高考生物微專(zhuān)題（通用版）：第33講 胚胎工程與生態(tài)工程(含生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題)

第33講胚胎工程與生態(tài)工程(含生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題)內(nèi)容考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能內(nèi)容要求1.簡(jiǎn)述動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)2.簡(jiǎn)述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用價(jià)值3.舉例說(shuō)出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品及影響4.舉例說(shuō)明生物武器對(duì)人類(lèi)的威脅5.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理及應(yīng)用6.活動(dòng)：搜集“轉(zhuǎn)基因食品是否安全”及關(guān)于設(shè)計(jì)試管嬰兒的資料生命觀念生態(tài)工程的結(jié)構(gòu)決定其功能科學(xué)思維建立胚胎移植和試管動(dòng)物的基本操作流程模型科學(xué)探究胚胎工程的應(yīng)用近三年考情2020·全國(guó)卷Ⅱ(38)、2020·全國(guó)卷Ⅲ(38)社會(huì)責(zé)任轉(zhuǎn)基因生物的安全性、實(shí)施生態(tài)工程保護(hù)生態(tài)環(huán)境考點(diǎn)一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1.胚胎工程的概念對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。2.精子和卵子的發(fā)生3.受精作用(1)場(chǎng)所：雌性的輸卵管。(2)過(guò)程提醒①排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。②受精卵遺傳物質(zhì)的來(lái)源：核遺傳物質(zhì)來(lái)自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核(即精卵各提供1/2)，而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞。4.早期胚胎發(fā)育過(guò)程1.剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？eq\x(選修③P63“討論”)提示剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過(guò)程。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。2.早期胚胎的發(fā)育過(guò)程中，卵裂期胚胎發(fā)育過(guò)程中物質(zhì)和體積有何變化？eq\x(選修③P66“內(nèi)文信息”)提示①有機(jī)物：胚胎沒(méi)有和母體建立聯(lián)系，沒(méi)有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。②細(xì)胞體積：胚胎總體積不變或略有縮小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減小。③細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。(2021·湖南長(zhǎng)沙市模擬)胚胎工程的許多技術(shù)，實(shí)際是在體外條件下，對(duì)動(dòng)物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進(jìn)行的模擬操作。請(qǐng)根據(jù)動(dòng)物受精和早期胚胎發(fā)育過(guò)程回答下列問(wèn)題：(1)在哺乳動(dòng)物體內(nèi)卵子的發(fā)生過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂完成的時(shí)間是在雌性個(gè)體________，當(dāng)次級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)育到________(填時(shí)期)時(shí)才具備與精子受精的能力，受精的場(chǎng)所是________，判斷卵子受精的重要標(biāo)志是___________________。(2)受精過(guò)程中防止多精入卵的兩道屏障是________和________________。(3)胚胎發(fā)育過(guò)程首先是卵裂，所得每個(gè)子細(xì)胞的體積比受精卵________，胚胎發(fā)育到________期會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從中伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫做孵化。(4)胚胎干細(xì)胞是由囊胚的________或________中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，在人類(lèi)疾病治療和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用。答案(1)排卵前后MⅡ中期輸卵管在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體(2)透明帶反應(yīng)卵細(xì)胞膜反應(yīng)(順序可顛倒)(3)小囊胚(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)原始性腺解析哺乳動(dòng)物的卵細(xì)胞形成過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂發(fā)生在雌性動(dòng)物排卵前后，次級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才具備受精能力。受精的場(chǎng)所是輸卵管。判斷卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體。受精過(guò)程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。胚胎干細(xì)胞是由囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞?？键c(diǎn)二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用1.體外受精與早期胚胎培養(yǎng)(1)體外受精(2)早期胚胎培養(yǎng)應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力①培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有血清等。②胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。2.胚胎移植實(shí)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(1)地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。(2)主要過(guò)程：即胚胎移植的優(yōu)勢(shì)(3)意義：充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。(4)生理學(xué)基礎(chǔ)3.胚胎分割無(wú)性繁殖或克隆(1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(2)實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代的數(shù)量，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無(wú)性繁殖或克隆。(3)注意：對(duì)囊胚分割時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。