统考版2024高考生物二轮专题复习专题七现代生物科技专题第2讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题生态工程教师用书

第2讲胚胎工程、生物技术的平安性和伦理问题、生态工程聚焦新课标：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转基因产品的平安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，依据生态学原理疼惜环境是人类生存和可持续发展的必要条件。基础自查明晰考位纵引横连————建网络提示：特设长句作答题，训练文字表达实力答案填空：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩边角扫描————全面清1．胚胎工程的相关推断(1)为获得更多的卵(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)培育早期胚胎的培育液中含维生素、激素等多种能源物质()(6)早期胚胎培育与动物细胞培育的培育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．生物技术的平安性和伦理问题的推断(1)转基因生物扩散到种植区之外不行能造成“基因污染”()(2)转基因生物不变更生物原有的分类地位、削减了农药运用、疼惜了农田土壤环境()(3)设计试管婴儿不须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．生态工程的推断(1)单一人工林比自然混合林稳定性低，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供应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()考点梳理整合突破整合考点胚胎工程、生物技术的平安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2．胚胎工程的操作流程(1)胚胎移植过程中两次运用激素，第一次常用________对受、供体进行同期发情处理；其次次用________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；其次次对受体母畜________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________。受精过程及胚胎工程中的留意点(1)受精过程中的“两种反应”与“两道屏障”①透亮带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，将产生阻挡后来精子进入透亮带的反应——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其次道屏障。(2)两次运用的激素不同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”处理培育法：将取自附睾的精子置于“人工配制的获能液”中培育一段时间，使其获能。化学诱导法：将精子置于确定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中诱导精子获能。(4)早期胚胎培育液成分的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．胚胎干细胞的培育流程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分目的从胚胎中获得________用于医学探讨和治疗用于生育，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。6．理清生态经济、循环经济、生态工程之间的关系7．把握生态工程基本原理的推断方法(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、养分关系困难→____________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→系统的结构确定功能原理(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)。类研真题明考向类型1全国卷真题体验寻趋势1.[2024·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)为了实现体外受精须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，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；精子体外获能可接受化学诱导法，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须要发育到确定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到时才具备与精子受精的实力。(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚须要在特定的培育液中进行，该培育液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的养分成分有(答出3点即可)等。将培育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________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。类型2地方卷真题体验寻共性2.[2024·广东卷]科学家接受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，使后者胜利妊娠并产仔，该工作有助于复原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．胚胎培育3.[2024·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．受精卵经体外培育可获得早期胚胎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4.[2024·天津卷]依据下图，正确的是()A．子代动物遗传性状和受体动物完全一样B．过程1须要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供应了量产方式，过程3为过程1、2供应了改良性状的方式长句专练强素养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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在胚胎发育过程中，细胞分化是从哪个时期起先的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)生态工程设计的常用方法有哪些？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(缘由分析类)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，而不是干脆用体细胞进行细胞培育的缘由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(思维拓展类)如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组集训提考能题组预料一聚焦胚胎工程1.[2024·四川内江统考模拟]中国科研团队胜利构建了世界首例人—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，对器官再生探讨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像，都具有性；②沿透亮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)探讨人员将图中嵌合胚胎在体外进行培育时，培育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)虽然胚胎嵌合探讨获得了许多成果，但目前嵌合效率低是异种嵌合领域亟待解决的瓶颈问题。异种嵌合效率低的缘由可能与相关。(4)人—猴嵌合体胚胎的培育涉及到了胚胎移植技术。胚胎移植事实上是生产胚胎的供体和共同繁殖后代的过程。(5)你支持人—猴嵌合体胚胎的探讨吗？并说明理由。。1.区分两种标记(1)受精的标记：在卵细胞膜和透亮带的间隙看到两个极体。(2)受精完成的标记：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.胚胎移植胜利的关键(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.区分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。2.[2024·湖南长沙雅礼中学一模]荷斯坦奶牛的产奶量很高，某良种公司引进了纯种荷斯坦奶牛，欲利用现代生物工程技术实现优良品种的快速繁殖，其操作流程设计如下图，请回答下列问题：(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，但终归供体母牛供应的卵子总量有限，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在供应胚胎数量方面具有更大优势的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为了繁育更多的母牛，除了途径3外，途径1、2都须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，依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－－需重做注：“＋”表示有扩增产物，“－”表示无扩增产物依据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须要重做的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组预料二聚焦生物技术的平安性和伦理问题3.[2024·吉林统考模拟]现代生物技术已经进入人们生活的许多方面，解决了许多实际问题。