2011屆高三生物二輪專題復(fù)習(xí)課件：9.2 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程

1、第二講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性 和倫理問題、生態(tài)工和,題組1 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題,1(2010江蘇生物，16)下列關(guān)于利用胚胎工程技術(shù)繁殖優(yōu)質(zhì)奶羊的敘 述，錯誤的是 ( ) A對受體母羊與供體母羊進行同期發(fā)情處理 B人工授精后的一定時間內(nèi)，收集供體原腸胚用于胚胎分割 C利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎 D一次給受體母羊植入多個胚胎，可增加雙胞胎和多胞胎的比例,解析：進行胚胎移植前需對受體母羊和供體母羊進行同期發(fā)情處理，使它們具有相同的生理環(huán)境；胚胎分割應(yīng)選擇桑椹胚或囊胚時期的健康胚胎；胚胎分割技術(shù)屬于無性繁殖，可獲得兩個基因型完全相同的胚胎；一次給受體母羊

2、植入多個胚胎，從而發(fā)育出多個個體，增加了雙胞胎和多胞胎的比例。 答案：B,2(2010江蘇生物，17)老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的淀 粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和免疫功能下降， 某些基因的突變會導(dǎo)致淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術(shù)不 能用于老年癡呆癥治療的是 ( ) A胚胎移植技術(shù) B胚胎干細胞技術(shù) C單克隆抗體技術(shù) D基因治療技術(shù) 解析：根據(jù)題意可知，治療老年癡呆癥的途徑有：導(dǎo)入正常的基因 (基因治療技術(shù))；提供和修復(fù)受損傷的神經(jīng)元(胚胎干細胞技術(shù))；降 低淀粉樣蛋白體的含量(單克隆抗體技術(shù))。而胚胎移植是為了獲 得優(yōu)良個體，不能用于治療該病。 答案：A,3(201

3、0上海生物，29)圖中a表示基因工程，c表示發(fā)酵 工程，d表示克隆技術(shù)，則e和b分別表示 ( ),A胚胎移植和細胞培養(yǎng) B顯微注射技術(shù)和細胞培養(yǎng) C細胞培養(yǎng)和花粉離體培養(yǎng) D顯微注射技術(shù)和花粉離體培養(yǎng) 解析：基因工程、發(fā)酵工程和克隆技術(shù)中都涉及細胞培養(yǎng)，因而 可確定e表示細胞培養(yǎng)；b可以表示花粉離體培養(yǎng)。 答案：C,4(2010江蘇生物，18)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，正確的是 ( ) A轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中 B轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物，不會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加 C動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達 D如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題 解析：

4、抗除草劑基因?qū)氲接筒说娜旧w后則可以通過花粉傳入環(huán) 境中；轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物可殺死無抗性昆蟲，對昆蟲的抗性具有選 擇作用，所以會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加；轉(zhuǎn)基因技術(shù)打破 了生殖隔離，動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后可以表達；來源于自 然界的目的基因?qū)胫参矬w后，可能破壞原有的基因結(jié)構(gòu)，具有不 確定性，外源基因也可能通過花粉傳播，使其他植物成為“超級植 物”等，所以轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在著安全性問題。 答案：A,5(2010上海綜合，18)運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)的單細胞“工程硅藻”，可把 光合作用合成的有機物以脂質(zhì)形式儲存起來?？茖W(xué)家計劃在海水中 大量培養(yǎng)“工程硅藻”，捕撈后從中提煉“生物柴油”。與礦物柴油

