高考生物二轮专题复习第2讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题生态工程课件

第2讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程基础自查·明晰考位整合考点21基础自查·明晰考位聚焦新课标4.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体；6.1转基因产品的安全性引发社会的广泛关注；6.2中国禁止生殖性克隆人；6.3世界范围内应全面禁止生物武器；6.4人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响，依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件。纵

引

横

连————建网络输卵管和子宫桑椹胚、囊胚培养法和化学诱导法早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移桑椹胚或囊胚早期胚胎或原始性腺具有发育的全能性环境基因身份证在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散边

角

扫

描————全面清1．胚胎工程的相关判断(1)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情(

)(2)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性(

)(3)卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大(

)(4)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植(

)(5)培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质(

)×√×××(6)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(

)(7)在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理(

)(8)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割(

)(9)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎(

)(10)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(

)√××√×2．生物技术的安全性和伦理问题的判断(1)转基因生物扩散到种植区之外不可能造成“基因污染”(

)(2)转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药使用、保护了农田土壤环境(

)(3)设计试管婴儿不需要对胚胎进行基因检测(

)(4)国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害(

)(5)种植转基因作物应与传统农业种植区隔离(

)(6)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中(

)(7)种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的基因多样性(

)(8)转基因植物的目的基因可能转入根际微生物(

)×√××√×√√3．生态工程的判断(1)单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——协调与平衡原理(

)(2)草原确定合理载畜量，不能过度放牧——协调与平衡原理(

)(3)引种考虑适应环境——物种多样性原理(

)(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——整体性原理(

)(5)实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质(

)(6)要实现人与自然的和谐发展，通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源是最合理的(

)(7)要实现人与自然的和谐发展，发展生态农业，实现物质和能量的多级利用是最合理的(

)×√×√××√整合考点21胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题以及生态工程考点整合

固考基1.早期胚胎发育各时期的特点有丝分裂逐渐变小全能滋养层内细胞团内、中、外2．胚胎工程的操作流程(1)胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用_________________对受、供体进行同期发情处理；第二次用___________对供体做超数排卵处理。(2)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对___________进行检查；第二次对受体母畜________进行检查。(3)胚胎移植的实质与优势①实质：早期胚胎在____________条件下空间位置的转移。②优势：充分发挥雌性优良个体的________。孕激素(或促性腺激素)促性腺激素收集的胚胎是否妊娠相同生理环境繁殖潜能受精过程及胚胎工程中的注意点(1)受精过程中的“两种反应”与“两道屏障”①透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，将产生阻止后来精子进入透明带的反应——它是防止多精入卵的第一道屏障。②卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内——它是防止多精入卵的第二道屏障。(2)两次使用的激素不同①孕激素：对供、受体进行同期发情处理。②促性腺激素：对供体进行超数排卵处理。(3)精子的两种“获能”处理培养法：将取自附睾的精子置于“人工配制的获能液”中培养一段时间，使其获能。化学诱导法：将精子置于一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中诱导精子获能。(4)早期胚胎培养液成分的4个“两”①两“盐”：无机盐和有机盐；②两“酸”：氨基酸和核苷酸；③两“素”：维生素和激素；④两“液体”：水和血清。3．胚胎干细胞的培养流程内细胞团饲养层4．治疗性克隆与生殖性克隆的关系类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的从胚胎中获取________用于医学研究和治疗用于生育，获得人的复制品水平细胞水平________水平联系都属于________生殖；产生的新个体或新组织，________相同干细胞个体无性遗传信息5.试管婴儿和设计试管婴儿的异同点(1)试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。(2)两者都是体外受精，并进行体外____________，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。早期胚胎培养6．理清生态经济、循环经济、生态工程之间的关系已破坏的生态环境

造成环境污染和破坏的传统生产方式7．把握生态工程基本原理的判断方法(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→______________原理。(2)体现物种多、营养关系复杂→____________原理。(3)强调生物与环境的协调与平衡、涉及环境承载力→____________原理。(4)涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→________原理。(5)涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→系统的结构决定功能原理(系统学和工程学原理)。(6)涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；指系统内部，如互利共生→系统整体性原理(系统学和工程学原理)。物质循环再生物种多样性协调与平衡整体性类研真题

