高三生物二轮复习教学案胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题及生态工程

胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程教学案一、明考点·析考情考点1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础。2.胚胎干细胞的移植。3.胚胎工程的应用。4.转基因生物的安全性。5.生物武器对人类的威胁。6.生物技术中的伦理问题。7.简述生态工程的原理。8.生态工程的实例。考情1.考查题型：多以简答题呈现。2.命题趋势：基因工程几乎每年均有考查，多以基因工程的基本程序为背景，既可单独考查其中相关的生物学原理和注意事项，也常结合细胞工程和胚胎工程进行综合考查。二、主干整合：1．准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程(1)桑椹胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团仍具有全能性。(2)早期胚胎培养液成分：2“盐”——无机盐和有机盐；2“酸”——氨基酸和核苷酸；2“素”——维生素和激素；2“液体”——水和血清。2．胚胎移植的操作流程及生理基础(1)操作流程①胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。②胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重组细胞发育而成或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性生殖。③胚胎移植的胚胎并非只来源于体内受精的胚胎，用于移植的胚胎有三个来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精产生的早期胚胎。(2)生理学基础3．胚胎分割——无性繁殖或克隆4．胚胎干细胞(ES或EK细胞)5．区分试管婴儿和设计试管婴儿(1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④。(2)试管婴儿主要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。(3)两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。6．生态工程基本原理的判断方法三、练习巩固：1．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2.将经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程等技术可获得嵌合小鼠。下列相关叙述正确的是()A．用性激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C．进行胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查D．胚胎移植的优势是充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力3.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中期去核卵母细胞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4.转基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗虫等能力而为粮食缺少的国家所推崇。但是反对者表示：对转基因食物进行的安全性研究都是短期的，无法有效评估人类进食转基因食物几十年后或更久以后的风险。请用已学过的知识判断，下列叙述错误的是()A．转基因作物的基因可能传播到野生植物体内，造成基因污染B．食用转基因食品时，食品中的基因会整合到人的基因组中C．转入抗虫基因的植物，有可能会导致昆虫群体抗性基因频率增加D．如果转基因植物的外源基因来自自然界，仍会有安全性问题5．第三代试管婴儿技术也称胚胎植入前遗传学诊断，指在胚胎移植前，取胚胎细胞的遗传物质进行分析，筛选出健康胚胎进行移植的方法。下列有关说法正确的是()A．胚胎植入前遗传学诊断过程需要进行腹腔穿刺取羊水中的细胞B．体外受精后常在体外培养一段时间后才进行胚胎移植C．胚胎移植的受体从技术上来说是胚胎的遗传学母亲D．第三代试管婴儿技术的成熟意味着人类可以选择和定制孩子6．做好生态文明建设需要以生态学原理为指导，下列有关叙述错误的是()A．依据群落演替的规律，在不同阶段种植不同的植物以改造盐碱化草原B．立体农业主要运用了生态系统中能量多级利用和物质循环再生的原理C．尽量选用本地树种进行城市绿化，以避免外来物种入侵造成不良影响D．要使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉7．有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上()A．回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统B．撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复C．回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产D．回填土壤，栽种当地原有的植物，实行封山育林8．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。(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_____________________________________。答案：1．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，C符合题意。2.B解析用促性腺激素处理雌鼠可以使其超数排卵，从而获得更多的卵子，A错误；受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应，因此进行胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查，C错误；胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，D错误。3.D解析子代动物的遗传性状与供体基本一致，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(桑椹胚或囊胚)后进行胚胎移植，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转基因技术可导入外源优良基因，为过程1、2提供改良性状的方式，D正确。4.B解析转基因作物的基因可以通过花粉传播到野生植物体内，造成基因污染，A正确；几乎任何食品都含有基因，不论基因的来源如何，构成基因的物质DNA(脱氧核糖核酸)进入人体后，都会被酶分解破坏成小分子，不可能将外来遗传信息带到人的基因组里，B错误；转入抗虫基因的植物对昆虫的抗性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加，C正确；如果转基因植物的外源基因来自自然界，则仍然存在潜在的安全性问题，D正确。5．B6．B解析立体农业是运用群落的空间结构原理，B错误；单一作物农田生态系统也具有一定的自我调节能力，但自我调节能力较弱，因此需要人为施肥、灌溉、控制虫害等，以保证生态系统的稳定性，D正确。7．D8．(1)加入抗冻剂(甘油)冷冻保存刚排出的精子必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精肝素或钙离子载体A23187MⅡ中期(2)维生素、氨基酸、核苷酸(3)对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代解析(1)精液可以加入抗冻剂(甘油)冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是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。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能