江蘇高考生物復(fù)習(xí)專題十胚胎工程生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程學(xué)案.doc

考點30 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程1早期胚胎發(fā)育過程的流程分析受精卵卵裂桑椹胚：卵裂形成的，包括32個細胞左右的胚，每個細胞都屬于全能細胞囊胚原腸胚：出現(xiàn)內(nèi)、中、外三個胚層的分化幼體2胚胎工程操作流程分析(以牛為例)(1)上述圖示中幾次用到了激素？分別起什么作用？提示兩次。第一次用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理；第二次用激素對受體和供體母牛進行同期發(fā)情處理。(2)胚胎移植過程進行哪兩次檢查？提示第一次是對收集的胚胎進行檢查；第二次是對受體母畜是否妊娠進行檢查。(3)胚胎移植所用胚胎是有性生殖還是無性生殖產(chǎn)生的？提示判斷有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成，還是通過核移植技術(shù)形成重組細胞發(fā)育而成或胚胎分割形成。其中通過核移植技術(shù)和胚胎分割形成的胚胎是無性生殖產(chǎn)生的。(4)胚胎移植(胚胎能夠移入受體、胚胎收集、胚胎在受體能夠存活、胚胎能夠正常生長發(fā)育)的生理學(xué)基礎(chǔ)是什么？提示哺乳動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這是胚胎能夠移入受體的生理學(xué)基礎(chǔ)。早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這是胚胎收集的生理學(xué)基礎(chǔ)。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是胚胎在受體內(nèi)能夠存活的生理學(xué)基礎(chǔ)。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，且不影響供體胚胎的遺傳特性，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理學(xué)基礎(chǔ)。3胚胎干細胞的培養(yǎng)流程4轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題(1)食物安全方面：可能合成毒蛋白、出現(xiàn)新的過敏原、改變食物的營養(yǎng)成分等。(2)生物安全方面：有可能造成“基因污染”，危害生物的多樣性。(3)環(huán)境安全方面：有可能打破物種界限，改變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)；造成二次污染或產(chǎn)生危害動植物和人類的病原微生物。5生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題(1)克隆人技術(shù)違反人類倫理道德。沖擊現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)倫理道德觀念。人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人。(2)設(shè)計試管嬰兒把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重。拋棄或殺死配型不合適的多余胚胎，無異于“謀殺”。(3)基因檢測對個人隱私權(quán)提出挑戰(zhàn)。制造基因歧視。6正確看待生物技術(shù)(1)正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來的安全性問題，要趨利避害，不能因噎廢食。(2)我國政府支持治療性克隆，反對任何生殖性克隆人實驗。7生態(tài)工程的原理比較項目理論基礎(chǔ)意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性程度高，可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北防護林”建設(shè)中的單純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物的數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等整體性原理社會、經(jīng)濟、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分之和保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系題組一胚胎工程1下圖表示利用小鼠胚胎干細胞(ES細胞)做的研究，分析回答下列問題：(1)a過程表示基因工程，則其核心步驟是_。該過程所使用的工具酶有_。(2)b過程可增加ES細胞的數(shù)量，若想從早期胚胎中獲得更多的ES細胞，可將早期胚胎培養(yǎng)至_(時)期。d過程移入的胚胎能夠存活，是因為代孕子宮不會對其發(fā)生_。同時能與受體子宮建立正常的_聯(lián)系。用肝癌細胞作抗原刺激B淋巴細胞，再將此淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后獲得細胞代謝產(chǎn)物_，該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細胞。(3)圖示研究過程中使用的技術(shù)有_(至少答出3個)。若要培養(yǎng)試管動物，除以上技術(shù)外，還需要運用_技術(shù)。答案(1)(致癌)基因表達載體的構(gòu)建限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)囊胚免疫排斥反應(yīng)生理和組織抗肝癌細胞抗體(3)DNA重組技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植體外受精解析(1)a過程表示基因工程，基因工程的核心步驟為基因表達載體的構(gòu)建，該過程所使用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(2)b過程胚胎干細胞的體外培養(yǎng)，可以獲得更多的ES細胞，其采用的技術(shù)屬于細胞工程中的動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。