對(duì)未知性別的胚胎可以取滋養(yǎng)層，做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。4.胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)(1)來(lái)源：早期胚胎或原始性腺。(2)特點(diǎn)：形態(tài)上，體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；功能上，具有發(fā)育的全能性；體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。(3)培養(yǎng)過(guò)程提醒(1)滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)。(2)不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同①牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段。②小鼠、家兔在桑椹胚前。③幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)分化程度高，移植成功率很低。1.排卵和沖卵有什么區(qū)別？eq\x(選修③P63“內(nèi)文信息”拓展)提示排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是把供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來(lái)。2.對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？eq\x(選修③P79“旁欄思考”)提示內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問(wèn)題。1.(2019·江蘇卷，29)利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細(xì)胞中，然后通過(guò)核移植技術(shù)培育基因編輯豬，可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)對(duì)1號(hào)豬使用________處理，使其超數(shù)排卵，收集并選取處在____________________________________時(shí)期的卵母細(xì)胞用于核移植。(2)采集2號(hào)豬的組織塊，用________處理獲得分散的成纖維細(xì)胞，放置于37℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是________________________。(3)為獲得更多基因編輯豬，可在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行________。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來(lái)自于________號(hào)豬。(4)為檢測(cè)病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號(hào)豬并正常表達(dá)，可采用的方法有________(填序號(hào))。①DNA測(cè)序②染色體倍性分析③體細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析④抗原—抗體雜交答案(1)促性腺激素減數(shù)第二次分裂中期(2)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)液的pH(3)分割2(4)①④解析(1)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞，要對(duì)供體母豬注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵。用于核移植的卵母細(xì)胞通常處于減數(shù)第二次分裂的中期。(2)常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊，使其分散成單個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)若要獲得更多基因編輯豬，可采用胚胎分割技術(shù)對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行分割。子代豬的性別取決于核供體親本，即2號(hào)豬。(4)為了判斷目的基因是否被導(dǎo)入受體，可采用DNA分子雜交、DNA測(cè)序等技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)；判斷目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后是否成功表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，通常采用抗原—抗體雜交法從分子水平進(jìn)行檢測(cè)。2.(2021·黑龍江省頂級(jí)名校聯(lián)考)2n/4n嵌合體胚胎是指用四倍體(4n)胚胎與二倍體(2n)胚胎或胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)進(jìn)行聚合，形成由二倍體和四倍體細(xì)胞組成的嵌合體。2n/4n嵌合體胚胎的構(gòu)建常用方法如下圖，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)受精卵是胚胎發(fā)育的開(kāi)端，圖中的卵細(xì)胞達(dá)到________________期，才具備受精的能力，而精子需經(jīng)過(guò)________過(guò)程才能和卵細(xì)胞結(jié)合。(2)2n的ES細(xì)胞來(lái)自胚胎發(fā)育過(guò)程的________期，本實(shí)驗(yàn)從功能上說(shuō)明了該細(xì)胞________________。(3)2n/4n嵌合體胚胎的構(gòu)建用到的現(xiàn)代生物工程技術(shù)主要有________________________________________(答出2項(xiàng)即可)。(4)ES細(xì)胞經(jīng)嵌合體方法培育的動(dòng)物與核移植方法培育的動(dòng)物相比，遺傳物質(zhì)來(lái)源的區(qū)別主要是 。答案(1)減數(shù)第二次分裂中精子獲能(2)囊胚具有發(fā)育的全能性(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和胚胎移植(答出2項(xiàng)即可)(4)用ES細(xì)胞經(jīng)嵌合體方法克隆的動(dòng)物是完全的復(fù)制體，而用核移植方法克隆的動(dòng)物只是核型一致，但胞質(zhì)類(lèi)型卻不一定相同解析(1)具有受精能力的卵細(xì)胞實(shí)際是處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞；精子必須先在雌性生殖道內(nèi)停留一段時(shí)間，才能具有和卵子結(jié)合的能力，這一過(guò)程稱(chēng)為精子的獲能。(2)囊胚期的細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化，出現(xiàn)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞，其中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)屬于胚胎干細(xì)胞，本實(shí)驗(yàn)中依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知胚胎干細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的全能性。(3)2n/4n嵌合體胚胎的構(gòu)建用到的現(xiàn)代生物工程技術(shù)主要有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和胚胎移植。(4)由于ES細(xì)胞經(jīng)嵌合體方法培育的動(dòng)物是完全復(fù)制體，遺傳物質(zhì)來(lái)自同一個(gè)細(xì)胞，所以核型和胞質(zhì)類(lèi)型都一致；由核移植方法培育的動(dòng)物，發(fā)育的起點(diǎn)是重組細(xì)胞，所以只是核型一致，胞質(zhì)類(lèi)型卻不一定相同。