届高考生物二轮复习专题10 考点29.docx
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届高考生物二轮复习专题10考点29
考点29 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
1．早期胚胎发育过程的流程分析
受精卵
↓
卵裂
桑椹胚：
卵裂形成的包括32个细胞左右的胚，每个细胞都属于全能细胞
↓
囊胚
↓
原肠胚：
出现内、中、外三个胚层的分化
↓
幼体
2．胚胎工程操作流程分析（以牛为例）
（1）上述图示中几次用到了激素？
分别起什么作用？
提示 两次。
第一次用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；第二次用激素对受体和供体母牛进行同期发情处理。
（2）胚胎移植过程进行哪两次检查？
提示 第一次是对收集的胚胎进行检查；第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。
（3）胚胎移植所用胚胎是有性生殖还是无性生殖产生的？
提示 判断有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成，还是通过核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成。
其中通过核移植技术和胚胎分割形成的胚胎是无性生殖产生的。
（4）胚胎移植（胚胎能够移入受体、胚胎收集、胚胎在受体能够存活、胚胎能够正常生长发育）的生理学基础是什么？
提示 ①哺乳动物排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这是胚胎能够移入受体的生理学基础。
②早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，而是处于游离状态，这是胚胎收集的生理学基础。
③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理学基础。
④供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体胚胎的遗传特性，这是供体胚胎正常发育的生理学基础。
3．胚胎干细胞的培养流程
4．转基因生物的安全性问题
（1）食物安全方面：
可能合成毒蛋白、出现新的过敏原、改变食物的营养成分等。
（2）生物安全方面：
有可能造成“基因污染”，危害生物的多样性。
（3）环境安全方面：
有可能打破物种界限，改变生态系统的能量流动和物质循环；造成二次污染或产生危害动植物和人类的病原微生物。
5．生物技术引发的伦理问题
（1）克隆人技术
①违反人类伦理道德。
②冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。
③人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
（2）设计试管婴儿
①把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。
②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
①对个人隐私权提出挑战。
②制造基因歧视。
6．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）我国政府支持治疗性克隆，反对任何生殖性克隆人实验。
7．生态工程的原理比较
项目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原理
物质循环
可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响
无废弃物农业
物种多样性原理
生态系统的稳定性
生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力
“三北防护林”建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性
协调与平衡原理
生物与环境的协调与平衡
生物的数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏
太湖富营养化问题、过度放牧等
整体性
原理
社会、经济、自然构成复合系统
统一协调各种关系，保障生态系统的平衡与稳定
林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
系统学
和工程
学原理
系统的结构决定功能原理：
分布式优于集中式和环式
改善和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理：
整体大于部分之和
保持很高的系统生产力
珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系
题组一 胚胎工程
1．（2013·新课标Ⅰ，40节选）阅读如下材料：
材料 兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家把兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
上述资料属于胚胎工程的范畴。
胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到________种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。
在此资料的实例中，兔甲称为________体，兔乙称为________体。
答案 同 供 受
2．（经典高考题）下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。
请回答：
（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或从胎儿的____________中分离得到的一类细胞。
（2）图中分化程度最低的干细胞是____________。
在体外培养条件下，培养液中加入__________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因____________的结果。
（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓治疗的实质是将上图的________细胞移植到患者体内。
（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞和神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是___________________________________________。
（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的________期。
（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用__________________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌________________的杂交瘤细胞。
答案
（1）囊胚 原始性腺
（2）胚胎干细胞 分化诱导
（3）选择性表达 （4）造血干 （5）红细胞 细胞中无细胞核 （6）间 （7）B淋巴 特异性抗体
解析
（1）胚胎干细胞是指从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团或从胎儿的原始性腺中分离得到的一类细胞。