5、相 比，使用這種“生物柴油”的優(yōu)點是 ( ) 可再生 不顯著增加碳排放 不排放含硫廢氣 不會對生態(tài) 環(huán)境造成負面影響 A B C D 解析：轉(zhuǎn)基因生物柴油來自“工程硅藻”，其成分是脂質(zhì)，與礦物柴 油比較優(yōu)點是：可再生，不顯著增加碳排放，不會排放含硫廢氣， 減少環(huán)境污染；對生態(tài)環(huán)境是否造成負面影響還不確定。 答案：A,6(2010山東理綜，35)胚胎工程是一項綜合性的動物繁育技術(shù)，可在畜 牧業(yè)和制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。下圖是通過胚胎工程培育試管牛 的過程。,(1)從良種母牛采集的卵母細胞，都需要進行體外培養(yǎng)，其目的是_；從良種公牛采集的精子需_后才能進行受精作用。 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時，除

6、了給予一定量的O2以維持細胞呼吸外，還需要提供_氣體以維持_。 (3)圖中過程A稱為_，它在胚胎工程中的意義在于_。 (4)研制能夠產(chǎn)生人類白細胞介素的牛乳腺生物反應(yīng)器，需將目的基因?qū)肱Ｊ芫?，最常用的?dǎo)入方法是_；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果_ _即說明目的基因已經(jīng)表達。,使卵母細胞成熟(或：使卵母細胞獲得受精能力),獲能,CO2,培養(yǎng)液(基)的pH,胚胎移植,提高優(yōu)良母畜的繁殖率,顯微注射法,牛奶中含有人類白細胞介素(或：牛乳腺細胞已合成人類白,細胞介素),解析：本題綜合考查胚胎工程和基因工程的知識。(1)人工采集的卵母細胞 要在體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子完成受精，同理，在體外受精前， 要

7、對精子進行獲能處理。(2)體外培養(yǎng)受精卵所需氣體主要有O2和CO2，O2 是細胞代謝必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH穩(wěn)定。(3)把早 期胚胎移入受體母牛子宮的過程稱為胚胎移植，意義在于可以充分發(fā)揮雌 性優(yōu)良個體的繁殖潛力。(4)基因工程中把目的基因?qū)雱游锛毎畛Ｓ玫?方法是顯微注射法；獲得基因表達產(chǎn)物即母牛的乳汁中含有人類白細胞介 素說明目的基因已經(jīng)表達。,7(2009四川理綜，30)將小鼠胚胎干細胞定向誘導(dǎo)分化成一種特定 的細胞(命名為M細胞)，再將M細胞移植到糖尿病模型小鼠(胰島細 胞被特定藥物破壞的小鼠)體內(nèi)，然后測定小鼠的血糖濃度，結(jié)果 如圖所示(虛線表示正常小鼠的血

8、糖濃度值)。請回答相關(guān)問題： (1)實驗用的胚胎干細胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用 _酶將其分散成單個細胞。 (2)根據(jù)實驗結(jié)果可以判定M細胞已具有_細胞的功能。說 明判定的理由_。,胰蛋白,胰島B,胰島B細胞分泌的胰島素是唯一降血糖的激素,(3)用胰島素基因片段做探針，對小鼠胚胎干細胞和M細胞進行檢測。請在下表的空格中填上檢測結(jié)果(用“”表示能檢測到，用“”表示不能檢測到)。 上述實驗結(jié)果表明，胚胎干細胞通過_ _定向分化為M細胞。 (4)若將M細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中，重組細胞能否分化為其他類型細胞？_，請說明理由_。,基因的選擇性表達(胰島素基因的,表達),能,細胞核含有

9、該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)(細胞核的全能性),解析：(1)已機械剪碎的動物組織細胞的分離可以使用胰蛋白酶使之分散 開來。(2)由于胰島B細胞受損導(dǎo)致無法合成胰島素來降血糖，血糖濃度 過高隨尿排出，導(dǎo)致糖尿病的產(chǎn)生。本題中通過曲線反應(yīng)了未移植M細 胞和移植M細胞小鼠血糖濃度的變化，可見移植M細胞的小鼠血糖濃度 降低，顯然M細胞發(fā)揮了胰島B細胞的功能。(3)這里的M細胞是小鼠的 胚胎干細胞經(jīng)過細胞增殖、分化而產(chǎn)生的，由于是通過有絲分裂增殖， 所以M細胞和胚胎干細胞的DNA是一樣的，然而細胞分化的實質(zhì)為基因 的選擇性表達，追究其原因就是相同的DNA轉(zhuǎn)錄形成了不同的RNA，進 一步合成了不同的蛋白質(zhì)，