3.(2020·河南開(kāi)封一模)科學(xué)家通過(guò)導(dǎo)入外源分子使動(dòng)物的某特定基因失活，進(jìn)而培養(yǎng)出有基因缺陷的動(dòng)物來(lái)研究相應(yīng)基因的功能，如圖是流程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題。(1)①過(guò)程通常用到________(儀器)，②過(guò)程所采取避免雜菌污染措施，除培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理外，一般需加入____________，還要定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的理由是 。(2)圖示體外受精過(guò)程，一般需要在________________中完成。(3)為更多地獲得基因剔除小鼠，可對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割移植，在分割時(shí)要注意________________。請(qǐng)說(shuō)明理由 。(4)胚胎移植能否成功，主要與供體和受體的________有關(guān)。(5)經(jīng)研究得知，某基因與乳腺癌細(xì)胞的增殖密切相關(guān)。請(qǐng)簡(jiǎn)述基因剔除技術(shù)在乳腺癌治療方面的基本思路： 。答案(1)顯微注射儀一定量的抗生素清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害(2)專(zhuān)用的受精溶液(或獲能溶液)(3)對(duì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割若不均等分割，會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育(4)生理狀況(5)通過(guò)基因剔除技術(shù)使該基因失活，從而阻止乳腺細(xì)胞的癌變解析(1)圖中①過(guò)程將體外轉(zhuǎn)錄后mRNA導(dǎo)入受精卵常用顯微注射技術(shù)使用的儀器為顯微注射儀。②是早期胚胎培養(yǎng)過(guò)程，除培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理外，一般需加入一定量的抗生素(防止雜菌污染)，還要定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(2)體外受精過(guò)程，一般需要在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿伞?3)對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要對(duì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割，因?yàn)閮?nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的組織器官，若不均等分割，會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)胚胎移植能否成功，主要與供體和受體的生理狀況有關(guān)，應(yīng)將早期胚胎移植到同期發(fā)情的代孕母體內(nèi)。(5)某基因與乳腺癌細(xì)胞的增殖密切相關(guān)，則可通過(guò)基因剔除技術(shù)使該基因失活，從而阻止乳腺細(xì)胞癌變。(1)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素：第一次是用孕激素對(duì)受體和供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次是用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。(2)胚胎移植過(guò)程中有兩次檢查：第一次是對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次是對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(3)移植胚胎的來(lái)源及生殖方式eq\x(核移植→早期胚胎培養(yǎng)→胚胎移植)無(wú)性生殖eq\x(體外受精→早期胚胎培養(yǎng)→胚胎移植)有性生殖eq\x(體內(nèi)受精→沖卵→胚胎移植)有性生殖eq\x(基因工程→轉(zhuǎn)入目的基因的受精卵→早期胚胎培養(yǎng)→胚胎移植)有性生殖(4)早期胚胎培養(yǎng)液與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較項(xiàng)目早期胚胎培養(yǎng)液動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液鹽類(lèi)無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽、微量元素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨基酸、核苷酸糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質(zhì)維生素、激素促生長(zhǎng)因子天然成分血清血清、血漿考點(diǎn)三生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題1.轉(zhuǎn)基因成果(1)微生物方面：對(duì)微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實(shí)際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域，這是因?yàn)槲⑸锞哂猩斫Y(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)繁殖快、對(duì)環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點(diǎn)。例如，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來(lái)減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期。(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面：科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因、促生長(zhǎng)激素釋放激素基因等轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi)，培育了一批生長(zhǎng)迅速、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜；將某些抗病毒的基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)，培育了抵抗相應(yīng)病毒的動(dòng)物新品種。(3)轉(zhuǎn)基因植物方面：目前，科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲(chóng)、抗病、抗除草劑和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物。以轉(zhuǎn)基因耐儲(chǔ)藏番茄為例，科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)顯著抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量，從而育成了轉(zhuǎn)基因耐儲(chǔ)藏番茄。2.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性(1)人們的價(jià)值觀取向不同，對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)就會(huì)產(chǎn)生不同的見(jiàn)解，特別是在轉(zhuǎn)基因食品的安全性等方面發(fā)生激烈的爭(zhēng)論。