資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
高中生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第37講　胚胎工程與生態(tài)工程(含生物技術(shù)的安全性和倫理問題)
考點(diǎn)一　體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育
1．精子和卵子的發(fā)生
(1)精子的發(fā)生
①場(chǎng)所：哺乳動(dòng)物精子發(fā)生的場(chǎng)所是睪丸。
②時(shí)期：從初情期開始，直到生殖機(jī)能衰退。
③過程
(2)卵子的發(fā)生
①場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的卵巢內(nèi)。
②時(shí)期：在動(dòng)物胚胎性別分化以后。
③過程
2．受精
(1)概念：精子和卵子結(jié)合形成合子(受精卵)的過程。
(2)場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。
(3)過程
　↓　　
3．早期胚胎發(fā)育
[基礎(chǔ)診斷]
1．排卵是指卵泡從卵巢中排出。(選修3　P63討論)(×)
2．在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體時(shí)，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志。(選修3　P63正文)(√)21cnjy.com
3．剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。(選修3　P64正文)(√)www-2-1-cnjy-com
4．在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期。(選修3　P67正文)(×)
5．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎膜和胎盤。(選修3　P67正文)(×)
[深度拓展]
1．(選修3　P62討論) ( http: / / www.21cnjy.com )精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對(duì)這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？
提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所， ( http: / / www.21cnjy.com )也是參與精卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。線粒體是精子進(jìn)行有氧呼吸的場(chǎng)所。線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運(yùn)動(dòng)能量的“動(dòng)力工廠”。21*cnjy*com
2．(選修3　P63討論)剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？
提示：剛排出的卵子尚未完全成熟， ( http: / / www.21cnjy.com )僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。卵子是在輸卵管與精子受精的。
1．受精過程中的“三大反應(yīng)”“兩道屏障”
2．卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律
(1)有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。
(2)細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個(gè)細(xì)胞體積減小。
(3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。21*cnjy*com
eq \a\vs4\al(考查精、卵細(xì)胞的發(fā)生與受精過程分析)
1．下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖中X指卵細(xì)胞膜反應(yīng)，Y指卵子的減數(shù)分裂Ⅱ
B．經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶
B　[X表示卵細(xì)胞膜反應(yīng)，是防止多精入卵的 ( http: / / www.21cnjy.com )第二道屏障，Y表示減數(shù)分裂Ⅱ，在受精過程中卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，A正確；經(jīng)圖中Y過程，除形成雌原核外，還形成極體，B錯(cuò)誤；精子入卵主要是指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合，C正確；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶體的作用下自溶，D正確。]
2．(2021·邢臺(tái)期末)下列有關(guān)受精過程的說法，正確的是(　　)
A．精子的細(xì)胞膜和卵細(xì)胞膜相互融合依賴于生物膜的流動(dòng)性
B．精子在雌性動(dòng)物的子宮中獲能后才能參與受精
C．精子在接觸卵細(xì)胞膜的瞬間發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)
D．精子入卵后，保留原有的核膜，細(xì)胞核體積增大稱為雄原核
A　[精子的細(xì)胞膜和卵細(xì)胞膜相互融合 ( http: / / www.21cnjy.com )依賴于生物膜的流動(dòng)性，A正確；精子在雌性動(dòng)物的生殖道中獲能后才能參與受精，B錯(cuò)誤；精子在接觸卵細(xì)胞膜的瞬間發(fā)生透明帶反應(yīng)，C錯(cuò)誤；精子入卵后，原有核膜破裂并形成一個(gè)新的核膜，細(xì)胞核體積增大稱為雄原核，D錯(cuò)誤。]
eq \a\vs4\al(明確早期胚胎發(fā)育過程)
3．下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程的幾個(gè)階段，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)寫出胚胎發(fā)育各個(gè)階段的名稱：
A：________________，B：________________。
(2)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱：
①________________，②________________，
③________________，④________________。
(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的_________性，B時(shí)期開始出現(xiàn)_____________。
(4)②將來發(fā)育成________________________。
(5)動(dòng)物胚胎是由受精卵經(jīng)有絲分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )形成的，受精卵由一個(gè)精子和卵子結(jié)合，防止多精入卵受精的兩道屏障分別是________________和________________。
解析：　(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚。 ( http: / / www.21cnjy.com )(2)B時(shí)期中①是滋養(yǎng)層，②是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，③是透明帶，④是囊胚腔。(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，囊胚期細(xì)胞逐漸分化，分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。(5)防止多精入卵受精的兩道屏障分別是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。