（2）胚胎干细胞是一种未分化细胞，它具有发育的全能性，在体外培养时，培养液中加入分化诱导因子后能分化出成体动物的所有组织和器官。
（3）细胞分化的实质是基因的选择性表达。
（4）骨髓移植实际移植的是骨髓中的造血干细胞，通过骨髓移植可以治疗白血病。
（5）通过细胞增殖可以产生大量的克隆细胞，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能进行繁殖。
（6）DNA的复制发生在细胞分裂的间期，用药物抑制肿瘤细胞DNA的复制可使肿瘤细胞停留在细胞分裂间期。
（7）制备单克隆抗体时，可用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，得到杂交瘤细胞。
杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
3．完成下列填充：
（1）（2013·山东，35节选）科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培养出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：
①图中2－细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为____________，也可以从灰鼠体内取出卵子，通过________________后进行早期胚胎培养获得。
②图中重组囊胚通过________________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用____________方法保存。
③小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的__________________分离培养获得。
iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________________后用于疾病的细胞治疗。
答案 ①冲卵 体外受精 ②胚胎移植 冷冻 ③内细胞团 诱导分化
解析 2－细胞胚胎可从灰鼠输卵管内冲卵获得；重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内，暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中冷冻保存；胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。
内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，可以作为干细胞的来源，iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
（2）（2015·山东，36节选）治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。
流程如下：
a．过程①采用的是细胞工程中的____________________技术，过程②采用的是胚胎工程中的________________技术。
b．胚胎干细胞可以来自于囊胚中的__________。
在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。
若将图中获得的组织器官移植给个体________（填“A”或“B”），则不会发生免疫排斥反应。
答案 a．体细胞核移植 早期胚胎培养 b．内细胞团 B
解析 a．由流程图知，个体A提供去核卵母细胞，个体B提供体细胞核，二者通过①得到重组细胞，重组细胞经②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培养。
b.胚胎干细胞是从早期胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性。
囊胚中的内细胞团细胞为胚胎干细胞。
图中获得的组织器官，其细胞的细胞核来自个体B，将所得组织器官移植给个体B，不会发生免疫排斥反应。
4．（2017·郴州三模）随着生物技术的发展，现代的试管婴儿技术不仅能解决部分人的生育问题，还能用于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等，实现优生优育。
回答下列问题：
（1）培育试管婴儿时，为了提高受孕率，需培植多个胚胎，因此需要用________________处理，促进女性排出更多的卵子。
（2）从受精卵到原肠胚需依次经历哪些时期？
卵裂期→____________________。
（3）一对夫妻，妻子是血友病患者，而丈夫正常。
为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行____________，目前最有效最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：
从被检测的囊胚中取出几个__________（填“滋养层”或“内细胞团”）细胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）制成的探针进行检测，若未出现杂交链，胚胎性别为__________，而基因工程中____________________________也会用到DNA探针。
（4）如图是治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的两种方法，其中方法一中获得③用到了____________技术；方法二中获得④运用的原理是____________________。
答案
（1）促性腺激素
（2）桑椹胚期→囊胚期 （3）性别鉴定 滋养层 女性 目的基因的检测和鉴定
（4）显微注射 细胞膜具有一定的流动性
解析
（1）促性腺激素能促进超数排卵。
（2）受精卵发育至原肠胚需要依次经历的时期为卵裂期→桑椹胚期→囊胚期。
（3）血友病属于伴X染色体隐性遗传病（相关基因用B、b表示）。
一对夫妻，妻子是血友病患者（XbXb），而丈夫正常（XBY），则他们所生儿子均患病，女儿均正常，因此为了生育一个健康的孩子，进行胚胎移植前需要进行性别鉴定。
目前最有效最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：
从被检测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）制成的探针进行检测，若未出现杂交链，说明不含Y染色体，则胚胎性别为女性。
基因工程中目的基因的检测和鉴定也会用到DNA探针。
（4）方法一中获得③用到了显微注射技术；方法二中获得④的方法是细胞融合，而细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
5．美国加州的科学家成功克隆出了人体胚胎，进而开发出有研究价值的干细胞，基本步骤如下图所示。
请据图回答下列问题：
（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的________或胎儿的原始性腺中分离得到的一类细胞。
上图所示的动物细胞工程中应用到的技术主要有____________、____________。
（2）胚胎干细胞可以分化成不同类型的体细胞，其实质是__________________。
在进行胚胎干细胞的培养时，通常需要加入________等天然成分。
胚胎干细胞可用于检测某种有毒物质是否引起细胞基因突变，检测方法通常是采用______________技术。
（3）通过上图所示方法获取的胚胎干细胞可用于白血病患者的骨髓移植。
