高考生物二轮复习 第一部分 专题八 现代生物科技专题 命题源18 胚胎工程和生态工程课件.ppt

命题源18胚胎工程和生态工程 专题八现代生物科技专题 最新考纲 1 胚胎工程 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 2 生物技术的安全性和伦理问题 1 转基因生物的安全性 2 生物武器对人类的威胁 3 生物技术中的伦理问题 3 生态工程 1 简述生态工程的原理 2 生态工程的实例 命题模型一以操作原理 流程为背景考查胚胎工程1 胚胎工程各技术间关系图 2 早期胚胎发育过程的流程分析 3 胚胎工程的操作流程 1 试管动物的生产流程 见下图 2 胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植为例 见下图 限制性核酸内切酶 限制酶 和DNA连接酶 启动子 终止子 显微注射 化学诱导法 胚胎的早期培养和胚胎移植 氨基酸 核苷酸 胚胎分割 将内细胞团均等分割 解析 1 转基因过程用到的工具酶有限制性核酸内切酶 限制酶 和DNA连接酶 含目的基因的载体除包括目的基因外 还必须有启动子 终止子及标记基因等 方法C是将含目的基因的载体导入牛的受精卵 常采用显微注射技术 2 精子体外获能通常采用培养法和化学诱导法两种方法 3 据图分析可知 图中的A表示胚胎的早期培养 B表示胚胎移植 A用的是早期胚胎培养的培养液 除一些无机盐和有机盐外 还需添加维生素 激素 氨基酸 核苷酸等营养成分 以及血清等物质 4 如果想同时获得更多的相同子代 可采用胚胎分割技术 进行胚胎分割时 若对囊胚操作 应注意将内细胞团均等分割 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 2 流程图解类 下图为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程 据图回答下列问题 1 克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是 技术 这两种繁殖动物的方式相比 实质性的区别为前者是 填 无性生殖 或 有性生殖 后者是 填 无性生殖 或 有性生殖 核移植 无性生殖 有性生殖 2 一般用 激素对供体母牛做超数排卵处理 用孕激素处理受体牛以利于胚胎移植 3 受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂 除一些无机盐和有机盐类外 还需要添加维生素 激素 氨基酸 核苷酸以及 等物质 4 某研究所决定培养转基因荷斯坦奶牛 科研人员先构建含药用蛋白基因的表达载体 再将其导入受精卵中 然后还要采用DNA分子杂交技术检测 促性腺 血清 转基因荷斯坦奶牛的DNA上是否插入了药用蛋白基因 解析 1 培育克隆动物 采用的特有的技术手段是核移植技术 核移植技术为无性生殖 图示繁殖过程采用了体外受精和早期胚胎培养等技术 属于有性生殖 2 一般使用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理 3 受精卵在体外培养所用的发育培养液的成分 除一些无机盐和有机盐类外 还需要添加维生素 激素 氨基酸 核苷酸以及血清等物质 4 在基因工程中 常采用DNA分子杂交技术检测转基因荷斯坦奶牛的DNA上是否插入了药用蛋白基因 受精作用及胚胎移植分析策略 1 受精阶段 四步曲 分析第一步 精子穿越放射冠和透明带 顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质 透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障 第二步 精子进入卵细胞膜 卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障 第三步 原核形成 雄原核形成和雌原核形成 第四步 合子形成 雌雄原核融合形成合子 受精卵 2 胚胎移植要点分析 胚胎移植是胚胎工程中的最后一道 工序 移植的胚胎必须在原肠胚之前 但不能直接移植受精卵 移植胚胎的来源及生殖方式 a 核移植后进行早期胚胎培养 其为无性生殖 b 体外受精后进行早期胚胎培养 其为有性生殖 c 体内受精 冲卵 胚胎移植 其为有性生殖 两次应用激素处理 a 同期发情处理 b 超数排卵 两次检查 a 收集胚胎检查 b 移植后是否妊娠检查 对囊胚进行分割时 要注意将内细胞团均等分割 