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1、胚胎工程与生态工程胚胎工程与生态工程2016 高考导航适用于全国卷 高考印证考纲要求 201320142015备考策略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()T40(3)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()1.命题趋势：(1)以最 新的胚胎工程、干细 胞培养的研究成果为 背景考查胚胎工程的 应用。(2)多以当今生 态问题为背景考查生 态工程的原理与应用。2备考指南：(1)图
2、 解分析法理解胚胎发 育的过程和胚胎移植 的程序。(2)列表比较 法理解生态工程的五 个原理与实例。1早期胚胎发育受精卵卵裂分裂方式：有丝分裂 分裂特点：只分裂、不生长，总体积基本不变)桑椹胚：卵裂形成的包括大约 32 个细胞的胚胎细胞， 每个细胞都具有发育的全能性囊胚组成：内细胞团细胞、滋养层细胞、囊胚腔 特点：细胞已分化，内细胞团细胞具有发育的全 能性，将来发育为胎儿的各种组织，滋养层细 胞将来发育成胎膜和胎盘)原肠胚：出现内、中、外三个胚层的分化幼体 2胚胎工程的操作流程3生态学实例与生态工程原理 实例生态工程原理 单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害物种多样性原理 草原确定合理载
3、畜量，不能过度放牧协调与平衡原理 引种考虑适应环境协调与平衡原理 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 无废弃物农业物质循环再生原理 在人工林中增加植被的层次物种多样性原理命题点 1 胚胎工程学生用书 P93如图是通过培育转基因牛，继而从转基因牛的乳汁中获得人血清白蛋白的示意 图，请回答下列相关问题：(1)人的血清白蛋白基因可从_中获取，也可通过化学方法人工合成。如要在体 外迅速扩增人血清白蛋白基因可采用_技术，此技术需要耐高温的_。要使 血清白蛋白基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上_的启 动子。 (2)图内 B 中培养的细胞的体积小，细胞核、核仁明显，为胎儿的_
4、，在功能上 具有_。 (3)在过程培养重组细胞的过程中，需要在培养液中添加的特殊成分是 _。 (4)过程中用于移植的胚胎是_。移入的胚胎能够在受体母牛体内存活， 原因是代孕子宫不会对其发生_，同时能够在子宫内建立正常的_。 解析 (1)人的血清白蛋白基因可以从基因文库中直接获取，也可通过化学方法人工合成。如果要在体外迅速扩增人血清白蛋白的基因(目的基因)，可采用 PCR 技术，此技术 需要耐高温的Taq酶。要使目的基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上乳 腺蛋白基因的启动子。(2)胎儿的原始性腺细胞具有发育的全能性。(3)过程为动物细胞 培养过程，细胞体外培养所需的营养物质与体内基本
5、相同，例如，需要有糖、氨基酸、促 生长因子、无机盐、微量元素外，还需要添加血清、血浆等一些天然成分。(4)胚胎移植选 用的是桑椹胚或囊胚。移入的胚胎能在受体母牛体内存活的原因是代孕子宫不会对其发生 免疫排斥反应，同时能够在子宫内建立正常的生理和组织上的联系。 答案 (1)基因文库 PCR Taq酶 乳腺蛋白基因 (2)原始性腺细胞 发育的全能 性 (3)动物血清、血浆等一些天然成分 (4)桑椹胚或囊胚 免疫排斥反应 生理和组织 上的联系1区别两种标志及可移植时期 (1)受精的标志：看到两个极体。 (2)受精完成的标志：雌雄原核融合成合子。 (3)可以移植或分割的阶段：桑椹胚和囊胚。 2 “冲卵
6、”的不同 (1)胚胎移植过程冲出的是早期胚胎。 (2)体外受精过程冲出的是卵子。 3克隆动物与试管动物认识的误区 (1)误区一：试管动物与克隆动物的产生都是无性生殖。纠正：试管动物的产生是有性 生殖，克隆动物的产生是无性生殖。 (2)误区二：试管动物(哺乳类)的产生是在体外进行的，克隆动物(哺乳类)的产生是在 体内进行的。 纠正：试管动物(哺乳类)和克隆动物(哺乳类)早期胚胎之前都是在体外进行的，早期 胚胎经过胚胎移植之后都是在体内进行的。 (3)误区三：胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，因此胚胎移植的胚 胎只能来自体内受精的胚胎。 纠正：胚胎移植的胚胎有三个体内正常受精产生的胚
7、胎、核移植产生的重组细胞培养 而来的胚胎、体外受精产生的早期胚胎。1(2015云南省高三统一检测，T40)如图是某科研小组设计的用“精子介导基因转 移法”培育转基因山羊(2n)的流程图。据图回答下列问题：标记的外源基因精子卵母细胞 受精卵早期胚胎代孕母羊转基因羊 (1)“精子介导基因转移法”是利用精子易于与外源基因结合的能力，通过图中的过 程，将精子作为外源基因的_，由_的精子经过过程，将外源基因送入卵 母细胞。 (2)进行过程的卵母细胞应处于 _ 期，此时细胞中含_个染色体组。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明 带反应和_。 (3)过程需要在 _ (写出两点)等条件下进行。 (4)胚胎工