胚胎干細胞來自早期胚胎(囊胚的內(nèi)細胞團)和原始性腺，因此若要從早期胚胎中獲得更多ES細胞，則可將早期胚胎培養(yǎng)至囊胚期。d過程移入的胚胎能夠存活，是因為代孕子宮不會對其發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。同時能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系。用肝癌細胞作抗原刺激B淋巴細胞，再將此淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后獲得細胞代謝產(chǎn)物抗肝癌細胞抗體，該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細胞。(3)完成圖示研究過程需要使用的技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)(技術(shù))、胚胎移植(技術(shù))、DNA重組技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)(技術(shù))，若要培養(yǎng)試管動物，除以上技術(shù)外，還需要運用體外受精技術(shù)。2(2018丹陽質(zhì)檢)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以通過結(jié)合多種現(xiàn)代生物技術(shù)大量生產(chǎn)出人類需求量大的一些藥物，如我國基因工程藥物的研制和生產(chǎn)就已取得極大的成功。目前科學(xué)家已在牛和羊等動物的乳腺生物反應(yīng)器中表達出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素等重要藥品，大致過程如圖所示。請回答下列問題：(1)哺乳動物的體外受精主要包括a_、b_和受精等幾個主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射_，使其排出更多的卵子。(2)在過程c中需要用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶，構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動子，啟動子是_識別、結(jié)合的位點。(3)d過程常用的方法是_，e過程的名稱為_，胚胎移植的實質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下_的轉(zhuǎn)移。(4)若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因牛，應(yīng)采用胚胎分割技術(shù)，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或_。答案(1)精子的獲取卵母細胞的采集促性腺激素(2)RNA聚合酶(3)顯微注射法胚胎移植空間位置(4)囊胚解析(1)由題圖可知，圖中a表示精子的獲取，b表示卵母細胞的采集；若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射促性腺激素，使其排出更多的卵子。(2)完整的基因表達載體要包括目的基因、乳腺蛋白基因的啟動子和終止子、標記基因等部分，其中啟動子是RNA聚合酶識別、結(jié)合位點。(3)圖中d表示將目的基因?qū)胧芫?，一般采用顯微注射法；e表示胚胎移植，其實質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(4)胚胎分割技術(shù)中通常選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進行操作。題組二生物技術(shù)的安全性和倫理問題3煙草具有較高的經(jīng)濟價值，但易遭受病蟲害。為獲得抗蟲的煙草植株，可將抗蟲基因?qū)霟煵菁毎?。請回答下列問題：(1)農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的TDNA具有_的特點。將抗蟲基因插入TDNA上，導(dǎo)入用_處理過的農(nóng)桿菌，篩選成功后讓其侵染能分泌_化合物的煙草細胞，再通過_技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因煙草植株。該技術(shù)是否成功還需要進行檢測與鑒定，個體水平上的鑒定方法是_。(2)上述方法雖比較經(jīng)濟，但是會存在安全性問題，如將抗蟲基因?qū)氲綗煵菁毎说娜旧wDNA上，則抗蟲基因會隨_(填“花粉”或“卵細胞”)擴散傳播，容易產(chǎn)生基因污染，故可以通過基因槍法將_打入煙草細胞葉綠體以實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。同時還應(yīng)注意，目的基因需導(dǎo)入植物細胞葉綠體的非基因序列中，目的是_。答案(1)可轉(zhuǎn)移至受體細胞并且能整合到受體細胞染色體的DNA上Ca2(或CaCl2)酚類植物組織培養(yǎng)抗蟲接種實驗(2)花粉抗蟲基因表達載體避免葉綠體內(nèi)源(或自身)基因表達異常，影響煙草(葉綠體)的正常生理功能解析(1)農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的TDNA具有可轉(zhuǎn)移至受體細胞并且能整合到煙草細胞染色體的DNA上的特點。將抗蟲基因插入TDNA上，導(dǎo)入用Ca2(或CaCl2)處理過的農(nóng)桿菌，篩選成功后讓其侵染能分泌酚類化合物的煙草細胞，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因煙草植株?？瓜x基因?qū)霟煵菁毎?，是否賦予了煙草抗蟲特性，在個體水平上需要做抗蟲接種實驗。(2)如將抗蟲基因?qū)氲綗煵菁毎说娜旧wDNA上，則抗蟲基因會隨花粉擴散傳播，容易產(chǎn)生基因污染，故可以通過基因槍法將抗蟲基因表達載體打入煙草細胞葉綠體以實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，以避免基因污染。同時還應(yīng)注意，目的基因需導(dǎo)入植物細胞葉綠體的非基因序列中，以避免葉綠體內(nèi)源(或自身)基因表達異常，影響煙草(葉綠體)的正常生理功能。