答案：　(1)桑椹胚　囊胚　(2)①滋養(yǎng)層 ( http: / / www.21cnjy.com )　②內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　③透明帶　④囊胚腔　(3)全能　細(xì)胞分化　(4)胎兒的各種組織　(5)透明帶反應(yīng)　卵細(xì)胞膜反應(yīng)
考點(diǎn)二　胚胎工程及其應(yīng)用
1．體外受精和早期胚胎培養(yǎng)
(1)體外受精
(2)胚胎的早期培養(yǎng)
①培養(yǎng)液的成分
②胚胎處理：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。
2．胚胎工程的應(yīng)用及前景
(1)胚胎移植
①意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。
②生理學(xué)基礎(chǔ)
移入 動(dòng)物發(fā)情排卵后，在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官的生理變化是相同的
收集 早期胚胎處于游離狀態(tài)
存活 受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥
遺傳特征 供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響
③基本程序
→→→→
(2)胚胎分割
①材料：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。
②實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代的數(shù)量，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無性繁殖(或克隆。)
③操作要求：對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。
(3)胚胎干細(xì)胞
①來源：從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。
②特點(diǎn)
③應(yīng)用
[基礎(chǔ)診斷]
1．胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雌雄性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力。(選修3　P75正文)(×)
2．在胚胎移植中，用激素對(duì)供體母畜要做超數(shù)排卵處理，對(duì)供、受體母牛要用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。(選修3　P77圖3－19)(√)2·1·c·n·j·y
3．沖卵后，對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，這時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到原腸胚階段，將收集的胚胎直接向受體移植。(選修3　P77圖3－19)(×)
4．胚胎干細(xì)胞具有體積小、細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)。(選修3　P80正文)(×)
[深度拓展]
1．(選修3　P76討論)胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？
提示：正確。胚胎移植成功率的高低與供、 ( http: / / www.21cnjy.com )受體生理環(huán)境條件密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡(jiǎn)單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。
2．(選修3　P79旁欄思考)對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？
提示：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育 ( http: / / www.21cnjy.com )為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，為胚胎和胎兒發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會(huì)出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分發(fā)育能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或不良，甚至不能發(fā)育等問題。
1．歸納概括胚胎移植中的四個(gè)注意點(diǎn)
(1)胚胎移植過程中兩次激素使用
第一次常用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。
(2)胚胎移植過程中有兩次檢查
第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。
(3)不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同
牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段；小鼠、家兔在桑椹胚前；幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)分化程度高，移植成功率很低。
(4)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖的判斷
取決于胚胎的來源。胚胎若是由受精卵形成的，則為有性生殖；若是由核移植技術(shù)或胚胎分割形成的，則為無性生殖。
2．克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物遺傳特性比較
項(xiàng)目 克隆動(dòng)物 試管動(dòng)物 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
概念 用核移植的方法獲得的動(dòng)物 用體外受精的方法獲得的動(dòng)物 由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動(dòng)物
技術(shù) 核移植 體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù) DNA重組技術(shù)
生殖方式 無性繁殖 有性生殖 有性生殖或保持原生殖方式
遺傳特性 主要與供核個(gè)體相同 具備雙親的遺傳性狀 具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特性
相同點(diǎn) 三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎
eq \a\vs4\al(圍繞胚胎移植過程，考查生命觀念和科學(xué)思維能力)
1．(2020·新高考山東卷)經(jīng)遺傳改 ( http: / / www.21cnjy.com )造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實(shí)驗(yàn)小鼠。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B．體外受精前要對(duì)小鼠的精子進(jìn)行獲能處理
C．胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植
D．遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得
C　[用促性腺激素處理雌 ( http: / / www.21cnjy.com )鼠，可使其超數(shù)排卵，A正確；在體外受精前，要對(duì)小鼠的精子進(jìn)行獲能處理，B正確；胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量，不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同，例如牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段才進(jìn)行移植，小鼠和家兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在更早的階段移植，C錯(cuò)誤；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以對(duì)小鼠胚胎干細(xì)胞進(jìn)行遺傳改造，D正確。]