(2)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)需要建立在完備的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)之上，既清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程，還應(yīng)該看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響，最重要的是，要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。(3)我國(guó)針對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，頒布和實(shí)施了一系列法規(guī)和政策，既維護(hù)了消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)，又最大程度地保證了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和已經(jīng)上市的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。3.關(guān)注生物技術(shù)的倫理問(wèn)題項(xiàng)目反對(duì)支持設(shè)計(jì)試管嬰兒(1)把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對(duì)生命的不尊重；(2)早期的生命也有活下去的權(quán)利，拋棄或殺死多余的胚胎，無(wú)異于“謀殺”；(3)有人會(huì)濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)，例如設(shè)計(jì)嬰兒性別(1)設(shè)計(jì)試管嬰兒是為了救人，是救治患者的最好、最快捷的方法之一；(2)提供骨髓中造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷；(3)臍帶血是試管嬰兒的“身外之物”基因檢測(cè)技術(shù)方面目前人類(lèi)對(duì)基因結(jié)構(gòu)及基因間的相互作用尚缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，通過(guò)基因檢測(cè)達(dá)到預(yù)防疾病的目的是困難的；基因檢測(cè)結(jié)果會(huì)給受檢者帶來(lái)巨大的心理壓力通過(guò)基因檢測(cè)可以對(duì)遺傳性疾病及早采取預(yù)防措施，適時(shí)進(jìn)行治療，達(dá)到挽救患者生命的目的道德方面基因資訊的泄露造成基因歧視，如個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)，更明顯的是造成一支遺傳性失業(yè)大軍對(duì)于基因歧視現(xiàn)象，可以通過(guò)正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法得以解決4.禁止生物武器(1)生物武器的種類(lèi)(連線)(2)我國(guó)政府觀點(diǎn)：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。(2021·山西太原調(diào)研)“試管嬰兒”是通俗名詞，在專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)中稱(chēng)為體外受精及胚胎移植。試管嬰兒是指精子和卵子的結(jié)合是在試管內(nèi)進(jìn)行的，并使受精卵在符合條件的環(huán)境內(nèi)生長(zhǎng)、分裂和發(fā)育4～6天，形成胚胎(如圖所示)，然后將胚胎移植到子宮腔內(nèi)，使之能在子宮腔內(nèi)發(fā)育，最后出生的一種生育方法，這是對(duì)科學(xué)技術(shù)要求非常高的一種方法。它的成功和發(fā)展，不僅給不孕不育夫婦帶來(lái)了希望，而且對(duì)研究人類(lèi)的生殖生理和胚胎發(fā)生學(xué)以及優(yōu)生學(xué)等方面的課題有不可估量的積極作用。(1)圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的________期，若要從圖中所示的胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞，應(yīng)從________獲取。(2)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進(jìn)行結(jié)合的體外受精技術(shù)，受精前精子需要事先經(jīng)過(guò)________處理，卵子要培養(yǎng)到________(時(shí)期)。除此之外還用到________________(填兩種)技術(shù)。(3)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)，二者在對(duì)人類(lèi)作用上的區(qū)別是①用途不同： ；②后者胚胎在移植前需進(jìn)行 。(4)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別，其原因是 。答案(1)囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(2)獲能減數(shù)第二次分裂中期早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(3)前者主要用于治療不孕夫婦的不孕癥，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植的疾病遺傳學(xué)診斷(4)破壞了人類(lèi)正常的性別比例，違反了倫理道德解析(1)圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的囊胚期。囊胚包括滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞具有全能性，可從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞中獲得胚胎干細(xì)胞。(2)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進(jìn)行結(jié)合的體外受精技術(shù)，受精前精子需要事先經(jīng)過(guò)獲能處理，卵子要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，除此之外還用到早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)。(3)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)，前者主要用于治療不孕夫婦的不孕癥，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植的疾病。(4)設(shè)計(jì)嬰兒性別破壞了人類(lèi)正常的性別比例，違反了倫理道德，因此現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別?？键c(diǎn)四生態(tài)工程1.生態(tài)工程與生態(tài)經(jīng)濟(jì)(1)生態(tài)工程①任務(wù)：修復(fù)和重建已遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)；改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。②目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。③特點(diǎn)：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類(lèi)少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。(2)生態(tài)經(jīng)濟(jì)①原則：“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。②特點(diǎn)：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。③目的：實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。④手段：生態(tài)工程。2.