明考向类型1全国卷真题体验寻趋势1．[2022·全国甲卷]某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题：(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是____________________________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是________________________________________________；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是____________________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到________时才具备与精子受精的能力。低温冷冻保存(－196℃液氮中保存)精子不能直接与卵子受精，必须经获能处理后才能获得受精能力肝素、钙离子载体A23187MⅡ中期解析：精液或胚胎的保存方法为低温冷冻保存，也可将精液或胚胎置于－196℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须获能后才可具备与卵子受精的能力，可将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。动物排出的卵子成熟程度不同，但都需要到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力。(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有___________________________(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是__________________________________________________________。有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情；取保存的囊胚，用分割针处理获得滋养层细胞，对其进行DNA分析和性别鉴定，获得状态良好的雄性囊胚；将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内解析：(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，主要包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)为获得具有优良性状的公羊后代，可利用胚胎工程的方法进行操作：对非繁殖期受体母羊进行发情处理，取囊胚的滋养层细胞做DNA分析和性别鉴定，检测其质量，将筛选得到的状态良好的雄性囊胚移植入受体母羊子宫内。类型2地方卷真题体验寻共性2.[2023·广东卷]科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是(

)A．超数排卵

B．精子获能处理C．细胞核移植 D．胚胎培养答案：C解析：由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不涉及细胞核移植，所以C正确，A、B、D错误。3.[2023·浙江1月]在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是(

)A．经获能处理的精子才能用于体外受精B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理答案：C解析：精子需要经过获能处理才具有受精能力，A正确；受精卵经体外培养可获得早期胚胎，B正确；胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，C错误；胚胎移植前，需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理，D正确。4.[2023·天津卷]根据下图，正确的是(

)A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致B．过程1需要MⅡ期去核卵母细胞C．过程2可以大幅改良动物性状D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式答案：D解析：子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；核移植过程中需要处于MⅡ中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植，B错误；过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3是转基因技术，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。长句专练

强素养1.概念表述类(1)胚胎移植是指________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)试管婴儿与设计试管婴儿的不同是_________________________________________________________。

将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育成新个体的技术与试管婴儿相比，设计试管婴儿在胚胎移植前需对胚胎进行遗传学诊断(3)在胚胎发育过程中，细胞分化是从哪个时期开始的？___________________________________________________________________________________________________________________。(4)生态工程设计的常用方法有哪些？___________________________________________________________________________________________________________________。细胞分化开始的时期：桑椹胚的形成没有经过细胞分化，细胞分化开始于囊胚，但囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性生态工程设计的常用方法有①食物链(网)的“相接”；②食物链(网)的“加环”2．(原因分析类)治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，构建形成重组胚胎，科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是______________________________________________________________________。3．(思维拓展类)如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，还提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方的资源题组集训

提考能题组预测一聚焦胚胎工程1.[2023·四川内江统考模拟]中国科研团队成功构建了世界首例人—猴嵌合体胚胎，即同时具有人和猴细胞来源的胚胎，其培育的部分过程如图所示。人—猴嵌合体胚胎的嵌合效率在4%左右，远远超过之前的人—猪和人—鼠的嵌合体胚胎，对器官再生研究具有重要的指导意义。回答下列问题：(1)图中①为扩展潜能干细胞(EPSCs)，其功能与胚胎干细胞相似，都具有________性；②沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，称为________细胞，它们将来发育的去向是

。(2)研究人员将图中嵌合胚胎在体外进行培养时，培养液中除具有一些无机盐和有机盐类外，还需添加氨基酸、________________________(至少答出3种)等物质。(3)虽然胚胎嵌合研究获得了很多成果，但目前嵌合效率低是异种嵌合领域亟待解决的瓶颈问题。异种嵌合效率低的原因可能与_____________相关。(4)人—猴嵌合体胚胎的培育涉及到了胚胎移植技术。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和