2．(2021·山東濟(jì)寧一模)牛胚胎移植實(shí)驗(yàn)的主要流程如下圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
①供體超數(shù)排卵→②配種→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A．①過程需要注射有關(guān)激素，目的是獲得更多的成熟卵細(xì)胞
B．③過程以哺乳動(dòng)物早期胚胎與子宮建立了組織上的聯(lián)系為前提
C．④過程是“對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到囊胚或原腸胚階段
D．⑤過程能否成功主要取決于供、受體生理狀況是否一致
D　[①過程需要注射有關(guān)激 ( http: / / www.21cnjy.com )素(促性腺激素)，目的是獲得更多的卵母細(xì)胞，但所獲得的卵母細(xì)胞還未完成減數(shù)分裂，是不成熟的，A錯(cuò)誤；③過程是以哺乳動(dòng)物早期胚胎處于游離狀態(tài)為前提，B錯(cuò)誤；④過程是“對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，C錯(cuò)誤；⑤過程成功率的高低主要決定于供、受體生理狀況的一致性，D正確。]
eq \a\vs4\al(胚胎分割和干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用)
3．(2021·湖南師大 ( http: / / www.21cnjy.com )附屬中學(xué)一模)Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細(xì)胞。科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)Rag2基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如圖：
(1)步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細(xì)胞的________。
(2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到囊胚期時(shí)，可從其__________分離出ES細(xì)胞。還可以從胎兒的__________分離獲得ES細(xì)胞。 21教育網(wǎng)
(3)ES細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核 ( http: / / www.21cnjy.com )________、核仁________，在功能上，屬于____________(填“單能干細(xì)胞”“多能干細(xì)胞”或“全能干細(xì)胞”)。
(4)ES細(xì)胞是研究體外 ( http: / / www.21cnjy.com )細(xì)胞分化的理想材料。ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，在培養(yǎng)液中添加______________，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞分化，為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段。 21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
(5)步驟③中，需要構(gòu)建____________________________。可以根據(jù)Rag2基因的核苷酸序列，合成引物，利用________技術(shù)擴(kuò)增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達(dá)載體，所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有________________________的酶切位點(diǎn)。 【來源：21cnj*y.co*m】
(6)為檢測(cè)Rag2基因的表達(dá)情況，可提取治療后的小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)，用抗____________的抗體進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。
解析：　(1)步驟①是核移 ( http: / / www.21cnjy.com )植過程，將體細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，所以實(shí)驗(yàn)前要去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。(2)ES細(xì)胞是由早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始性腺分離出來的一類細(xì)胞。(3)胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞，屬于全能干細(xì)胞。(4)ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)，若在培養(yǎng)液中添加分化誘導(dǎo)因子，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞分化成不同類型的組織細(xì)胞。(5)步驟③是將目的基因(Rag2基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞，需要構(gòu)建含有目的基因的表達(dá)載體，體外擴(kuò)增目的基因可用PCR技術(shù)；基因工程中構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和載體，若用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在DNA片段兩側(cè)進(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段，則為將該片段直接連接到表達(dá)載體，所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有HindⅢ和PstⅠ限制酶的酶切位點(diǎn)。(6)基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，所以提取小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原—抗體雜交。即提取治療后的小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)(抗原)，用抗Rag2蛋白的抗體進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)提取的小鼠骨髓細(xì)胞中是否含有Rag2蛋白。
答案：　(1)細(xì)胞核　(2)內(nèi) ( http: / / www.21cnjy.com )細(xì)胞團(tuán)　原始性腺　(3)大　明顯　全能干細(xì)胞　(4)分化誘導(dǎo)因子　(5)含有Rag2基因的表達(dá)載體　PCR　HindⅢ和PstⅠ限制酶　(6)Rag2蛋白
考點(diǎn)三　生物技術(shù)的安全性和倫理問題
1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性
(1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因：
①目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。
②目的基因往往是異種生物的基因。
③外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的。
(2)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的爭(zhēng)論：在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個(gè)方面存在激烈的爭(zhēng)論。