生態(tài)工程所遵循的五項(xiàng)原理項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)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，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展“無(wú)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(hù)林”建設(shè)中的單一林問(wèn)題；珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問(wèn)題協(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(guò)環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題、過(guò)度放牧等整體性原理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問(wèn)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)以改善功能桑基魚(yú)塘系統(tǒng)整體性原理：總體功能大于各部分之和保持較高的系統(tǒng)生產(chǎn)力珊瑚礁中藻類(lèi)和珊瑚蟲(chóng)的關(guān)系3.生態(tài)工程的實(shí)例類(lèi)型主要原理注意問(wèn)題農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種的多樣性原理、整體性原理①核心：沼氣工程②農(nóng)林牧漁全面發(fā)展；開(kāi)發(fā)可更新資源，減少環(huán)境污染小流域綜合治理生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理①考慮生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益②生態(tài)工程模式應(yīng)各具特色大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、多樣性原理、整體性原理“三北”防護(hù)林工程建設(shè)：①種植適宜品種②樹(shù)種多樣性、體系穩(wěn)定性濕地生態(tài)恢復(fù)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理主要措施：退耕還湖礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理①種植耐旱的灌木、草和樹(shù)②合理確定載畜量③改良土壤城市環(huán)境生態(tài)工程協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等①城市綠化②減少排放污水，凈化污水1.(2020·全國(guó)卷Ⅱ，38)植樹(shù)造林、“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國(guó)的重要措施?；卮鹣铝杏嘘P(guān)生態(tài)工程的問(wèn)題：(1)在植樹(shù)造林時(shí)，一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因?yàn)榕c混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性________。抵抗力穩(wěn)定性的含義是_________________。(2)“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國(guó)利用生態(tài)工程的原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，其做法是收集有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機(jī)肥料的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________(答出3點(diǎn)即可)。在有機(jī)肥料的形成過(guò)程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的________。(3)在污水凈化過(guò)程中，除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來(lái)回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)方案：______________________________。答案(1)低生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力(2)改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用分解者(3)種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘俳馕?1)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性就越高，因而，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性會(huì)相對(duì)較低。抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力。(2)施用有機(jī)肥可改善土壤的結(jié)構(gòu)、培育土壤微生物、實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。微生物可作為分解者將有機(jī)肥料中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物。(3)在污水凈化過(guò)程中，可種植能吸收污水中銅、鎘等金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘佟?.(2021·吉林長(zhǎng)春質(zhì)量監(jiān)測(cè))在我國(guó)北方地區(qū)，冬天氣溫很低，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物不能生長(zhǎng)，家畜生長(zhǎng)緩慢，甚至停止，沼氣池不能正常產(chǎn)氣等一系列生產(chǎn)生活問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，有關(guān)專(zhuān)家設(shè)計(jì)了如圖所示“四位一體”的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程(“四位”指沼氣池、豬禽舍、廁所及日光蔬菜溫室四部分)，請(qǐng)分析回答：(1)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)______________進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程具有少消耗、多效益、________等特點(diǎn)，它是實(shí)現(xiàn)________最重要的手段之一。(2)圖中①～④最終形成的沼液用于蔬菜的生產(chǎn)主要符合____________原理。沼液作為一種有機(jī)肥，與直接施用化肥相比，優(yōu)點(diǎn)是________________________(答出兩點(diǎn)即可)。為提高溫室蔬菜的光合作用強(qiáng)度，可采取的措施有________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(3)圖中①～⑦過(guò)程不能表示能量流動(dòng)的有________，該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式實(shí)現(xiàn)了能量的________。答案(1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)(2)物質(zhì)循環(huán)再生有利于增加土壤微生物類(lèi)群、改善土壤性質(zhì)、為植物提供CO2、降低環(huán)境污染(答出兩點(diǎn)即可)適當(dāng)補(bǔ)充光源、適當(dāng)補(bǔ)充CO2、通風(fēng)透光(答出兩點(diǎn)，合理即可)(3)⑦多級(jí)利用解析(1)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。