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 押题1 2015 广东广州一模 下图示利用二倍体小鼠所做的实验 分析合理的是 A 过程 需运用早期胚胎培养技术B 图中囊胚的细胞基因型都相同C 代孕母鼠不需进行同期发情处理D 嵌合体幼鼠是四倍体 A 解析 选A 分析题图可知 16细胞胚是将白鼠8细胞胚和黑鼠8细胞胚合并成的 因而16细胞胚运用早期胚胎培养技术经过过程 发育成的囊胚的细胞基因型不相同 A正确 B错误 嵌合体幼鼠是由16细胞胚发育而来 整个过程没有细胞的融合 故仍为二倍体 D错误 代孕母鼠需进行同期发情处理 才能使囊胚很好地发育为嵌合体幼鼠 C错误 押题2 毛角蛋白 型中间丝 KIF 基因与绒山羊的羊绒质量密切相关 获得转KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图 1 过程 中最常用的运载工具是 所需要的酶是限制酶和 质粒 DNA连接酶 2 在过程 中 用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞 在培养过程中 将成纤维细胞置于5 CO2的气体环境中 CO2的作用是 3 在过程 中 用 处理以获取更多的卵 母 细胞 成熟卵 母 细胞在核移植前需要进行 处理 4 从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 胰蛋白酶 或胶原蛋白酶 维持培养基 液 的pH 促性腺激素 或促滤泡素 去核 早期 胚胎培养 解析 此题综合考查基因工程 细胞工程 胚胎工程等知识 1 构建基因表达载体时 一般需用同一种限制酶切割目的基因和载体 以产生相同黏性末端 并用DNA连接酶连接成重组表达载体 常用的载体是质粒 2 利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞 动物细胞培养时 需将细胞置于5 CO2的气体环境中 CO2的作用是维持培养液的pH 3 运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞 常用的激素是促性腺激素或促滤泡素 成熟卵母细胞在核移植前要进行去核处理 4 核移植时获得的重组细胞经过早期胚胎培养 可以获得早期胚胎 命题模型二以生产实践为背景考查生态工程1 生态工程的原理比较 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 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 防护林建设中的问题 珊瑚礁生态系统的生物多样性的问题 生物与环境的协调与平衡 太湖富营养化问题 过度放牧等 社会 经济 自然构成复合系统 统一协调各种关系 保障系统的平衡与稳定 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 保持系统很高的生产力 珊瑚礁中藻类和珊瑚虫的关系 2 生态工程的实例分析 实现物质的多级循环利用 在资源有限的条件下能较多地产出 以解决人多地少的矛盾 物质循环再生原理 整体性原理 物种多样性原理 建立综合发展型生态工程 窦店村以沼气工程为中心的生态工程 小流域的水土流失 整体性原理 协调与平衡原理 系统学和工程学原理 运用多种原理 应用多种措施综合治理 甘肃陇南地区 九子登科 治理模式 土地荒漠化 整体性原理 协调与平衡原理等 退耕还林还草 植树造林等 三北 防护林 退耕还林还草工程 湿地缩小和破坏 整体性原理 协调与平衡原理等 控制污染 退田还湖 江西鄱阳湖的生态恢复工程 矿区生态环境问题 整体性原理 协调与平衡原理 系统学和工程学原理 修复土地 恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 环境污染 整体性原理 协调与平衡原理等 城市绿化 污水净化 废弃物处理 合理布局等 污水及垃圾处理 城市绿化 B 解析 各地生态系统不同 生态工程性质和设计目标不同 生态工程的类型也会不同 A错误 生态农业的建立可使生态系统中物质和能量被分层次多级利用 但不能提高各营养级间能量的传递效率 B正确 生态学基本原理主要包括物质循环再生原理 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等 C错误 生态工程建设的目的在于遵循自然界物质循环的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止环境污染 