请结合所学的生物学问，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，可在将来须要时，用来克隆细胞或器官，避开反应，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，须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，胜利孕育而生。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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)探讨发觉，假如将胰岛素β链上的第28、29位氨基酸调整依次后，可获得速效胰岛素。该项技术属于。要生产该胰岛素，须要定向改造(填“胰岛素基因”“胰岛素mRNA”或“胰岛素”)，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组预料三聚焦生态工程4.[2024·陕西宝鸡统考一模]云南抚仙湖是珠江源头与西南生态平安的重要屏障。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峻，湿地过滤功能降低等问题。2017年，抚仙湖流域生态疼惜修复工程启动，经优化布局，实行搬迁关停污染企业，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2024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，调整气候，限制土壤侵蚀等作用体现了生物的价值，湿地生态复原工程除接受工程和生物措施相结合的方法，还应在湿地的四周建立，使湿地依靠自然演替等机制复原其生态功能。(4)矿区生态复原工程关键在于。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，实行多种手段进行废弃物的。题组预料四综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程5.[2024·安徽六安一中校考模拟]毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量亲密相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简洁流程如图所示。回答下列问题：(1)获得重组表达载体用到的工具酶是。通常用2种不同的限制酶切割目的基因和载体，目的是。(2)在过程②中，用酶处理将羊胎儿皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培育细胞的整个过程中，应将培育瓶置于中。(3)科研团队从成纤维细胞中提取出细胞核，并将其植入移除细胞核后的卵细胞中，该卵细胞需在体外培育到，进行胚胎移植前要对代孕母羊进行处理。(4)下列有关转基因绒山羊培育过程的叙述，错误的是(填选项前的字母)。A．图中重组细胞的细胞核来自导入目的基因的细胞B．重组细胞分裂起先后同时起先DNA复制和基因的转录C．早期胚胎(如早期囊胚)需植入代孕母羊的输卵管或子宫角部位D．若KIFⅡ基因的序列是已知的，则可用聚合酶链式反应扩增该基因第2讲胚胎工程、生物技术的平安性和伦理问题、生态工程纵引横连——建网络①输卵管和子宫②桑椹胚、囊胚③培育法和化学诱导法④早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移⑤桑椹胚或囊胚⑥早期胚胎或原始性腺⑦具有发育的全能性⑧环境⑨基因身份证⑩在任何状况下不发展、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．(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(9)√(10)×2．(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√(8)√3．(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√整合考点考点整合固考基1．①有丝分裂②渐渐变小③全能④滋养层⑤内细胞团⑥内、中、外2．(1)孕激素(或促性腺激素)促性腺激素(2)收集的胚胎是否妊娠(3)①相同生理环境②繁殖潜能3．内细胞团饲养层4．干细胞个体无性遗传信息5．(2)早期胚胎培育6．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．(1)物质循环再生(2)物种多样性(3)协调与平衡(4)整体性类研真题明考向1．解析：(1)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，必需获能后才可具备与卵子受精的实力，可将精子放在确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，但都须要到MⅡ中期时才具备与精子受精的实力。(2)哺乳动物胚胎的培育液成分一般比较困难，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。答案：(1)低温冷冻保存(－196℃液氮中保存)精子不能干脆与卵子受精，必需经获能处理后才能获得受精实力肝素、钙离子载体A23187MⅡ中期(2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸(3)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2．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，使长角羚羊胜利妊娠并产仔，因此须要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培育；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。答案：C3．解析：精子须要经过获能处理才具有受精实力，A正确；受精卵经体外培育可获得早期胚胎，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实力的受体且进行同期发情处理，D正确。答案：C4．解析：子代动物的遗传性状与供体基本一样，但与受体无关，A错误；核移植过程中须要处于MⅡ中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，须要培育到相宜时期(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供应了量产方式；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供应了改良性状的方式，D正确。答案：D长句专练强素养1．答案：(1)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，使之接着发育成新个体的技术(2)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)细胞分化起先的时期：桑椹胚的形成没有经过细胞分化，细胞分化起先于囊胚，但囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性(4)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．答案：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供应表达全能性的环境3．答案：对环境造成危害的污染物，接受确定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够削减环境污染，还提高了资源的利用效率，削减了资源的奢侈。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1．解析：(1)潜能干细胞与胚胎干细胞相像，都具有全能性，即都有发育成完整个体的潜能；②沿透亮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育时，须要供应相宜的养分物质，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缘由。(4)一般来说，胚胎移植事实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得器官，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。答案：(1)全能滋养层胎膜和胎盘(2)核苷酸、维生素、激素、血清(3)物种亲缘关系(4)孕育胚胎的受体(5)不支持，可能有排斥反应2．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、胚胎干细胞培育等技术，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。但终归供体母牛供应的卵子总量有限，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供应细胞核，供体2供应细胞质，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可供应大量的体细胞，而卵母细胞可由体质健康和繁殖实力强的本地牛供应，来源广泛。(3)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，因此推断反应液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，确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须要重做。答案：(1)哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律(2)超数排卵胚胎分割途径3中供体1可供应大量的体细胞，而卵母细胞可由体质健康和繁殖实力强的本地牛供应，来源广泛(3)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3．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，经过胚胎早期培育后，既可冷冻保存，也可向受体移植。由于冷冻胚胎可以复原发育实力，所以将冷冻胚胎用作科学探讨，是对生命的不敬重。(3)变更蛋白质功能，属于蛋白质工程技术，若要使蛋白质功能持续、稳定变更，需对