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)等特點(diǎn)，它是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一。(2)圖中①～④最終形成的沼液用于蔬菜的生產(chǎn)主要符合物質(zhì)循環(huán)再生原理。沼液作為一種有機(jī)肥，與直接施用化肥相比，優(yōu)點(diǎn)是有利于增加土壤微生物類(lèi)群、改善土壤性質(zhì)、為植物提供CO2、降低環(huán)境污染等。為提高溫室蔬菜的光合作用強(qiáng)度，可采取的措施有適當(dāng)補(bǔ)充光源、適當(dāng)補(bǔ)充CO2、通風(fēng)透光等。(3)依據(jù)能量單向流動(dòng)的特點(diǎn)，可判斷圖中①～⑦過(guò)程不能表示能量流動(dòng)的有⑦，沼液中的無(wú)機(jī)鹽可被植物吸收，但不能給植物提供能量；該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式能實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，提高了能量的利用率。重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)1.(2015·山東理綜，36)治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下：(1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的________技術(shù)，過(guò)程②采用的是胚胎工程中的________技術(shù)。(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。(3)如果克隆過(guò)程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用____________和____________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有____________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。答案(1)(體細(xì)胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng)(2)pH(或酸堿度)(3)限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)DNA連接酶(兩空可顛倒)標(biāo)記解析(1)由流程圖知，個(gè)體A提供去核卵母細(xì)胞，個(gè)體B提供體細(xì)胞核，二者通過(guò)①得到重組細(xì)胞，重組細(xì)胞經(jīng)②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培養(yǎng)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要通入含有5%CO2的空氣，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，要用同種限制酶切割目的基因和載體，再用DNA連接酶連接。基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因等，標(biāo)記基因的作用是便于目的基因的檢測(cè)和篩選。2.(2015·重慶卷，8)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交：♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)→C選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類(lèi)型，最佳雜交組合是______________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過(guò)程________中完成。在過(guò)程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的______________________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程________的基因重組有關(guān)。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。答案(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性♂A×♀C1/8(2)獲能或增強(qiáng)活力③供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因②(3)胚胎分割解析(1)由于胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育，所以選擇B作為母本。若子代母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(設(shè)基因?yàn)镸)，高產(chǎn)奶是隱性性狀(設(shè)基因?yàn)閚)。則♂A基因型是mmnn，♀B基因型是MMNN，♀C基因型是MmNn，為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛(M_nn)，可選擇♂A和♀C進(jìn)行雜交，后代出現(xiàn)該種母牛的概率是eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝1/8。(2)精子經(jīng)過(guò)獲能處理才具有受精能力，卵子的成熟發(fā)生在受精過(guò)程中，即過(guò)程③。胚胎培養(yǎng)過(guò)程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，葡萄糖氧化分解提供能量。具有優(yōu)良性狀的母牛含有高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因，則胚胎移植前應(yīng)進(jìn)行鑒定，同時(shí)還需鑒定性別?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合，由于供體公牛是純合子，不會(huì)發(fā)生基因重組，供體母牛是雜合子，則子代母牛的優(yōu)良性狀與供體母牛產(chǎn)卵過(guò)程中的基因重組有關(guān)。(3)為提高已有胚胎的利用率，可采用胚胎分割技術(shù)，增加胚胎的數(shù)量。課后·強(qiáng)化訓(xùn)練(時(shí)間：40分鐘)1.(2021·陜西西安中學(xué)模擬)科學(xué)家將綠色熒光蛋白(GFP)基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)內(nèi)，GFP基因若表達(dá)就會(huì)使細(xì)胞帶有綠色熒光，繼而利用帶有綠色熒光的ES細(xì)胞培育出嵌合型的小鼠用于科學(xué)研究，流程如圖所示。請(qǐng)回答：(1)在步驟①中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要在GFP基因的首端加入________酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)GFP基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得GFP。GFP基因的尾端還需有________，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停止。(2)步驟②的受體細(xì)胞是小鼠ES細(xì)胞，ES細(xì)胞一般從囊胚的________分離得到，且ES細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為_(kāi)_______________________的特點(diǎn)。在培養(yǎng)ES細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞充滿培養(yǎng)皿底部后停止分裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)_______。如果想繼續(xù)培養(yǎng)則需要重新用________處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，這樣的培養(yǎng)過(guò)程通常被稱(chēng)為_(kāi)_______培養(yǎng)。