达到经济效益和生态效益的同步发展 D错误 2 概念关系图类 下图表示某人工设计的生态系统 下列叙述不正确的是 A 该生态系统经过能量多级利用 提高了系统总能量利用效率B 该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓 促进了系统中物质和能量循环流动的进行C 合理使用农家肥可提高葡萄和蔬菜的产量D 该生态系统遵循了 物质循环再生 的原理 但各营养级之间的能量传递效率并未提高 B 解析 该图是人工生态系统图 是利用生态学原理设置的生态农业 该生态系统内 葡萄 蔬菜是生产者 通过光合作用固定太阳能 通过食物链把能量传给人 猪等生物 同时为了提高能量和物质利用率 猪粪进沼气池 沼渣喂养蚯蚓 蝇蛆 施入农田等 实现了物质循环再生 提高了能量的利用率 但食物链中能量传递效率没有改变 蚯蚓等能促进物质循环 但不能促进能量循环 故B选项不正确 生态工程设计常用的方法策略 1 生态工程设计的常用方法之一是食物链 网 的 相接 例如 在稻田养鱼的农业生态工程中 鱼与稻各自原属于不同生态系统的食物链 网 但在人为调控下 将一些草食性鱼 滤食性鱼和杂食性鱼 如草鱼 鲢鱼和罗非鱼等 的鱼苗放养在稻田中 使稻田生态系统的结构有所改变 促进物质循环和能量流动更为合理 这表现在鱼类摄食杂草 减少了杂草与水稻在阳光 养分等方面的竞争 鱼粪中含有丰富的氮 磷 增加了水稻的肥源 滤食性鱼和杂食性鱼能摄食稻田中的浮游生物 底栖动物等 2 生态工程设计的常用方法之二是食物链 网 的 加环 加环 可为未被利用的残余物找到出路 例如 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇等 其残余物用来栽培食用菌 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 押题1 2015 广东广州摸底 下列有关生态学观点的叙述 错误的是 A 绿色植物的光合作用是生态系统中最基本的能量固定B 桑基鱼塘生态系统体现了生态工程的物质循环再生原理C 生态系统的信息传递只发生在生物之间 不会发生在生物与无机环境之间D 无机环境中的物质可被生物群落反复利用 形成物质循环 C 解析 流经生态系统的能量是生产者所固定的太阳能 最主要的就是绿色植物通过光合作用固定下来的 还有一些可以通过如化能合成细菌等自养型生物固定下来 A正确 桑基鱼塘中蚕沙 蚕粪 喂鱼 塘泥肥桑 栽桑 养蚕 养鱼三者结合 实现了物质往复 分层分级利用 B正确 生态系统中信息传递可以在生物与生物之间 也可以发生在生物与无机环境之间 如光 温度 湿度等对生物的影响 C错误 组成生物体的C H O N P和S等元素 都不断进行着从无机环境到生物群落 又从生物群落到无机环境 例如C元素可以通过光合作用从无机环境到生物群落 在生物群落之间以有机碳的形成被反复利用 D正确 押题2 2015 广东江门3月模拟 江门市大广海湾经济区把新会 台山 恩平的沿海区域整合 下图是大广海湾某泥质海岸生态护坡的模式图 请回答 1 在上图的坡地生态系统中 人们在中 低潮带引种耐盐植物 在高潮带和超高潮带则种植耐干旱植物 这体现了生态工程基本原理中的 这些不同植物的分布差异主要体现了群落的 结构 2 图中方框内表示该水域的能量流动简图 A B C D表示生态系统的组成成分 第二 第三营养级之间的传递效率为 图中 填字母 在碳循环过程中起着关键作用 协调与平衡 水平 18 A B 就地 生物 群落演替 自我调节能力 直接 解析 1 依题意 人们在引种耐盐植物 耐干旱植物时 充分考虑了环境承载力 这体现了生态工程中的协调与平衡原理 中 低潮带引种耐盐植物 高潮带和超高潮带种植耐干旱植物 这是水平方向上呈现的差异 主要体现了群落的水平结构 2 分析图中方框内该水域的能量流动简图可知 A为生产者 第一营养级 B为分解者 C为次级消费者 第三营养级 D为初级消费者 第二营养级 能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为 2 7 105 1 5 106 100 18 生产者和分解者在碳循环过程中起着关键作用 即图中的A B 3 建设红树林湿地公园等属于保护生物多样性的措施中的就地保护 一些受损的海岛保留了原有的土壤条件以及植物的种子和其他繁殖体 若使其生态系统恢复到正常状态 则需依据 生物 群落演替的理论 充分依靠生态系统的自我调节能力 再辅以相应的物质和能量的投入 4 文学艺术创作 充分体现了生物多样性的直接价值