已知患者是A型血（IAi），提供卵细胞的女性是AB型血（IAIB），则骨髓移植后患者的血型是________。
为何要将患者的体细胞的核移植给去核的卵母细胞，而不是直接用体细胞进行培养？
__________________________。
答案
（1）内细胞团 动物细胞培养 （体）细胞核移植
（2）（特定时间和空间）基因的选择性表达 （动物）血清（或动物血浆） DNA分子杂交 （3）A型 体细胞的细胞全能性低
解析
（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺中分离得到的一类细胞。
题图所示的动物细胞工程中应用到的技术主要有：
动物细胞培养技术和（体）细胞核移植技术。
（2）细胞分化的实质是（特定时间和空间）基因的选择性表达。
在进行胚胎干细胞的培养时，通常需要加入（动物）血清（或动物血浆）等天然成分。
胚胎干细胞可用于检测某种有毒物质是否引起细胞基因突变，检测方法通常是采用DNA分子杂交技术。
（3）控制血型的基因为核基因，通过上图所示方法获取的胚胎干细胞的细胞核来自患者，若患者是A型血，则骨髓移植后患者的血型仍然是A型。
体细胞的细胞全能性低，而卵母细胞的细胞质中含有促进体细胞核全能性表达的物质，因此要将患者的体细胞的核移植给去核的卵母细胞中，而不是直接用体细胞进行培养。
题组二 生物技术的安全性和伦理问题
6．（2014·重庆，2）生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。
下列叙述错误的是（ ）
A．应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质
B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
答案 D
解析 培育转基因植物时，要根据目的基因的产物是否对人类有害来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育，A项正确；克隆人会给社会带来伦理上的问题，所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义，所以并不反对治疗性克隆，B项正确；科学地设计试管婴儿对于治疗不孕不育及一些难治之症具有积极的意义，但有人却滥用此技术选择性设计婴儿，所以设计试管婴儿遭到反对，C项正确；干扰素并不能用于制造生物武器，多用于治疗一些病毒性疾病，D项错误。
7．（2013·江苏，15）下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是（ ）
A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度
B．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
C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食物安全性和环境安全性上
答案 B
解析 对转基因食品只是要求标注“转基因**”等字样，并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B错误。
题组三 生态工程的原理
8．（2011·新课标全国，40）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”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。
污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。
回答问题：
（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。
在这个过程中，微生物通过____________呼吸将有机物分解。
（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________（填“生态系统”“群落”或“种群”）。
在植物池的食物网中，植物位于第________营养级。
植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于________所固定的____________能。
（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、________________和________________等原理。
（4）一般来说，生态工程的主要任务是对______________________进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
答案
（1）无氧和有氧（或细胞）
（2）群落 一 生产者 太阳 （3）物质循环再生 物种多样性 （4）已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）
解析
（1）生活污水流经厌氧沉淀池时，厌氧型微生物通过无氧呼吸将有机物分解；流经曝气池时，其中的需氧型微生物通过有氧呼吸将有机物分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。
（2）水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包含无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群落。
植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者所固定的太阳能。
（3）生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。
（4）生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。
9．如图是某农业生态系统的结构模式图，请据图回答下列问题：
（1）图中的食用菌在该生态系统中属于__________（成分）。
（2）该生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的________________原理。
（3）在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的__________原理。
（4）农业生态系统由于____________________________，其自我调节能力较弱，稳定性较差。
（5）有些科学家指出，人类长期采用精耕细作的农业生产方式是水土流失的重要原因之一，还有一些外国专家来中国指导生态农业种植技术，其基本思路是：
不耕地，不除草，只收割人类需要的可食部分。
请你分析说明这种种植方式的优点有哪些？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）分解者
（2）物质循环再生 （3）整体性
（4）生物种类少，营养结构简单 （5）不破坏植被，有利于保持水土；有利于保留系统内的生物多样性，减少虫害爆发的危险；可以节省大量的劳动力等
解析
（1）食用菌是腐生真菌，在该生态系统中属于分解者。
（2）“无废弃物农业”是将废弃物中的物质循环利用，故符合物质循环再生的原理。
（3）因考虑了自然—经济—社会的协调发展，故体现了生态工程所遵循的整体性原理。
（4）农业生态系统由于生物种类少，营养结构简单，其自我调节能力较弱，抵抗力稳定性较差。
（5）这种种植方式的优点有：
不破坏植被，有利于保持水土；有利于保留系统内的生物多样性，减少虫害爆发的危险；可以节省大量的劳动力等。
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