(3)圖中重組囊胚在步驟⑤之前要先檢測(cè)是否有綠色熒光細(xì)胞，再通過(guò)________技術(shù)移入代孕母鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。答案(1)RNA聚合終止子(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯接觸抑制胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)傳代(3)胚胎移植解析(1)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程，因此，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，必須在目的基因首端加入啟動(dòng)子，在末端加入終止子，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來(lái)。(2)ES細(xì)胞來(lái)自早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。對(duì)ES細(xì)胞進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱(chēng)為原代培養(yǎng)；在培養(yǎng)ES細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞充滿培養(yǎng)皿底部后停止分裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為接觸抑制，此時(shí)的細(xì)胞需要用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)使其分散，便于傳代培養(yǎng)。(3)由圖可知，目的基因和標(biāo)記基因都是GFP基因，因此圖中重組囊胚在步驟⑤之前要先檢測(cè)是否有綠色熒光細(xì)胞，再通過(guò)胚胎移植技術(shù)移入代孕母鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。2.(2021·吉林調(diào)研)利用PGD/PGS技術(shù)經(jīng)全基因組檢測(cè)的試管嬰兒已在我國(guó)誕生。PGD是指胚胎植入前的基因診斷，主要用于檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因。PGS是指在胚胎植入前進(jìn)行染色體異常檢測(cè)，通過(guò)比對(duì)、分析，從而有助于避免遺傳物質(zhì)異常的胚胎產(chǎn)生。(1)試管嬰兒的培育需經(jīng)過(guò)體外受精、________、________以及在代孕母體中發(fā)育和產(chǎn)出(分娩)等過(guò)程。(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí)，為了提高受孕率與篩選的需要，需要用________激素處理以促進(jìn)母親排出更多的卵子，胚胎移植時(shí)常采用________(填“1”“2”或“多”)個(gè)胚胎進(jìn)行移植。(3)利用________(填“PGD”或“PGS”)技術(shù)可以篩選不攜帶地中海貧血基因的試管嬰兒。為了避免某些遺傳疾病的產(chǎn)生，有時(shí)需對(duì)胚胎的性別進(jìn)行鑒定，目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是：從被測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)________細(xì)胞，提取DNA后利用PCR擴(kuò)增________基因；最后用SRY特異性探針檢測(cè)，出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)者，胚胎為雄性。答案(1)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(2)促性腺多(3)PGD滋養(yǎng)層SRY解析(1)試管嬰兒的培育技術(shù)包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等。(2)獲取卵母細(xì)胞時(shí)可用促性腺激素處理來(lái)促進(jìn)超數(shù)排卵。因胚胎移植成功率較低，故常用多個(gè)胚胎進(jìn)行移植。(3)設(shè)計(jì)試管嬰兒在胚胎移植前要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷，欲檢測(cè)是否攜帶地中海貧血基因，可用PGD進(jìn)行基因診斷。早期胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí)可取囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行DNA性別鑒定，需用PCR技術(shù)擴(kuò)增SRY基因，再用特異性探針進(jìn)行檢測(cè)，出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)的為雄性胚胎。3.(2021·貴州銅仁模擬)現(xiàn)代生物科技與人們的生活息息相關(guān)，尤其在動(dòng)物品種的改良、保護(hù)瀕危物種等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：(1)利用綿羊的精子和卵子進(jìn)行體外受精時(shí)，所用的精子是經(jīng)過(guò)________處理的。判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志是 。(2)利用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)大熊貓的早期胚胎時(shí)，所用培養(yǎng)液成分除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類(lèi)外，還需添加維生素、激素、________、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分以及________等物質(zhì)。欲增加大熊貓?jiān)缙谂咛サ臄?shù)量，可通過(guò)胚胎工程中的________技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此技術(shù)在進(jìn)行時(shí)，應(yīng)注意____________；將獲得的胚胎移入代孕母體內(nèi)屬于________技術(shù)，此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是 。答案(1)獲能在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體(2)氨基酸血清胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割胚胎移植同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物解析(1)體外受精時(shí)，通常需對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期，再在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行受精，判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體。(2)早期胚胎培養(yǎng)時(shí)，所用培養(yǎng)液成分包括“兩酸”(氨基酸、核苷酸)、“兩素”(維生素、激素)、“兩鹽”(無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽)及動(dòng)物血清等物質(zhì)。欲增加大熊貓?jiān)缙谂咛サ臄?shù)量，可選擇早期胚胎(桑椹胚或囊胚期)進(jìn)行胚胎分割，在囊胚期進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割；將獲得的胚胎移入代孕母體內(nèi)屬于胚胎移植技術(shù)，要求代孕母體是同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物。4.