(3)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)：正確看待轉(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．生物技術(shù)的倫理問題
— 反對(duì) 支持
克隆人 倫理方面 違反了人類的倫理道德觀念，中國(guó)禁止生殖性克隆 中國(guó)不反對(duì)治療性克隆
技術(shù)方面 技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通過胚胎分級(jí)、基因診斷、染色體檢查等方法解決技術(shù)問題
設(shè)計(jì)試管嬰兒 胚胎也是生命，殺死胚胎無異于“謀殺” 提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷
基因檢測(cè) 技術(shù)方面 很難用在具體醫(yī)療中 有一些遺傳性疾病通過基因檢測(cè)，可以在早期采取預(yù)防措施
道德方面 可能引起基因歧視 通過正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法，解決基因歧視現(xiàn)象
3.禁止生物武器
(1)生物武器的種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等。
(2)生物武器的特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、有潛伏期、污染面積大、危害時(shí)間長(zhǎng)、傳染途徑多、擁有生命力、受自然條件影響大。www.21-cn-jy.com
(3)我國(guó)政府觀點(diǎn)：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。【版權(quán)所有：21教育】
[基礎(chǔ)診斷]
1．科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因、促生 ( http: / / www.21cnjy.com )長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入動(dòng)物，培育生長(zhǎng)迅速、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜和培育抗病毒動(dòng)物。(選修3　P87正文)(×)
2．轉(zhuǎn)基因作為一項(xiàng)技術(shù)本身是中性的。(選修3　P89正文)(√)
3．生物芯片的廣泛應(yīng)用，使基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)更加快速、簡(jiǎn)便。(選修3　P93背景資料)(√)
[深度拓展]
1．(選修3　P92旁欄思考)為解決不孕夫婦的生育問題而出現(xiàn)的試管嬰兒，與教材P92爭(zhēng)論焦點(diǎn)所說“設(shè)計(jì)試管嬰兒”有什么區(qū)別？21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
提示：設(shè)計(jì)試管嬰兒是指體外 ( http: / / www.21cnjy.com )受精形成的胚胎在植入母體孕育前，根據(jù)人們的需要，將胚胎的一個(gè)細(xì)胞取出，進(jìn)行某些基因檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)結(jié)果符合人們需要時(shí)，再把胚胎植入。一般試管嬰兒不經(jīng)過基因檢測(cè)這一步。
2．(選修3　P92討論)為什么捐出一部分骨髓，不會(huì)給捐獻(xiàn)者的身體健康造成損傷？
提示：捐獻(xiàn)骨髓是從骨髓中分離出一部分造血 ( http: / / www.21cnjy.com )干細(xì)胞供移植。造血干細(xì)胞在人的骨髓中較多，而在外周血液較少，干細(xì)胞的自我更新能力很強(qiáng)，身體很快會(huì)恢復(fù)，因此不會(huì)對(duì)健康有損傷。
1．治療性克隆與生殖性克隆的比較
　　類型項(xiàng)目　　 治療性克隆 生殖性克隆
區(qū)別 目的 從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品
水平 細(xì)胞水平 個(gè)體水平
聯(lián)系 都屬無性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同
2.試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較
— 試管嬰兒 設(shè)計(jì)試管嬰兒
技術(shù)手段 胚胎移植前，不需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷 胚胎移植前需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷
應(yīng)用 主要解決不孕夫婦的生育問題 用于白血病、貧血癥等的治療
相同點(diǎn) 體外受精，進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植；有性生殖
eq \a\vs4\al(圍繞轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，考查社會(huì)責(zé)任)
1．(2021·安徽蚌埠一模)轉(zhuǎn)基因食品存在 ( http: / / www.21cnjy.com )“是否安全”的爭(zhēng)議，有人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草劑)”轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植，使噴灑除草劑的人患癌癥。請(qǐng)用已學(xué)知識(shí)判斷，以下說法正確的是(　　)
A．自古就有“吃啥補(bǔ)啥”的說法，所以吃了轉(zhuǎn)基因食品，則其中的基因會(huì)整合到人的基因組中
B．嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達(dá)部位，則轉(zhuǎn)基因食品的安全性可以得到保障
C．若食用轉(zhuǎn)基因大米，就一定會(huì)對(duì)人的健康造成危害
D．抗除草劑植物生產(chǎn)的食品會(huì)導(dǎo)致人患癌癥
B　[吃了轉(zhuǎn)基因食品，其中的基因會(huì) ( http: / / www.21cnjy.com )被消化分解，因此不會(huì)整合到人的基因組中，A錯(cuò)誤；嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達(dá)部位，則轉(zhuǎn)基因食品的安全性可以得到保障，B正確；食用轉(zhuǎn)基因大米不一定會(huì)對(duì)人的健康造成危害，C錯(cuò)誤；抗除草劑植物生產(chǎn)的食品不一定會(huì)導(dǎo)致人患癌癥，D錯(cuò)誤。]
eq \a\vs4\al(圍繞試管嬰兒，考查科學(xué)思維能力和社會(huì)責(zé)任)
2．下圖為三親嬰兒的培育過程的技術(shù)路線。
據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代
B．捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒
C．三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核
D．三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)
C　[分析圖示可知，母親只 ( http: / / www.21cnjy.com )提供細(xì)胞核，因而可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，A正確；紅綠色盲基因?qū)儆诤嘶颍璜I(xiàn)者提供的是去核卵母細(xì)胞，其紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒，B正確；三親嬰兒的染色體一半來自母親提供的細(xì)胞核，一半來自精子，C錯(cuò)誤；體外受精形成的受精卵需培養(yǎng)形成早期胚胎，而后經(jīng)胚胎移植進(jìn)入受體子宮內(nèi)，D正確。]
3．生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)
B．當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克隆
