高考生物二轮复习 第七单元 专题二 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程课件.ppt

专题二胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题 生态工程 考纲要求 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 桑椹胚 囊胚 化学诱导法 血清 繁殖潜能 原始性腺 全能性 食物 环境 设计试管婴儿 病毒 1 2015 山东卷 36 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 考点一胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题 典例引领 1 过程 采用的是细胞工程中的 技术 过程 采用的是胚胎工程中的 技术 2 体细胞进行体外培养时 所需气体主要有O2和CO2 其中CO2的作用是维持培养液 基 的 3 如果克隆过程中需进行基因改造 在构建基因表达载体 重组载体 时必须使用 和 两种工具酶 基因表达载体上除目的基因外 还需有 基因 以便选出成功导入基因表达载体的细胞 4 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 解析 1 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 得到重组细胞 重组细胞经 得到囊胚 故 是核移植 是早期胚胎培养 2 动物细胞培养时 要通入含有5 CO2的空气 CO2的作用是维持培养液的pH 3 构建基因表达载体时 要用同种限制酶切割目的基因和运载体 再用DNA连接酶连接 基因表达载体包括目的基因 启动子 终止子 复制原点 标记基因等 标记基因的作用是便于目的基因的检测和筛选 4 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 答案 1 核移植早期胚胎培养 2 pH 3 限制酶DNA连接酶标记 4 内细胞团B 2 2013 山东卷 35 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细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠 流程如下 1 从黑鼠体内获得体细胞后 对其进行的初次培养称为 培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂 这种现象称为 2 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 3 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 4 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 解析 1 原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养 接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时 细胞就会停止分裂增殖的现象 2 将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来的方法叫冲卵 3 暂不进行胚胎移植的胚胎可放入 196 的液氮中冷冻保存 4 胚胎干细胞简称ES或EK细胞 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞 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 答案 1 原代培养接触抑制 2 冲卵体外受精 3 胚胎移植冷冻 或低温 4 内细胞团诱导分化 1 胚胎工程各技术间关系整合 2 胚胎工程流程 题组1胚胎工程技术及应用 1 2015 重庆卷 8 某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题 引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛 1 拟进行如下杂交 A 具高产奶基因的纯种 B 具适宜本地生长基因的纯种 C选择B作为母本 原因之一是胚胎能在母体内正常 若C中的母牛表现为适宜本地生长 但产奶量并未提高 说明高产奶是 性状 为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛 根据现有类型 最佳杂交组合是 后代中出现这种母牛的概率是 假设两对基因分别位于不同对常染色体上 2 用以上最佳组合 按以下流程可加速获得优良个体 精子要具有受精能力 需对其进行 处理 卵子的成熟在过程 中完成 在过程 的培养基中含有葡萄糖 其作用是 为筛选出具有优良性状的母牛 过程 前应鉴定胚胎的 子代母牛的优良性状与过程 的基因重组有关 3 为了提高已有胚胎的利用率 可采用 技术 2 精子经过获能处理才具有受精能力 卵子的成熟发生在受精过程中 即过程 胚胎培养过程的培养基中含有葡萄糖 葡萄糖氧化分解提供能量 具有优良性状的母牛含有高产奶和适应生长的基因 则胚胎移植前应进行鉴定 同时还需鉴定性别 基因重组发生在减数分裂过程中 控制不同性状的基因重新组合 由于供体公牛是纯合子 不会发生基因重组 供体母牛是杂合子 则子代母牛的优良性状与供体母牛产卵过程中的基因重组有关 3 为提高已有胚胎的利用率 可采用胚胎分割技术 增加胚胎的数量 答案 1 生长发育 或胚胎发育 隐性 A C1 8 2 获能 或增强活力 供能性别 高产奶和适应生长的基因 3 胚胎分割 2 如图是科学家培育生产人血清白蛋白 hALB 的乳腺生物反应器的流程图 请回答下列问题 1 为获得更多的卵母细胞 在过程A中常对良种奶牛注射 体外受精前 需对精子进行 处理 2 过程C使用的酶是 为让hALB基因在牛的乳腺细胞中表达 需将hALB基因与 等调控组件重组在一起 在分子水平上检测hALB基因是否在转基因牛体内成功表达的方法是 3 过程D使用的技术为 获得囊胚后可切割 做DNA分析性别鉴定 4 进行E操作前要对受体进行 处理 通过 技术可获得更多的转基因牛 答案 1 促性腺激素获能 2 限制酶和DNA连接酶乳腺蛋白基因的启动子抗原 抗体杂交 3 早期胚胎培养 滋养层 4 同期发情胚胎分割 1 区分几个易错点 1 区别两种标志及可移植时期 受精的标志 在卵黄膜和透明带的间隙看到两个极体 受精完成的标志 雌雄原核融合成合子 可以移植或分割的阶段 桑椹胚和囊胚 2 冲卵 的不同 胚胎移植过程冲出的是早期胚胎 体外受精过程冲出的是卵子 3 胚胎移植过程中的不同 两次使用激素 第一次对供 受体进行同期发情处理 第二次用于供体的超数排卵 两次检查 第一次对收集的胚胎进行检查 第二次对受体是否妊娠进行检查 4 