2013高考生物二轮专题.ppt

1、第二讲胚胎工程、生物技术的安全性 和伦理问题、生态工程,1(2012年高考江苏卷)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是() A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 解析：本题主要考查胚胎移植的有关问题。常用孕激素对受体母牛进行同期发情处理，对供体母牛还要注射促性腺激素做超数排卵处理，故A错；受精和早期胚胎培养可在雌性动物体内完成，也可以在体外完成，故B错；对冲卵获得的桑椹胚或囊胚检查合格后方可移植，故C错；胚胎分割移植最常见的是同卵双胎，而同卵多胎

2、的成功率很小，故D对。 答案：D,2(2012年高考江苏卷)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是 () A种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 解析：本题主要考查转基因生物安全性的相关问题，种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离，故A对；转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中，故B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性，故C对；转基因植物的目的基因可被微生物

3、利用，故D对。 答案：B,3(2011年高考江苏卷)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是() A体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C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 D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 解析：体外受精是指获能的精子与成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精的过程，A项正确；胚胎移植应在早期胚胎培养至桑椹胚或囊胚期进行，B项错误；早期胚胎培养液中含有一些无机盐和有机盐类，含维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及激素、血清等物质，动物细胞培养液的成分为糖类、氨基酸、促生长因子、无机

4、盐、微量元素，还有血清等成分，故C项正确；试管婴儿技术与试管动物技术类似，包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术等，D项正确。 答案：B,4(2011年高考广东卷)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有() 转基因核移植体外受精体细胞克隆胚胎移植 AB C D 解析：试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，再通过培养发育为早期胚胎后，经过移植产生后代的技术，所以该技术包括的环节有体外受精和胚胎移植。 答案：D,5(2010年高考山东理综)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培

5、育试管牛的过程。,(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。 (2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。 (3)图中过程A称为_，它在胚胎工程中的意义在于_。 (4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。,解析：(1)从良种母牛采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。(2)动物细胞培养的条件之一是提供气体环境：O2和CO2，前者的作用是维持细胞正常代谢，后

6、者的作用是维持培养液的pH。(3)图中过程A是胚胎移植，意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。(4)将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法；获得转基因母牛后，若在其乳汁中含有人类白细胞介素，则说明目的基因得到了表达。 答案：(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素),6(2011年高考福建卷)一对表现型正常的夫妇，生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精。医

7、生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，过程如下图。,请回答： (1)过程是指在体外进行的_处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程称为_。 (2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质_进行PCR扩增，然后用Mst 对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物。据此判断，Mst 是一种_酶。 (3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如，据此判断该胎儿为_(正常/患者/携带者)。,解析：(1)体外受精时精子要经过获能处理，卵子要培养到减数第二次分裂的中期时才能受精。受精后形成的受精卵

8、在体外培养到816个细胞的早期胚胎，再移植到母体的子宫内进一步发育。(2)基因诊断时首先要从细胞中提取DNA，切割DNA分子的酶为限制性核酸内切酶。(3)按题意分析，双亲都是杂合子，各含一个正常基因和一个致病基因，患儿中两个基因都为致病基因，比较电泳带谱，可知胎儿中含的都是正常基因。 答案：(1)精子获能胚胎移植(2)DNA限制性核酸内切(3)正常,核心强化 1受精及胚胎发育的过程 (1)精子和卵子的发生 精子的发生：精原细胞先通过有丝分裂增殖，部分精原细胞发育成初级精母细胞后进行减数分裂。变形过程中，细胞核为精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾基部形成线粒体

9、鞘膜，为精子运动提供能量，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。 卵子的发生：在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞，被卵泡细胞包围；减分裂在排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精；减分裂是在受精过程中完成的。,(2)受精过程 准备阶段：包括精子获能及卵子达到减数第二次分裂中期。 受精阶段：包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，雌、雄原核形成及其融合。 防止多个精子入卵受精的屏障 a透明带反应。 b卵黄膜封闭作用。 受精的标志和受精完成的标志 a卵子受精的标志：在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。 b受精完成的标志：雌、雄原核的融合。,(3)早期胚胎发育过程,