4(2018鎮(zhèn)江模擬)“試管嬰兒”技術(shù)是通過將不孕不育夫婦的精子和卵細胞取出在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)得到胚胎，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機會，也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答下列問題：(1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上主要依據(jù)的原理是()A有性生殖 B組織培養(yǎng) C克隆技術(shù) D基因工程(2)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是_，雙胞胎的性別是否相同？_。(3)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計試管嬰兒”技術(shù)，二者在對人類作用上的區(qū)別是_，在技術(shù)手段上的區(qū)別是_。(4)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設(shè)計嬰兒性別，其原因是_。答案(1)A(2)胚胎分割移植相同(3)前者主要用于幫助不孕不育夫婦孕育胎兒，并順利出生，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細胞移植等的疾病后者胚胎在移植前需進行遺傳學(xué)診斷(4)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德解析(1)試管嬰兒也是由精子與卵細胞結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而來的，在生殖方式上它屬于有性生殖。(2)進行胚胎分割移植，可形成兩個嬰兒，即同卵雙胞胎，性別完全相同。(3)“試管嬰兒”技術(shù)主要用于幫助不孕不育夫婦孕育胎兒，并順利出生；“設(shè)計試管嬰兒”技術(shù)可以用于治療需要骨髓移植或造血干細胞移植等的疾病。(4)有些人認為那些配型不合適的胚胎被丟棄或殺死、濫用設(shè)計試管嬰兒技術(shù)如設(shè)計嬰兒性別等會引起性別比例失調(diào)，違反了倫理道德。題組三生態(tài)工程的原理5隨著“綠水青山就是金山銀山”的提出，生態(tài)經(jīng)濟的重要性日益增顯。綜合所學(xué)知識，回答下列有關(guān)問題：(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，這一成就遵循的基本原理是_原理。生態(tài)經(jīng)濟改變了人類能征服自然的錯誤觀念，其所遵循的主要原則是_，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程的特點是_。(2)“三北防護林”被譽為“世界生態(tài)工程之最”，該工程依據(jù)的基本原理主要是_、_(答出2個)。(3)濕地生態(tài)恢復(fù)工程是采用工程和_相結(jié)合的方法，使受到干擾的濕地恢復(fù)，在濕地的周圍還應(yīng)建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽縚機制恢復(fù)其生態(tài)功能。答案(1)物質(zhì)循環(huán)再生循環(huán)經(jīng)濟少消耗、多效益、可持續(xù)(2)物種多樣性原理整體性原理(3)生物措施自然演替解析建立生態(tài)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟，必須遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理。(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”指的是生態(tài)農(nóng)業(yè)中一些物質(zhì)被循環(huán)利用，沒有直接作為廢棄物被拋棄而污染環(huán)境，這一成就所遵循的基本原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理。生態(tài)經(jīng)濟所遵循的主要原則是循環(huán)經(jīng)濟，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點。(2)“三北防護林”被譽為“世界生態(tài)工程之最”，是指在我國三北地區(qū)(西北、華北和東北)建設(shè)的大型人工林業(yè)生態(tài)工程。它主要是為了改善生態(tài)環(huán)境，其最重要的生態(tài)效益是防風(fēng)固沙，防止沙漠化，該工程依據(jù)的基本原理主要是物種多樣性原理和整體性原理。(3)濕地生態(tài)恢復(fù)工程是采用工程和生物措施相結(jié)合的方法，使受到干擾的濕地恢復(fù)，在濕地的周圍還應(yīng)建立緩沖帶，以盡量減少人類的干擾，使被破壞的濕地依靠自然演替機制恢復(fù)其生態(tài)功能。6黨的十九大報告指出要“大力度推進生態(tài)文明建設(shè)，全面節(jié)約資源的有效推進，能源資源消耗強度大幅下降。重大生態(tài)保護和修復(fù)工程進展順利，森林覆蓋率持續(xù)提高。生態(tài)環(huán)境治理明顯加強，環(huán)境狀況得到改善”。請回答下列相關(guān)問題：(1)生態(tài)工程是對_進行修復(fù)重建，對_進行改善，促進人和自然的和諧發(fā)展。(2)全面節(jié)約資源的有效推進，能源資源消耗強度大幅下降很大程度上得益于實行“_”的原則，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。(3)實行生態(tài)工程，很多時候還需要考慮人文關(guān)懷、貧困地區(qū)的收入等問題，才能很好的解決“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象，這遵循的是生態(tài)工程的_原理。(4)在保護瀕危植物方面，運用了很多技術(shù)，比如微型繁殖運用的是_技術(shù)，其原理是_。(5)在處理城市生態(tài)系統(tǒng)垃圾時，采用了生物治理法，分解者處理垃圾的相關(guān)目的基因從分解者體內(nèi)用_酶切割下來，再與_相連導(dǎo)入受體菌中。答案(1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式(2)循環(huán)經(jīng)濟(3)整體性(4)植物組織培養(yǎng)植物細胞的全能性(5)限制性核酸內(nèi)切載體解析生態(tài)經(jīng)濟：通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物能夠成為本系統(tǒng)或另