C．反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒
D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力
D　[在獲得轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，要 ( http: / / www.21cnjy.com )嚴(yán)格選擇目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的毒性蛋白或過敏蛋白等物質(zhì)，A正確；當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止有關(guān)人類的生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆，B正確；反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人將此技術(shù)用于設(shè)計(jì)嬰兒性別，C正確；生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑及經(jīng)過基因重組的致病菌等，干擾素不屬于生物武器，D錯(cuò)誤。]
考點(diǎn)四　生態(tài)工程
1．生態(tài)工程
(1)建設(shè)目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。【來源：21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
(2)特點(diǎn)：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。
2．生態(tài)經(jīng)濟(jì)
(1)原則：“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。
(2)特點(diǎn)：使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。
(3)實(shí)現(xiàn)手段：生態(tài)工程。
3．生態(tài)工程的基本原理
基本原理 含義
物質(zhì)循環(huán)再生原理 物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)、分層分級(jí)利用
物種多樣性原理 物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性
協(xié)調(diào)與平衡原理 處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力
整體性原理 既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等系統(tǒng)的影響力
系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理 通過改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善系統(tǒng)功能的效果
系統(tǒng)整體性原理 系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果
[基礎(chǔ)診斷]
1．“無廢棄物農(nóng)業(yè)”主要遵循的是物種多樣性原理。(選修3　P103正文)(×)
2．根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量。(選修3　P106正文)(√)
3．建立在對(duì)系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系充分了解基礎(chǔ)之上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問題的必要基礎(chǔ)。(選修3　P106正文)(√)21·cn·jy·com
4．系統(tǒng)整體性原理可以實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。(選修3　P107正文)(√)
5．在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件，因地制宜地進(jìn)行。(選修3　P110正文)(√)
6．小流域治理模式應(yīng)用生態(tài)工程的整體原理、協(xié)調(diào)與平衡原理，以及工程學(xué)等原理。(選修3　P111正文)(√)2-1-c-n-j-y
[深度拓展]
1．分析甲、乙兩圖分別體現(xiàn)了哪種生態(tài)工程的基本原理？
提示：圖甲體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生原理，圖乙體現(xiàn)了整體性原理。
2．以下幾種情況分別能體現(xiàn)哪種生態(tài)工程原理？
①單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害。
②草原確定合理載畜量，不能過度放牧。
③引種考慮適應(yīng)環(huán)境。
④林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。
提示：①物種多樣性原理；②協(xié)調(diào)與平衡原理；③協(xié)調(diào)與平衡原理；④整體性原理。
1．生態(tài)工程基本原理的比較歸納
原理 理論基礎(chǔ) 意義 實(shí)例
物質(zhì)循環(huán)再生原理 物質(zhì)循環(huán) 可避免環(huán)境污染及其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響 無廢棄物農(nóng)業(yè)
物種多樣性原理 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生物多樣性程度高，可提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 “三北”防護(hù)林建設(shè)中的單純林問題；珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題
協(xié)調(diào)與平衡原理 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 可避免系統(tǒng)的失衡和破壞 太湖富營(yíng)養(yǎng)化問題
整體性原理 社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合系統(tǒng) 統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定 林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題
系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)于集中式和環(huán)式結(jié)構(gòu) 改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能 桑基魚塘
系統(tǒng)整體性原理：總體功能大于各部分之和 能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力 珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系
2.生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較
— 整體性原理 系統(tǒng)整體性原理
內(nèi)容 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一 強(qiáng)調(diào)整體大于各部分之和，即“1＋1>2”
實(shí)例 林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入與糧食、燃料等問題 藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中藻類和真菌等
eq \a\vs4\al(辨析生態(tài)工程的原理)
1．生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界 ( http: / / www.21cnjy.com )物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。請(qǐng)回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：