10、特别提醒(1)排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。 (2)桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的最佳时期。囊胚开始出现分化形成内细胞团和滋养层，内细胞团细胞可发育成胎儿的各种组织，该阶段还可进行胚胎分割。,2胚胎移植 (1)以牛胚胎为例，把胚胎移植基本程序用流程图形式表示：,(2)胚胎移植成功与否要有两个条件 同种动物之间进行胚胎移植易于成功，这里的“同种”是指“同物种”。 供、受体生理状态要相同 a应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。 b胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供

11、体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。,特别提醒(1)超数排卵使用促性腺激素，同期发情处理可以使用促性腺激素等促进排卵和抑制排卵的激素。 (2)胚胎移植不属于生殖方式，仅属于一种技术，可用于有性和无性生殖产生的胚胎的移植。 (3)胚胎分割属于无性繁殖技术，对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。 (4)在胚胎移植过程中，两次检查，第一次是对收集胚胎的检查，第二次是对受体母牛是否妊娠的检查。,3胚胎分割 (1)材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。 (2)囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 (3)意义：加快繁殖速度

12、，是动物无性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法还有核移植。,要点整合 1胚胎移植 (1)实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。 (2)优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期，大大推动了畜牧业的发展。 (3)胚胎移植成功与否要有两个条件 胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。 进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。,2胚胎干细胞特点与培养 (1)特点 形态：体积小、细胞核大、核仁明显。 功能：具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 体外培养ES细胞可以

13、增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。,(2)种类,(3)培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的生长，但抑制其分化的培养体系，这种体系就是胚胎成纤维细胞。,(4)培养过程,1(2013年德州模拟)人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。下图是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：,(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是_、_。 (2)获取基因的常用方法有_(举一例)，基因工程的核心是_。 (3)一般需用_酶处理。为获取数量较多的未受精卵细胞，需用_处理母牛。 (4)为_技术，操作的时期是_。,解析：(1)图中所涉及的细胞工程技术有核移植技术和

14、动物细胞培养技术。(2)获取目的基因的方法有从基因文库中提取、PCR技术扩增、人工化学合成。(3)进行动物细胞培养时，首先需使用胰蛋白酶将组织处理成单细胞；用促性腺激素处理供体母牛，可促进其超数排卵。(4)图中过程是由一个胚胎形成多个胚胎，应属于胚胎分割移植，其操作时期为胚胎发育的早期，如桑椹胚或囊胚阶段。 答案：(1)核移植技术动物细胞培养(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)基因表达载体的构建(3)胰蛋白促性腺激素(4)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚,要点整合 1转基因生物可能引起的安全性问题 (1)食物安全问题 出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分改变；侵犯宗教信仰者或素食

15、者的权益。 (2)生物安全问题 成为新杂草；成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物生存；重组出对人类或其他生物有害的病原体；通过基因重组产生“超级杂草”。,(3)环境安全问题 打破自然界物种的原有界限，破坏生态系统稳定性。 重组微生物降解某些化合物的过程中产生污染环境的中间产物。 重组DNA与微生物杂交，产生有害病原微生物。 转基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或过敏蛋白可通过蜜蜂进入蜂蜜中，最后进入其他动物和人体内。,2生物技术引发的伦理问题 (1)克隆人技术 违反人类伦理道德。 冲击现有婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。 人为制造心理上和社会地位上都不健全的人。 (2)设计试管婴

16、儿 把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。 抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。 (3)基因检测 对个人隐私权提出挑战。 制造基因歧视。,3正确看待生物技术 (1)正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。 (2)支持治疗性克隆，反对任何生殖性克隆人实验。 4生物武器 (1)分类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。 (2)特点：致病性强、传染力强、危害时间长、隐蔽性强。 (3)公众态度：禁止生物武器的研发、生产、储存、扩散、使用。,特别提醒(1)克隆产生的后代与亲代不一定完全相同，其原因是：细胞质基因不同；发育过程中可能发生基因突变或

17、染色体变异；后天生长环境条件的影响。 (2)转基因生物存在安全性的原因：目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限；目的基因往往是异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。,2下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患() A转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质 B转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的致敏原 C某些转基因生物可以合成白细胞介素2，进入人体增强相应细胞的免疫力 D某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变 解析：转基因生物可引发食物安全的主要理由如下：对食物的安全性检测不够；担心出现滞后效应；担心

