细胞质细胞质不均等不均等分配分配(第一极第一极体分裂时均等分配体分裂时均等分配)结结果果形成形成4 4个精子个精子 形成形成1 1个卵子个卵子(卵细胞卵细胞)和和3 3个个极体极体 相同点相同点原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂；原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂；生殖细胞的成熟为减数分裂生殖细胞的成熟为减数分裂成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半数目减半第67页/共108页第68页/共108页(2)受精作用 概念：精子和卵子(卵细胞)结合形成合子(即受精卵)的过程场所：输卵管中过程 准备阶段 精子获能：在雌性动物生殖道内获能卵子

42、(卵细胞)的准备：当达到减数第二次分裂中期时才具备受精能力受精阶段 精子穿越放射冠(顶体反应)精子穿越透明带(防止多精入卵的第一道屏障：透明带反应)精子进入卵黄膜(防止多精入卵的第二道屏障：卵黄膜封闭作用)原核形成，配子结合成受精卵第68页/共108页第69页/共108页(3)胚胎发育的过程：第69页/共108页第70页/共108页2.胚胎工程(1)试管动物生产流程：第70页/共108页第71页/共108页(2)胚胎移植的培育流程：以牛胚胎移植为例：对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理超数排卵的母牛与优良公牛进行配种或人工授精第71页/共108页

43、第72页/共108页胚胎的收集(冲卵)对胚胎进行质量检查。这时的胚胎处于桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存 胚胎的移植对受体母牛进行是否妊娠的检查受体母牛产下胚胎移植的犊牛第72页/共108页第73页/共108页生理基础：a.动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。b.早期胚胎处于游离状态。c.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。d.供体胚胎的遗传性状在孕育过程中不受受体环境影响。第73页/共108页第74页/共108页(3)胚胎分割：概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。技术关键：选择发育良好、形态正常的桑

44、椹胚或囊胚，操作时内细胞团要均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。第74页/共108页第75页/共108页(4)胚胎干细胞(ES或EK细胞)：来源：是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。特点具有胚胎细胞的特性形态：体积小、细胞核大、核仁明显功能：具有发育的全能性在体外培养条件下可以增殖而不分化对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造应用治疗人类的某些顽症培育移植用的人造组织器官研究体外细胞分化的理想材料第75页/共108页第76页/共108页【名师点睛】1.原始生殖细胞的分裂原始生殖细胞既可以通过有丝分裂增殖产生更多原始生殖细胞；也可进行减数分裂产生生殖细胞。2.卵子(卵细胞)

45、受精的条件动物排出的卵子(卵细胞)并未成熟，且成熟程度因动物种类不同而异。只有达到减数第二次分裂中期的卵子(卵细胞)，才具备与精子受精的能力。第76页/共108页第77页/共108页3.胚胎分割可以看做动物无性繁殖胚胎分割的起点是早期胚胎，分割后借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方法。4.与受精作用有关的分析(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。(2)受精标志是在透明带和卵黄膜的间隙观察到两个极体；而受精完成的标志为雌雄原核的融合。第77页/共108页第78页/共108页5.与试管动物、胚胎移植、克隆技术有关的

46、分析(1)试管动物技术为有性生殖，胚胎分割移植为无性生殖。(2)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的或是由胚胎分割形成的。(3)克隆技术为无性生殖，产生的新个体的性状、性别均与供体动物相同。第78页/共108页第79页/共108页【状元心得】1.胚胎移植中的“两次”(1)两次使用促性腺激素：第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。(2)两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。2.关于胚胎移植的三点说明(1)产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，与受

47、体牛没有关系。第79页/共108页第80页/共108页(2)冲卵是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子(卵细胞)。(3)胚胎移植、胚胎分割、核移植都以动物细胞培养技术为基础；胚胎移植是胚胎工程技术的最后环节。第80页/共108页第81页/共108页 生物技术的安全性和伦理问题1.转基因生物的安全性转基因成果基因工程制药转基因家畜、家禽优良品种的培育生物反应器生产细胞产品转基因抗性作物的培育等安全性问题食物安全：滞后效应、过敏原、营养成分改变生物安全：对生物多样性的影响环境安全：对生态系统稳定性和人类生活环境的影响理性看待转基因技术需要正确的社会舆论导向社会的监督制定符合本国利益的政策和法规第81页/

48、共108页第82页/共108页2.生物技术的伦理问题(1)几种生物技术的伦理观点：反对反对支持支持克克隆隆人人 伦理伦理方面方面 违反了人类的违反了人类的伦理道德伦理道德观念观念 技术技术方面方面 技术还不成熟技术还不成熟 可通过可通过胚胎分级、基因诊断、染胚胎分级、基因诊断、染色体检查色体检查等方法解决技术性问题等方法解决技术性问题 设计试管婴儿设计试管婴儿 胚胎也是生命，杀死胚胚胎也是生命，杀死胚胎无异于胎无异于“谋杀谋杀”提供提供骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞并不会对试并不会对试管婴儿造成损伤管婴儿造成损伤 基基因因检检测测 技术技术方面方面 很难用在具体医疗中很难用在具体医疗中 有一些有

49、一些遗传性遗传性疾病检测后可在早疾病检测后可在早期采取措施期采取措施 道德道德方面方面 引起基因引起基因歧视歧视 正确的科学知识传播、立法和伦正确的科学知识传播、立法和伦理道德教育理道德教育 观点技术名称第82页/共108页第83页/共108页(2)克隆人：过程：第83页/共108页第84页/共108页分类：治疗性克隆治疗性克隆 生殖性克隆生殖性克隆 区区别别目的目的治疗人类疾病治疗人类疾病 用于生育，用于生育，产生新个体产生新个体 水平水平细胞水平细胞水平 个体水平个体水平 联系联系都属无性繁殖；产生新个体、新组织，遗传信息相同都属无性繁殖；产生新个体、新组织，遗传信息相同 类型项目第84页

50、/共108页第85页/共108页态度：中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。(3)基因检测：概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。争论焦点：a.基因检测能否达到预防疾病的目的。b.是否引起基因歧视及其他危害。第85页/共108页第86页/共108页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等。(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