(2020·山西太原五中一模)我國(guó)新型農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化地區(qū)充分利用土地，創(chuàng)造了一種高效人工生態(tài)系統(tǒng)，如圖所示。據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題。(1)沼氣池中的微生物在該生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能是________；沼氣燃燒后生成的CO2通入大棚內(nèi)的意義是 。(2)禽畜糞便進(jìn)入沼氣池發(fā)酵后，產(chǎn)生的沼氣可作為生活能源，沼液和沼渣再施入農(nóng)田，使土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯提高，這樣做的生態(tài)學(xué)意義有________________________、提供清潔的能源等。(3)該模式減少了投入、增加了農(nóng)民收入，其利用的生態(tài)學(xué)原理是 。答案(1)分解作用可以增加大棚中CO2濃度，增強(qiáng)植物的光合作用，提高作物的產(chǎn)量(2)減少了化肥的使用、減小糞便對(duì)環(huán)境的污染(3)物質(zhì)循環(huán)再生原理和能量的多級(jí)利用原理解析(1)沼氣池中的微生物在該生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能是分解作用，將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物；沼氣燃燒后生成的CO2通入大棚內(nèi)，可以增加大棚中CO2濃度，增強(qiáng)植物的光合作用，提高作物的產(chǎn)量。(2)禽畜糞便進(jìn)入沼氣池發(fā)酵后，產(chǎn)生的沼氣可作為生活能源，沼液和沼渣再施入農(nóng)田，使土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯提高，這樣做的生態(tài)學(xué)意義是減少了化肥的使用、減小糞便對(duì)環(huán)境的污染和提供清潔的能源等。(3)該模式減少了投入、增加了農(nóng)民收入，其利用的生態(tài)學(xué)原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理和能量的多級(jí)利用原理。5.(2021·河南焦作模擬)日本明治大學(xué)和京都府立大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一種可為人類(lèi)提供移植器官的方法。研究人員首先從胰腺病患者身上提取誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPSC)，然后將干細(xì)胞注入豬胚胎中，這種胚胎經(jīng)過(guò)基因改造，不具備長(zhǎng)出胰腺的能力，因而在豬身上騰出了一個(gè)空間，可供人體器官在豬體內(nèi)生長(zhǎng)。在母豬分娩之前，研究人員將子宮移走，帶到無(wú)病原體房間中將豬仔取出，并用無(wú)菌人造牛奶飼養(yǎng)1個(gè)月，之后這些豬仔就可以進(jìn)行器官移植了。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPSC)具有與胚胎干細(xì)胞類(lèi)似的功能，可以發(fā)育成人體的各種組織和器官。人體內(nèi)有許多的多能干細(xì)胞，如乳腺中的多能干細(xì)胞、胰腺中的多能干細(xì)胞及骨髓、外周血、臍帶血中的造血干細(xì)胞等，最容易獲取的多能干細(xì)胞是________。(2)該類(lèi)用于器官移植的豬在培養(yǎng)過(guò)程中，必須經(jīng)歷________、早期胚胎培養(yǎng)和________。之所以能培養(yǎng)出長(zhǎng)有人體器官的豬，是因?yàn)樨i與人的________反應(yīng)較?。粚脑撠i身上摘下的胰腺移植到患者體內(nèi)，________(填“一定有”“一定沒(méi)有”或“幾乎沒(méi)有”)免疫排斥現(xiàn)象。(3)這種豬的后代是否也會(huì)產(chǎn)生人體器官？________。(4)為了多獲得這種基因改造過(guò)的胚胎，可以采用________的方法，當(dāng)處理對(duì)象為囊胚時(shí)，操作要點(diǎn)是________________________。答案(1)造血干細(xì)胞(2)體外受精胚胎移植排異幾乎沒(méi)有(3)不會(huì)(4)胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割解析(1)出生后留存體內(nèi)的干細(xì)胞為成體干細(xì)胞，最容易獲取的多能干細(xì)胞是造血干細(xì)胞。(2)該類(lèi)用于器官移植的豬在培養(yǎng)過(guò)程中，必須經(jīng)歷體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。既然能培養(yǎng)出長(zhǎng)有人體器官的豬，可見(jiàn)豬與人的排異反應(yīng)較??；將從該豬身上摘下的胰腺移植到患者體內(nèi)，幾乎沒(méi)有免疫排斥現(xiàn)象。(3)由于是將人的干細(xì)胞注入豬胚胎，進(jìn)而分化出人的器官，而豬的遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，因此這種豬的后代不會(huì)產(chǎn)生人體器官。(4)為了多獲得這種基因改造過(guò)的胚胎，可以采用胚胎分割的方法，對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。6.(2021·河南鄭州一中模擬)2018年4月，《ReproductiveBioMedicine》期刊在線發(fā)表的一篇文章顯示，到2100年，借助輔助生殖技術(shù)(即試管嬰兒技術(shù))誕生的人數(shù)可能將達(dá)到全球總?cè)丝诘?.5%——約4億人。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)試管嬰兒技術(shù)的最后一道工序是________。(2)體外受精首先需采集卵子，成熟的卵子能與________的精子結(jié)合，形成受精卵。受精卵發(fā)育成胎兒的大致過(guò)程是受精卵→________→囊胚→________→組織器官的分化。(3)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還需要提供一定濃度的________以維持培養(yǎng)液的正常pH。母體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎________________________，這為胚胎在母體內(nèi)存活提供了可能。(4)借助胚胎分割技術(shù)，理論上一次可以獲得多個(gè)胎兒，胚胎分割操作過(guò)程需要特別注意的問(wèn)題是在囊胚期將________均等分割。(5)人也是生態(tài)系統(tǒng)的一員，要維持地球的和諧有序發(fā)展，我們必須關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)。下列結(jié)構(gòu)示意圖最能體現(xiàn)生態(tài)工程中系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理的是________。答案(1)胚胎移植(2)獲能桑椹胚原腸胚(3)CO2基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(5)D解析(1)試管嬰兒技術(shù)的最后一道工序是胚胎移植。(2)體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集、精子的獲取和受精等幾個(gè)主要步驟。采集的卵子需將其培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，才能與獲能的精子在體外受精，形成受精卵。受精卵發(fā)育成胎兒的大致過(guò)程是受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官的分化。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，一定濃度的CO2的作用是維持培養(yǎng)液的正常pH。母體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