同期发情处理与超数排卵胚胎工程流程图中的同期发情对象为同种供体母畜和受体母畜 超数排卵对象为供体母畜 2 生物工程技术应用组合 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 克隆动物培育 核移植 动物细胞培养 胚胎移植 4 植物体细胞杂交 酶工程 原生质体融合 植物组织培养 5 试管婴儿培育 体外受精 动物细胞培养 胚胎移植 题组2生物技术的安全性和伦理问题 试管婴儿 技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精 并在试管中培养使其发育到囊胚期 再次将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿 它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会 也为人类的优生开辟了新的途径 据此回答 1 试管婴儿 技术在生物学上所依据的原理是 A 有性生殖B 组织培养C 克隆技术D 基因工程 2 要得到 同卵双胞胎 采用的技术是 双胞胎的性别是否相同 3 试管婴儿 技术诞生后 继而出现了 设计试管婴儿 技术 二者在技术手段上的区别是 4 现在大多数人反对设计婴儿性别 其原因是 5 治疗性克隆是将病人的体细胞获得的胚胎干细胞定向诱导分化成病人所需要的体细胞 组织等进行移植 以取代和修复患者已丧失功能的结构 下列叙述不正确的是 A 治疗性克隆不以个体的出生为目标B 胚胎干细胞只能取自于囊胚或桑椹胚C 可使用核移植技术及胚胎培养技术获得早期胚胎D 定向诱导分化的实质是基因人为控制下的选择性表达 解析 5 胚胎干细胞常取自早期胚胎或原始性腺 答案 1 A 2 胚胎分割移植相同 3 后者需要进行遗传学诊断或基因诊断 而前者不需要 4 会破坏人类正常的性别比例 违反伦理道德 5 B 1 基因工程三大安全问题 1 食物安全 滞后效应 过敏原 营养成分改变等 2 生物安全 对生物多样性的影响等 3 环境安全 对生态系统稳定性的影响等 2 治疗性克隆和生殖性克隆的区别与联系注 中国政府的态度是禁止生殖性克隆人 但不反对治疗性克隆 3 试管婴儿和设计试管婴儿的异同点 1 设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程 2 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 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 2011 课标 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 考点二生态工程 典例引领 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 生态系统 群落 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 解析 1 依据题干提供的信息分析 污水流经厌氧沉淀池时 有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物 流经曝气池时 有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物 流经兼氧池时 微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物 2 据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落 植物处于食物链的第一营养级 植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能 3 生态工程所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 物种多样性原理 系统学和工程学原理等 4 根据小题中提供的信息可推测出 生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善 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 1 设计生态工程的五大原理及实例整合由此可见 除 外均涉及整体性原理 除 外均涉及协调与平衡原理 2 生态工程设计的常用方法 1 生态工程设计的常用方法之一是食物链 网 的 相接 2 生态工程设计的常用方法之二是食物链 网 的 加环 加环 可为未被利用的部分找到出路 例如 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等 其残余物用来培养食用菌 栽培食用菌后的残余物再用来养殖蛆蛹 蛆蛹粪再作为优良有机肥还田等 1 生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 系统学和工程学原理 2 生态工程的特点是少消耗 多效益 可持续 3 生态工程的研究对象为 社会 经济 自然复合生态系统 4 生态经济主要是通过实行 循环经济 的原则 使一个系统产生出的污染物 能够成为本系统或者另一个系统的生产原料 从而实现废弃物资源化 而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程 错混诊断 5 生态工程可实现物质 能量的循环再生 答案 1 2 3 4 5 提示 5 生态工程可实现物质循环再生 能量多级利用 题组生态工程的原理及应用 2015 淮北二次模拟 美丽中国 魅力中国是我们守望的家园 下图是某地区为实现该目标构建的农业体系模式图 请据图回答 1 构建循环型农业体系有效解决了图中秸秆 牛粪两种主要废弃物的再生利用问题 实现了物质循环利用 提高了 这主要利用了生态工程的 原理 2 图中所示生物中属于分解者的是 若牛同化的能量是akJ 其中最多有 kJ流入蚯蚓体内 3 若农田中一种动物数量增加会导致另一种动物数量减少 则它们之间的关系是 4 农田生态系统弃耕一段时间后 会长出多种杂草和小灌木 该生态系统的抵抗力稳定性会 原因是 答案 1 能量利用率物质循环再生 2 蘑菇和蚯蚓0 3 捕食或竞争 4 增强营养结构复杂 自动调节能力强 1 单一人工林比天然混交林稳定性低 易爆发虫害 物种多样性原理 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 协调与平衡原理 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 农业生态系统的设计原则 应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则 应当能够构成一个合理的生产结构 应当充分利用自然界的物质和能量资源 应当体现减少环境污染的原则 应当充分考虑经济 社会和生态的综合效益 所设计的农业生态系统 从理论上看应当能够实现良性循环