专题40胚胎工程生物技术的安全性与伦理性问题、生态工程(讲)-2019年高考生物一轮复习讲练测 Word版含解析

2019高考一轮复习精品三部曲讲、练、测系列讲考纲生态工程，理解生态工程的原理及其应用；转基因技术的安全性问题，了解有关转基因技术的安全性问题；动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础、胚胎干细胞的移植、胚胎工程的应用，了解动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础，掌握胚胎干细胞的移植，理解胚胎工程的应用。

讲考情讲基础一、体内受精和早期胚胎发育1．精子和卵子的发生的比较2．受精（1）精子获能：刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。

（2）卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。

（3）受精过程①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的第一道屏障。

②精子进入卵细胞膜：卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。

③原核的形成：雄原核形成和雌原核形成。

④合子形成：雌雄原核融合形成合子，即受精卵形成。

3．早期胚胎发育（1）卵裂期①细胞分裂方式：有丝分裂；②细胞数量增多，胚胎总体积不增加或略有缩小。

（2）桑椹胚①细胞数目为32个左右；②细胞都具有全能性。

（3）囊胚①内细胞团：发育为胎儿的各种组织；②滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘。

（4）原肠胚①外胚层：内细胞团表层的细胞；②内胚层：内细胞团下方的细胞。

二、体外受精、早期胚胎培养及胚胎工程的应用1．体外受精（1）卵母细胞的采集和培养①超数排卵法：用促性腺激素处理后冲卵；②直接采集法：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取。

（2）精子的采集和获能①采集：假阴道法、手握法、电刺激法；②获能：培养法、化学诱导法。

（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。

2．胚胎的早期培养（1）目的：检查受精状况和受精卵的发育能力。

（2）培养液成分巧记两“盐”：无机盐和有机盐；两“素”：维生素和激素；两“酸”：氨基酸和核苷酸另有水和血清等。

（3）胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。

3．胚胎工程的应用及前景（1）胚胎移植①地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。

②过程③意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。

（2）胚胎分割①材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。

②实质：胚胎分割可增加动物后代，其实质是动物的无性生殖即克隆。

③分割要求：对囊胚分割时，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。

（3）胚胎干细胞①早期胚胎或原始性腺。

②特点：形态上，体积小、核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性；体外培养条件下可以增殖而不分化。

三、生物技术的安全性与伦理性问题1．转基因生物的安全性（1）转基因成果工程菌——重组微生物基因制药转基因优良家畜、家禽生物反应器——生产细胞产品转基因抗性农作物（2）对安全性问题的争论①转基因生物与食物安全a．反对“实质性等同”。

b．担心出现滞后效应。

c．担心出现新的过敏原。

d．担心营养成分改变。

e．侵犯宗教信仰者或素食者的权益。

②转基因生物与生物安全a．可能扩散到新的生态区域，破坏生态平衡。

b．成为“入侵的外来物种”，威胁其他生物的生存。

c．可能与某些细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体。

d．可能通过花粉传播进入杂草，形成“超级杂草”。

③转基因生物与环境安全：转基因生物可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。

（3）理性看待转基因技术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制定政策和法规，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。

2．关注生物技术的伦理问题3．禁止生物武器（1）生物武器的种类①致病菌、病毒：鼠疫菌、炭疽杆菌等。

②生化毒剂：肉毒杆菌毒素等。

③基因重组的致病菌：重组流感病毒、新型鼠痘病毒等。

（2）我国政府观点：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。

四、生态工程1．生态工程建设的目的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。

2．特点：少消耗、多效益、可持续的工程体系。

3．基本原理（1）物质循环再生原理：物质在生态系统中循环往复、分层分级利用。

（2）物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。

（3）协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。

（4）整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社会等系统的影响力。

（5）系统学和工程学原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。

讲素养1．科学思维：建立试管动物和胚胎移植的基本操作流程模型。

2．科学探究：胚胎工程的应用。

3．社会责任：尝试解决生产生活中的生物学问题：试管动物、克隆性治疗和转基因生物的安全性、生物技术中的伦理问题和生物武器对人类的威胁、生态工程及环境保护。

讲典例【例1】下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（）A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D．胚胎移植是胚胎工程最后一道工序，能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力【答案】D【例2】下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。

相关叙述错误的是（）A．获得动物1的受体细胞通常是受精卵B．动物2体内各体细胞的基因种类相同C．获得动物3的重组细胞具有全能性D．上述动物的获得均需运用胚胎移植【答案】B【例3】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，避免产生有毒害的或过敏的蛋白质B．反对克隆人的原因之一是克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人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性别D．因为向受体转入自然界不存在的基因，所以转基因生物产品是有害的【答案】D【解析】转基因技术可能产生有毒害的或使人过敏的蛋白质，因此应严格选择转基因植物的目的基因，A项正确；由于克隆技术的不成熟，并且违反了人类现有的伦理道德观念，克隆人是在人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人，B项正确；滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别会导致人类性别比例失衡，影响社会发展，C项正确；基因工程中向受体转入的是自然界中存在的基因，D项错误。

【例4】生态农业是建设社会主义新农村的重要内容之一。

下面是两种生态农业模式：模式1：鸡—猪—鱼立体养殖模式：一亩鱼池配6～8头猪，100～120只鸡，鱼池中各种鱼的比例大致为：花白鲢占20%，草鱼占40%，鲤鱼、鳙鱼占40%，每亩投放鱼苗4500尾。

每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干，经初步发酵后混入一定量饲料喂猪，猪粪喂鱼。

模式2：“四位一体”生态模式：以太阳能为动力，以沼气为纽带，将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。

请分析回答有关问题：（1）在模式1中，必须注意某种鱼的投入数量，不宜超过该鱼在生态系统中的____________________，这体现了生态工程的__________________原理。

鱼塘中不同鱼类生活在不同水层，体现了生物群落在垂直结构上具有________的现象。

（2）模式2中，光能输入生态系统的途径是________________________，沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于____________（成分）。

（3）模式2中建立以沼气为中心的“四位一体”生态工程主要遵循的生态工程原理是____________原理。

【答案】（1）环境容纳量协调与平衡分层（2）通过生产者的光合作用分解者（3）物质循环再生讲方法1．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律（1）有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。

（2）细胞体积：胚胎总体积不变或略有缩小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。

（3）细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。

2．转基因生物存在安全性问题的原因（1）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。

（2）目的基因往往是异种生物的基因。

（3）外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。

（4）转基因生物具有较强的生长优势，其他物种竞争力弱而大量死亡，引起生态危机。

讲易错1．关于体内受精应注意的几个问题（1）精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。

（2）动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。

但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。

（3）受精的标志≠受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。

（4）受精卵遗传物质的核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核（即精卵各提供1/2），而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。

2．胚胎移植中的四个注意点（1）胚胎移植过程中两次激素使用：第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。

（2）胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。

（3）不同动物胚胎移植的时间不同：牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。

小鼠、家兔在桑椹胚前。

几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。

（4）胚胎移植是有性生殖还是无性生殖的判断：取决于胚胎的来源。

胚胎若是由受精卵形成的，则为有性生殖；若是由核移植技术或胚胎分割形成的，则为无性生殖。

3．关于生态工程的几个问题（1）生态工程建设的目的：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，使经济效益和生态效益同步发展。

（2）生态工程的特点：具有少消耗、多效益、可持续的特点。

（3）生态工程的理解：涉及的学科知识包括生态学和系统学；运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。

（4）生态工程的主要任务：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，并提高生态系统的生产力。