(1)某生態(tài)工程以沼氣工程為 ( http: / / www.21cnjy.com )中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，體現(xiàn)了生態(tài)工程的____________原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其______________。在該生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的____________原理。【出處：21教育名師】
(2)上述生態(tài)系統(tǒng)工程把魚塘、農(nóng)田、果園等有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循________________原理。21教育名師原創(chuàng)作品
(3)從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，在我 ( http: / / www.21cnjy.com )國(guó)西北地區(qū)植樹造林應(yīng)注意哪些問題？________________________________________________________________________。
(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是 ( http: / / www.21cnjy.com )對(duì)________________進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。
解析：　(1)以沼氣工程為中心的 ( http: / / www.21cnjy.com )生態(tài)工程，體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。在該生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其環(huán)境容納量。(2)該生態(tài)系統(tǒng)把魚塘、農(nóng)田、果園等有機(jī)地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)(系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能)原理。(3)從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，在我國(guó)西北地區(qū)植樹造林應(yīng)注意所栽植物要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。
答案：　(1)物質(zhì)循環(huán)再生　環(huán) ( http: / / www.21cnjy.com )境容納量　物種多樣性　(2)系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)(系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能)　(3)所栽植物要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境　(4)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)
eq \a\vs4\al(分析生態(tài)工程的實(shí)例和應(yīng)用)
2．(2020·新課標(biāo)Ⅱ)植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國(guó)的重要措施。回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：
(1)在植樹造林時(shí)，一般認(rèn)為，全部種植一 ( http: / / www.21cnjy.com )種植物的做法是不可取的。因?yàn)榕c混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性______。抵抗力穩(wěn)定性的含義是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國(guó)利用生態(tài)工程的 ( http: / / www.21cnjy.com )原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，其做法是收集有機(jī)物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機(jī)肥料的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________
_____________________________________________________________(答出3點(diǎn)即可)。
在有機(jī)肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的________。
(3)在污水凈化過程中，除發(fā)揮污水處理廠的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)方案：__________________________________________________
_______________________________________________________________________。
解析：　(1)全部種植一種植物，該生態(tài)系 ( http: / / www.21cnjy.com )統(tǒng)的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱，抵抗力穩(wěn)定性就越低。抵抗力穩(wěn)定性是指：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力。(2)施用有機(jī)肥料比單純使用化學(xué)肥料的優(yōu)點(diǎn)有：改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。在有機(jī)肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的分解者。(3)種植能夠吸收這些金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘伲瑫r(shí)將污水凈化。
答案：　(1)低　生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自 ( http: / / www.21cnjy.com )身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力　(2)改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用　分解者　(3)種植能夠吸收這些金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘?br/>一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
二、要語必記
1．受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶→精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識(shí)別→精子遺傳物質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞。
2．胚胎發(fā)育過程：受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。
3．體外受精過程
受精→胚胎的早期培養(yǎng)
4．胚胎移植的基本程序：對(duì)供、受體的選擇和處理→配種或進(jìn)行人工授精→對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。
5．生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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