10、所以M細胞和胚胎干細胞中的RNA是不一樣 的，從而在進行DNA探針雜交實驗時出現(xiàn)了如表格中顯示的雜交結(jié)果。 (4)細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，故其細胞核移植到去核的 卵細胞中，重組細胞能分化為其他類型細胞。,8 (2009寧夏理綜，41)下圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意 圖。請回答： (1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至_期的內(nèi)細胞團或胎兒的 _中分離得到的一類細胞。 (2)圖中分化程度最低的干細胞是_。在體外培養(yǎng)條件 下，培養(yǎng)液中加入_因子，可誘導(dǎo)該種干細胞向不同類型的 組織細胞分化。,囊胚,原始性腺細胞,胚胎干細胞,分化誘導(dǎo),(3)在機體內(nèi)，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細

11、胞中基因_ 的結(jié)果。 (4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。 骨髓移植的實質(zhì)是將圖中的_細胞移植到患者體內(nèi)。 (5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚 細胞、神經(jīng)細胞中不能選用作為供體的細胞是成熟的_，其原因 是_。 (6)若某藥物可抑制肝腫瘤細胞DNA的復(fù)制，使用該藥物可使肝腫瘤細胞 停留于細胞周期的_期。 (7)在制備單克隆抗體過程中的細胞融合階段，用_細胞與骨髓瘤 細胞融合，經(jīng)多次篩選最終得到能分泌_的雜交瘤細胞。,選擇性表達,造血干,紅細胞,細胞中無細胞核,間,B淋巴,特異性抗體,解析：(1)胚胎干細胞是從早期胚胎或胎兒原始性腺中分

12、離出來的一類細胞，囊胚階段細胞開始分化為內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞。 (2)圖中分化程度最低的干細胞是胚胎干細胞，全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，要想將該種干細胞誘導(dǎo)分化形成不同類型的組織細胞，須向培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子。 (3)細胞分化是細胞中基因選擇性表達的結(jié)果。 (4)骨髓是人體的造血組織，存在造血干細胞，骨髓移植的實質(zhì)是將造血干細胞移植到患者體內(nèi)。,(5)克隆某種哺乳動物需要供體提供細胞核，而成熟的紅細胞沒有細胞 核，所以不能作為供體。 (6)細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和 有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。 (7)在制備單克隆抗體過程中的細胞融合階段，用B淋巴細胞與骨髓瘤細

13、胞融合，經(jīng)篩選最終得到能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞。,題組2 生態(tài)工程,9(2007四川理綜，3)在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中， 四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了 新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(如圖所示)。下列有關(guān)敘述不 正確的是 ( ),A該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營養(yǎng)級的生物有人和家禽家畜 B該生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用非常關(guān)鍵，植物是主要成分 C該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率 D沼氣池的建造和植樹造林，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 解析：生態(tài)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)利用，雖不能提高各營養(yǎng)級的能量傳遞效率，但提高了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 答案：C,10(2007廣東生物，16)“豬沼茶

14、”是華南山地丘陵地區(qū)常見的生態(tài) 農(nóng)業(yè)模式，由種植(茶樹)、養(yǎng)殖(豬)、農(nóng)戶(人)和沼氣生產(chǎn)(微生物) 四個子系統(tǒng)構(gòu)成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式 ( ) A是由茶樹、豬、人和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng) B實現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的多級循環(huán)利用 C使整個生產(chǎn)過程進入了廢物資源化的良性循環(huán) D注重系統(tǒng)內(nèi)部的自身調(diào)節(jié)作用，不需要外部投入 解析：該生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)除了茶樹、豬、人和微生物外，還有農(nóng)作 物；在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可以循環(huán)利用，能量不能循環(huán)利用，只能是 單向流動；生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)需要從外部投入肥料、能量，才能正常運 轉(zhuǎn)；生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)最大的優(yōu)點是廢物資源化的良性循環(huán)利用。 答案：C,11(2008江蘇生物，26)江蘇某農(nóng)戶