共同繁殖后代的过程。(5)你支持人—猴嵌合体胚胎的研究吗？并说明理由。

。全能滋养层胎膜和胎盘核苷酸、维生素、激素、血清物种亲缘关系孕育胚胎的受体不支持，可能有排斥反应解析：(1)潜能干细胞与胚胎干细胞相似，都具有全能性，即都有发育成完整个体的潜能；②沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，是滋养层细胞，在囊胚的最外层；滋养层将来发育成胎膜和胎盘。(2)嵌合胚胎在体外进行培养时，需要提供适宜的营养物质，如氨基酸、核苷酸、维生素、激素、血清等，尽量模拟体内环境。(3)物种亲缘关系远近可能是导致异种嵌合效率低的主要原因。(4)一般来说，胚胎移植实际上就是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。(5)即使人—猴嵌合体胚胎孕育成猴子并可以获取器官，也难以移植，因为人源细胞少，会导致排异性很大，这样的器官在实质上还是一种异种器官。1.区别两种标志(1)受精的标志：在卵细胞膜和透明带的间隙看到两个极体。(2)受精完成的标志：雌雄原核的融合。2.把握“冲卵”的两个不同(1)胚胎移植过程：冲出的是早期胚胎。(2)体外受精过程：冲出的是卵子。3.胚胎移植成功的关键(1)供体、受体同期发情处理。(2)供体用促性腺激素做超数排卵处理。4.区别胚胎移植的生殖类型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。(1)胚胎工程的理论基础是

。(2)为了充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，通过途径1繁育小牛时，可以对供体进行

处理，但毕竟供体母牛提供的卵子总量有限，因而可通过途径2，对早期胚胎进行

以提高胚胎的利用率，相对于途径1、2，途径3在提供胚胎数量方面具有更大优势的理由是__________________________________________________________。哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律超数排卵胚胎分割途径3中供体1可提供大量的体细胞，而卵母细胞可由体质健康和繁殖能力强的本地牛提供，来源广泛解析：(1)胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术，因此胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。(2)为了充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，可以对供体进行超数排卵处理，使其产生更多的卵细胞。但毕竟供体母牛提供的卵子总量有限，因而可通过途径2，对早期胚胎进行胚胎分割以提高胚胎的利用率。途径3中：供体1提供细胞核，供体2提供细胞质，经过核移植技术形成重组细胞，并发育形成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，与途径1、2相比，途径3中供体1可提供大量的体细胞，而卵母细胞可由体质健康和繁殖能力强的本地牛提供，来源广泛。(3)为了繁育更多的母牛，除了途径3外，途径1、2都需要对早期胚胎进行性别鉴定。LAMP法是利用可特异性识别牛胚胎细胞中存在的雄性特异核酸序列的引物及可特异性识别雌雄共同核酸序列的引物进行核酸的扩增反应，根据扩增产物的有无进行性别鉴定的方法。LAMP法胚胎性别鉴定结果判定注：“＋”表示有扩增产物，“－”表示无扩增产物类别反应液Ⅰ管反应液Ⅱ管结果判定样品1＋＋雄性样品2－＋雌性样品3＋－需重做样品4－－需重做根据LAMP法性别鉴定的原理，在反应液Ⅰ管中加入的是________________________的引物，反应液Ⅱ管中加入的是________________________的引物，样品3、4需要重做的原因是_____________________________________。特异性识别雄性特异核酸序列特异性识别雌雄共同核酸序列理论上无论雌雄，反应液Ⅱ管都能扩增出产物解析：LAMP法是利用可特异性识别牛胚胎细胞中存在的雄性特异核酸序列的引物及可特异性识别雌雄共同核酸序列的引物进行核酸的扩增反应，即反应液管中加入的是可特异性识别雄性特异核酸序列的引物或者是可特异性识别雌雄共同核酸序列的引物，样品1判定结果是雄性，样品1的反应液Ⅰ管和Ⅱ管都有扩增产物；样品2判定结果是雌性，样品2的反应液Ⅱ管有扩增产物，Ⅰ管没有，因此判断反应液Ⅰ管中加入的是特异性识别雄性特异核酸序列的引物，反应液Ⅱ管中加入的是特异性识别雌雄共同核酸序列的引物。无论雌雄，反应液Ⅱ管中加入的是特异性识别雌雄共同核酸序列的引物，肯定会有扩增产物存在，但表格中没有扩增产物，因此样品3、4需要重做。题组预测二聚焦生物技术的安全性和伦理问题3.[2023·吉林统考模拟]现代生物技术已经进入人们生活的很多方面，解决了很多实际问题。请结合所学的生物知识，回答相关问题：(1)“协和”脐带血干细胞自体储存方式正式开放。一些家长将孩子的脐带血保存，可在将来需要时，用来克隆细胞或器官，避免__________反应，从根本上解决了供体不足的问题。(2)“试管婴儿”技术在体外受精前，需要对采集的精子进行_______处理，才能与卵子结合。受精卵发育成早期胚胎，既可冷冻保存，也可