18、出现新的致敏原；担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，C项是转基因技术在制药方面的应用。 答案：C,要点整合 生态工程遵循的原理,3“三北防护林”工程建设中注意了以下两个问题：考虑到树种的生态适应性问题；考虑到树种多样性问题。这分别体现了生态工程的哪些原理() A系统学原理和物种多样性原理 B协调与平衡原理和物种多样性原理 C整体性原理和物种多样性原理 D物种多样性原理和整体性原理 解析：选择的树种必须具有对当地环境的适应性，属于协调与平衡原理；要增加物种的多样性，使生态系统更稳定，属于物种多样性原理。 答案：B,一、分清两个标志受精的标志和受精完成的标志 1受

19、精标志：在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。 2受精完成的标志：雌、雄原核的融合。 二、卵子和精子能够受精的前提条件比较 1成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。 2动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减中期时，才具备与精子受精的能力。,三、胚胎分割、胚胎移植易混淆的问题 1材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。 2囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 四、从细胞识别和生理上来分析两个保障 1同种生物精卵结合的保障 卵细胞透明带上存在精子的特异性识别的受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。 2防止多精入

20、卵的保障 (1)透明带反应。 (2)卵黄膜封闭作用。,五、胚胎发育误区 误区1受精卵进行细胞分裂和细胞分化，形成桑椹胚。 纠正：受精卵进行细胞分裂，形成桑椹胚。 原因：细胞分化开始于囊胚，桑椹胚的形成没有经过细胞分化。 误区2囊胚细胞开始分化，组成囊胚的细胞没有全能性。 纠正：囊胚细胞开始分化，但囊胚的内细胞团细胞具有全能性。 原因：内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，具有全能性。 误区3卵裂期是指早期胚胎发育的时期。 纠正：卵裂期是早期胚胎发育的一部分。 原因：原肠胚属于早期胚胎，但不属于卵裂期。 误区4胚胎移植以及胚胎分割移植的操作对象是早期胚胎。 纠正：胚胎移植以及胚胎分割移植的操作对象是

21、桑椹胚和囊胚。 原因：早期胚胎包括桑椹胚、囊胚、原肠胚。原肠胚不适于胚胎移植和胚胎分割移植。,例1 (2011年高考浙江卷)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是(),A甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内 解析对小型动物而言，一般采用注射促性腺激素的方法来促进雌性个体的超数排卵，A项正确；乙过程为体外受精过程，B项错误；乙过程即受精时用获能培养液或者专门的受精溶液，丙过程为体外胚胎培养过程，所用溶液为发育培养

22、液，C项错误；对代孕母羊的要求只是身体健康，而对它的性状无要求，D项错误。 答案A,拓展提升生物工程技术应用的组合 (1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。 (2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。 (3)核移植(克隆)动物培育：核移植动物细胞培养胚胎移植。 (4)胚胎移植：有性生殖动物细胞培养胚胎移植。 (5)植物体细胞杂交：酶工程体细胞融合植物组织培养。 (6)试管婴儿：体外受精动物细胞培养胚胎移植。,例2转基因技术就是对某一物种具有特殊性状的基因进行分离，并把它移植到另一物种上去，从而使另一物种具有组合基因。然而转基因技术也会带来负面影响。下列哪项可能不是由转基因生物带来

23、的弊端() A对生物多样性的影响，如抗除草剂作物的产生会破坏农田的生物多样性 B使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变成“超级杂草” C转基因生物的食品加工带来食品污染 D转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵,解析转基因技术的利用目的，主要就是为了大量表达所转接的基因，以满足人类的需要。由于基因的表达产物一般为蛋白质，转基因食品进入人体内，其表达合成的蛋白质会被消化酶分解，即使有部分未表达的基因被食入体内，也同样会被消化酶分解掉，所以不可能带来食品污染。但由于基因有漂移现象，大量的转基因生物出现，会导致一些基因在生物界中自由漂移而进入其他物种中，从而带来相应的弊端。 答案C,例3 (2011年高考新课标全国卷)现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其