15、創(chuàng)建的冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式如 圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。 (1)牛棚內(nèi)產(chǎn)生的_可擴散進入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合 效率；蔬菜光合作用產(chǎn)生的_可擴散進入牛棚。 (2)秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞混合堆放進行_， 腐熟的產(chǎn)物肥效提高，這是因為_。 這種肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量。,二氧化碳,氧氣,發(fā)酵,微生物將有機物分解為無機物,(3)在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下，采用這種養(yǎng)殖模式，牛的生長速率明顯提高，其主要原因是_。 (4)牛棚保溫所需的熱能來源于牛自身散熱、地?zé)?、_和_。 (5)從生態(tài)系統(tǒng)主要功能的角度分析，這種種植養(yǎng)殖模式較好地實現(xiàn)了_。,牛棚內(nèi)溫度較高，因而牛維

16、持體溫消耗的能量較少,太陽光能,發(fā)酵產(chǎn)熱,物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的高效利用,解析：(1)植物通過光合作用消耗二氧化碳產(chǎn)生氧氣，動物則是消耗氧氣 產(chǎn)生二氧化碳，彼此有利。(2)通過微生物的發(fā)酵作用也可以分解有機 物，產(chǎn)生二氧化碳和無機鹽供給綠色植物。(3)這種養(yǎng)殖模式使冬季牛棚 內(nèi)溫度較高，牛維持體溫消耗的能量較少，自然生長速率明顯提高。(5) 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理是物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用。,12(2009廣東生物，32)為加強水體治理，珠江流域某城市構(gòu)建了較大 面積的人工濕地。 (1)當污染物隨水流進入該濕地時，濕地水體中碳元素的遷移和轉(zhuǎn)化 途徑如圖。請用箭頭和文字補充虛線框中的碳轉(zhuǎn)化途徑

17、。,(2)一段時間后，濕地中出現(xiàn)了輪蟲等浮游動物，可控制綠藻等浮游植物 的增殖；管理員還放養(yǎng)了一些魚和鴨，為城市增添自然氣息。請寫出可 能存在的食物鏈(兩條)。 (3)如果含有重金屬的工業(yè)廢水進入該系統(tǒng)，請根據(jù)生態(tài)學(xué)基本原理，指 出可能產(chǎn)生哪些負面影響。 解析：由圖可知，可溶性有機碳可作為好氧細菌的碳源，被好氧細菌分解利用，好氧細菌呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳等作為黑藻、綠藻等植物光合作用的原料，同時又是其呼吸作用的產(chǎn)物，在細菌、植物、無機環(huán)境之間形成了穩(wěn)定的物質(zhì)循環(huán)。根據(jù)題意，可梳理出兩條食物鏈。重金屬鹽在食物鏈中有富集現(xiàn)象，對處于較高營養(yǎng)級的人危害很大，而且難于降解，易發(fā)生二次污染。,答案：(1

18、) （2）綠藻輪蟲魚 黑藻魚鴨 (3)重金屬進入食物鏈，危害人體健康；重金屬無法降解，易發(fā)生二次污 染。,考點1 胚胎工程相關(guān)問題整合,一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,二、受精及胚胎發(fā)育的過程 1受精過程 (1)準備階段：包括精子獲能及卵子達到減數(shù)第二次分裂中期。 (2)受精階段：包括精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，雌、雄 原核形成及其融合。 (3)防止多個精子入卵受精的屏障 透明帶反應(yīng)。 卵黃膜封閉作用。 (4)受精的標志和受精完成的標志 卵子受精的標志：在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極 體。 受精完成的標志：雌、雄原核的融合。,2早期胚胎發(fā)育過程,三、胚胎工程的操作流程 1試管動物生產(chǎn)流程,2克隆