。随着科技发展，一枚“沉睡”了12年之久的胚胎经过解冻复苏后，成功孕育而生。有人认为冷冻胚胎处置不当会引发伦理道德问题，从未被解冻胚胎可能的处置方式分析，谈一下你的看法________________________________________________。免疫排斥获能向受体移植(移植或胚胎移植)冷冻胚胎也是生命，若用于科学研究，是对生命的不尊重解析：(1)异体移植最怕发生免疫排斥反应，免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其被破坏的过程。(2)体外受精前需进行卵母细胞采集及精子的采集和获能两个过程，经过胚胎早期培养后，既可冷冻保存，也可向受体移植。由于冷冻胚胎可以恢复发育能力，所以将冷冻胚胎用作科学研究，是对生命的不尊重。(3)研究发现，如果将胰岛素β链上的第28、29位氨基酸调整顺序后，可获得速效胰岛素。该项技术属于

。要生产该胰岛素，需要定向改造

(填“胰岛素基因”“胰岛素mRNA”或“胰岛素”)，原因是___________________________________________________________。蛋白质工程胰岛素基因①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去，如果对蛋白质直接进行改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的；②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多解析：改变蛋白质功能，属于蛋白质工程技术，若要使蛋白质功能持续、稳定改变，需对编码蛋白质的基因进行改造，其原因有两方面：①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去，如果对蛋白质直接进行改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。题组预测三聚焦生态工程4.[2023·陕西宝鸡统考一模]云南抚仙湖是珠江源头与西南生态安全的重要屏障。由于矿山开采、高坡耕种、挖塘养鱼等活动，近年湖区出现植被覆盖率下降，磷矿污染及水土流失严重，湿地过滤功能降低等问题。2017年，抚仙湖流域生态保护修复工程启动，经优化布局，采取搬迁关停污染企业，在山上、坝区、湖滨带和水体修山扩林、水污染防控等措施，最终扭转了生态系统退化的趋势，实现了绿色高质量发展。该工程入选2021年《基于自然的解决方案中国实践典型案例》。回答下列问题：(1)生态修复是在

学原理指导下，以

修复为基础，结合物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。(2)云南抚仙湖生态修复工程应用了生态工程的

原理、_________原理，通过一系列措施的实施，实现了生态效益和经济效益的双赢。(3)湿地被誉为地球的“肾脏”，具有蓄洪防旱，调节气候，控制土壤侵蚀等作用体现了生物的

价值，湿地生态恢复工程除采用工程和生物措施相结合的方法，还应在湿地的周围建立

，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)矿区生态恢复工程关键在于

。对城市环境的治理一方面要进行城市生态分区，合理分布工业区、居住区、生态绿地等；一方面要推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，采取多种手段进行废弃物的

。生态生物整体性协调与平衡间接缓冲带恢复植被资源化利用解析：(1)生态修复就是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，集合物理、化学修复及工程技术措施，达到修复污染环境的方法。(2)根据题意，抚仙湖生态修复工程采取总体规划，通过优化布局结构、关停迁修等措施，实现了生物多样性恢复，应用了生态工程整体性、协调与平衡、物种多样性原理。(3)湿地生态系统的“肾脏”功能，具有蓄洪防旱，调节气候，控制土壤侵蚀等体现了生物的间接价值，为了持续发挥湿地生态系统的“肾脏”功能，湿地生态恢复工程除了采用工程与生物措施相结合的方法外，还应在周围建立缓冲带，以尽量减少人类活动的干扰，使湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能。(4)矿区废弃地主要问题是采矿活动造成土体、土壤和植被的破坏，恢复的关键在于恢复植被。城市生态系统的突出问题是环境污染问题；因此在城市规划与布局方面进行生态分区的同