8、程是指对动物的早期胚胎或_所进行的多种显微操作和处理技术。 过程涉及的胚胎工程技术是_。 答案：(1)载体 获能 (2)减数第二次分裂中 1 卵细胞膜封闭作用 (3)无菌无毒、适宜的温度和 pH、营养充足、含 95%空气加 5%CO2的混合气体 (4)配子 胚胎移植 2(2015新疆维吾尔自治区第一次适应性检测，T40)对试管牛的早期胚胎进行性别 鉴定，可选择某种性别的牛进行繁殖。牛的性别决定方式为 XY 型，雄牛 Y 染色体上含 SRY 基因，其中含 127 bp 特定片段。 珠蛋白基因普遍存在于牛的体细胞中，该基因含 250 bp 特定片段。 (1)无菌条件下，从牛卵巢中取出卵母细胞，在培
9、养液中进行成熟培养，获得_ 期的卵母细胞。将已经_的精子和培养成熟的卵母细胞共同放入受精液中进行体外 受精，形成受精卵。此时，可利用_法将外源基因导入受精卵。 (2)将受精卵置于胚胎发育培养液中继续培养，为防止细菌等污染，培养液中需加入 _。 (3)将培养至桑椹胚期的 8 枚胚胎编为 18 号，分别取胚胎的 56 个细胞，提取 DNA，设计引物，利用 PCR 技术扩增 SRY 基因和 珠蛋白基因特定片段，对扩增产物进行 凝胶电泳，结果如图所示，图中 M 为 100 bp 梯度 DNA 分子量标记。图中标记为 10、11 电 泳带的作用是_，编号为_胚胎性别鉴定为雄性。(4)将经过胚胎鉴定的 8
10、 枚胚胎移植于经_处理的受体母牛子宫内，随胚胎发育 和牛犊出生，可进一步验证所鉴定的性别。 答案：(1)M 获能 显微注射 (2)抗生素 (3)对照 1、4、5、7、8 (4)同期发情胚胎移植过程中的三个重要环节 (1)两次使用激素：第一次对供、受体进行同期发情处理(利用性激素，种类较多)；第 二次用于供体的超数排卵(利用促性腺激素)。 (2)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。 (3)产下的子代性状取决于所用父本和供体，性别取决于父本提供何种类型的精子，二 者与受体没有关系。命题点 2 生态工程学生用书 P94如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答下列
11、问题：(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 _、_、_原理。农作物、苍蝇分别属于该 生态系统成分中的_、_，沼气池中微生物的异化作用类型主要是 _。 (2)画出该生态系统中由生产者与消费者构成的食物网。 (3)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关系，使能量 _，其最大生态效益是通过多层次分级利用有机 废弃物中的物质，既充分利用了有机物中的_，又_。 (4)从能量流动特点分析，若使地球以有限的资源供养更多的人，人的食物结构应增加 _性食物的比例。 (5)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。
12、解析 (1)由图示可知苍蝇和蚯蚓以秸秆为食物来源，属于分解者。(2)依据图中能 量流动关系即可绘制食物网。(3)生态农业可将废物资源化，实现能量的多级利用，既充分 利用了能量，又减少了环境污染。(4)食物链越长，消耗的能量越多，因此增大植物性食物 的比例，可减少能量的消耗，以供养更多的人。(5)生态工程的主要任务是对已被破坏的生 态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善。 答案 (1)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学 生产者 分解者 厌氧型 (2)如图所示：(3)尽可能流向对人类最有益的部分 能量 减少了环境污染 (4)植 物 (5)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)
13、整体性原理和系统整体性原理的比较 1整体性原理 指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。例如，林业工程 建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、 燃料等问题。 2系统整体性原理 指整体大于部分之和。目的是保持系统有很高的生产力。例如，互利共生的生物体现 系统整体性原理。下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性， 吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作 物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与 蛋肉类。请据图回答下列问题：(1)该
14、生态系统中最主要的成分是_，鸭在该生态系统中属于第 _营养级。 (2)若该生态系统中有鼠，调查鼠的种群密度，常用的方法是_；调查该生态系 统中杂草中稗草的种群密度，一般采用的方法是_。 (3)在生态系统中，基本组成元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往 农田中不断施加氮肥？_。 (4)写出该生态系统运用的生态工程原理：_(至少 2 种)。解析：(1)每个生态系统中的主要成分都是生产者，从图中看，鸭在不同的食物链中所 处的营养级不同，分别处于第二、三营养级。(2)鼠的活动能力较强，所以一般采用标志重 捕法调查种群密度；调查植物种群密度一般采取样方法。(3)农田生态系统中生产的产品， 不断被运出，所以在农田中要不断施加氮肥，补充氮元素才能保证农田生态系统不断输出 产品