19、動物的培育流程 根據(jù)發(fā)育成新個體D的重組細胞核由動物B提供，而性別及大多數(shù) 遺傳性狀是由核內(nèi)遺傳物質(zhì)決定的，故B、D兩者的性別及大多數(shù)遺 傳性狀相同。 克隆動物的起點是經(jīng)過核移植形成的一個細胞，其遺傳物質(zhì)主要 來自供核一方。,3胚胎移植的培育流程 以牛胚胎移植為例：,四、胚胎工程的應(yīng)用 1 胚胎移植的過程： 配種或人工授精 胚胎移植檢查。 2胚胎分割：采用機械方法將 , 經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。 3胚胎干細胞(ES或EK細胞) (1)來源：由 或 中分離出來的一類細胞。 (2)特點： 。 (3)應(yīng)用：治療人類的某些頑癥； 培育移植用的人造組織器官； 作為研究體外細胞分化的理想材料。,對

20、供、受體的選擇和處理,對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)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,體積小、細胞核大、核仁明顯，具有發(fā)育的全能性,五、生物技術(shù)可能引發(fā)的安全性問題和倫理問題 1轉(zhuǎn)基因生物可能引起的安全性問題 (1)食物安全問題 出現(xiàn)滯后效應(yīng)； ；營養(yǎng)成分改變；侵犯宗教 信仰者或素食者的權(quán)益。 (2)生物安全問題 成為新雜草； ，威脅其他生物生存；通 過基因重組產(chǎn)生“超級雜草”。 (3)環(huán)境安全問題 打破自然界物種的原有界限， 。 重組微生物降解某些化合物的過程中 。 重組DNA與微生物雜交，產(chǎn)生 。 轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或過敏蛋白可通過蜜蜂進入蜂 蜜中

21、，最后進入其他動物和人體內(nèi)。,出現(xiàn)新的過敏原,成為“入侵的外來物種”,破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,產(chǎn)生污染環(huán)境的中間產(chǎn)物,有害病原微生物,2生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題 (1)克隆人技術(shù) 。 沖擊現(xiàn)有婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)倫理道德觀念。 人為制造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 。 。,違反人類倫理道德,對個人隱私權(quán)提出挑戰(zhàn),制造基因歧視,3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) 。 4生物武器 (1)分類： 、病

22、毒、 、經(jīng)過基因重組的致病菌等。 (2)特點： 、 、危害時間長、隱蔽性強。 (3)公眾態(tài)度：禁止生物武器的研發(fā)、生產(chǎn)、儲存、擴散、使用。,支持治療性克隆，反對任何生殖性克隆人實驗,致病菌,生化毒劑,致病性強,傳染力強,1幾種特殊的生殖方式的比較,【例1】 (深圳3月)牛胚胎移植的基本程序如圖所示，請據(jù)圖回答：,(1)圖中a、b、c過程分別是指_、_、_。 (2)供體母牛的主要職能是_；受體母牛 必須具備_。 (3)為了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_；處理的時 期是_；理由是_ _。 (4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞，稱為ES或EK細胞。這類細胞的形態(tài)特征有_。 (5)

23、你認為胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的主要意義有哪些？ _。,超數(shù)排卵,沖卵,胚胎移植,只產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎,健康的體質(zhì)和健康的繁殖能力,胚胎分割移植,桑椹胚或囊胚期,此時還未出現(xiàn)細胞分化或分化程度低,體積小、細胞核大、核仁明顯,胚胎移植技術(shù)可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，迅速推廣新品種,體積小、細胞核大、核仁明顯,【例2】 “試管嬰兒”技術(shù)是通過將不孕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)受精卵使其發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,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： (1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(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)“試管嬰兒”的形成用到下列哪些技術(shù)？_(填序號)。 體外培養(yǎng) 人工授精 胚胎移植 核移植,A,(3)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？_。