【生物】2018届一轮复习人教版胚胎工程、生物技术的安全性与伦理性问题、生态工程教案

【生物】2018届一轮复习人教版胚胎工程、生物技术的安全性与伦理性问题、生态工程教案

专题39　胚胎工程 生物技术的安全性与伦理性问题 生态工程 讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 ‎1．胚胎工程的内容、操作及应用（Ⅰ）；‎ ‎2．生物技术的安全性与伦理性问题（Ⅰ）；‎ ‎3．生态工程的原理（Ⅱ）。‎ ‎1．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。‎ ‎2．了解生物技术的安全性与伦理性问题；‎ ‎3．理解生态工程的原理。‎ ‎1．2017江苏卷（14）、2016江苏卷（11）、2015江苏卷（3）、2015四川卷（2）‎ ‎2．2015天津卷（6）‎ 讲考点 考点一　胚胎工程的内容与应用 ‎1．精子和卵子的发生的比较 项目 精子的发生 卵子的发生 场所 睾丸的曲细精管 卵巢 时间 从初情期开始 从胚胎出现性别分化后 变形 需变形 不需变形 分裂 均等分裂 不均等分裂 结果 形成4个精子 形成1个卵子和3个极体 ‎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 ‎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。‎ ‎4．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。‎ ‎5．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。‎ ‎6．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。‎ ‎【例1】（2017年江苏卷，14）下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是（　　）‎ A．精子在获能液中于37℃、5% CO2条件下培养的目的是使精子获能 B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用 C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异 D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 ‎【答案】C ‎【跟踪训练1】胚胎移植是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。下图为牛胚胎移植示意图，据图分析下列叙述正确的是（　　）‎ ‎　　　　　‎ A．同期发情处理与过程a使用的是同一种激素 B．过程b的生理基础是供体与受体生理环境相同 C．过程c有手术法和非手术法两种方法 D．供体母牛、供体公牛和受体母牛均要求遗传性能优秀 ‎【答案】C ‎【解析】同期发情处理用的激素为孕激素，过程a为超数排卵，使用的是促性腺激素，A错误；过程b为早对胚胎的收集、检查、培养或保存，B错误；过程c是胚胎移植，有手术法和非手术法两种方法，C正确；供体母牛、供体公牛要求遗传性能优秀，受体母牛为普通母牛即可，D错误。‎ 考点二　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 反　对 支　持 克隆人 伦理方面 违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆 中国不反对治疗性克隆 技术方面 技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题 设计试管婴儿 胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”‎ 提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤 基因检测 技术方面 很难用在具体医疗中 有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施 道德方面 可能引起基因歧视 通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象 ‎3．禁止生物武器 ‎（1）生物武器的种类 ‎（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。‎ ‎【例2】（2015年天津卷， 6）2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。‎ ‎　‎ 据图分析，下列叙述错误的是（）‎ A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿 C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核 D．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术 ‎【答案】C ‎【跟踪训练2】现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全和伦理问题，下列说法错误的是（　　）‎ A．对于转基因生物，公众在食物安全、生物安全和环境安全方面产生了争论 B．生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等 C．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 D．我国对于“克隆人”这一技术总体来说是禁止生殖性克隆和治疗性克隆 ‎【答案】D ‎【解析】目前对转基因生物安全性的争论主要是食物安全和环境安全，另外还有生物安全问题，A正确；生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，应当予以禁止，B正确；为了加强对业转基因生物的标识管理，保护消费者的知情权，我国对农业转基因生物实行了标识制度，C正确；对于克隆技术，中国政府禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆，D错误。‎ 考向三　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。‎ ‎【例3】下图是某农户设计的生态农业示意图。下列有关叙述错误的是（　　）‎ ‎　　　　　　　　‎ A．该系统遵循物质循环再生原理、物种多样性原理 B．该系统的主要成分是农作物，蚕、驴、鱼、鸡，猪等是消费者 C．将猪粪直接施入农田，可以为农作物的生长提供物质和能量 D．塘泥施入农田的主要作用是增加土壤中的矿质营养供应 ‎【答案】C ‎【跟踪训练3】下列有关生态学的基本原理在生产实践中的应用的叙述，错误的是（　　）‎ A．合理的规划载牧量，能使能量持续地流向对人类有益的部分 B．生态农业系统中，将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用 C．大量引入外来物种，能增加当地生态系统的物种多样性，提高稳定性 D．合理地引入天敌治理害虫，能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染 ‎【答案】C 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。‎ ‎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。‎ 讲易错 ‎1．受精过程的三个易混点 ‎（1）精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。‎ ‎（2）排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。‎ ‎（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；而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。‎ ‎2．克隆动物和试管动物的异同 ‎（1）试管动物和克隆动物的性状不同：前者由父本和母本共同决定，后者一般与核供体相同。‎ ‎（2）试管动物和克隆动物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是无性生殖。‎ ‎（3）试管动物和克隆动物的产生过程不同：前者经过了体外受精过程，后者经过了核移植过程。‎ ‎（4）试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同：前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体，后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。‎ ‎（5）获得试管动物和克隆动物相同之处：二者都经过早期胚胎培养和胚胎移植环节。‎ ‎3．安全性常见误区 ‎（1）引入外来物种≠增加生物多样性：如果引进的生物会破坏环境或者对当地生物的生存造成影响，可能会造成生物多样性的锐减。‎ ‎（2）转基因生物具有危害≠阻止技术的发展：应用正确态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻止技术的发展。‎ ‎ ‎ ‎ ‎