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专题16胚胎工程、生物技术安全性和伦理问题

使用时间：2012.3

1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础I5.生物武器对人类的威胁I

2.胚胎干细胞的移植I6.生物技术中的伦理问题I

3.胚胎工程的应用II

4.转基因生物的安全性I

1.利用关键词构建网络：胚胎工程、生态工程、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养

2.精子的各部分结构都是由什么变化而来

3.是否受精的标志、受精完成的标志、什么是顶体反应、防止多精入卵的生理作用有哪些？

4.精子的获能需要什么条件？

5.如何保证供受体同期发情以及如何达到超数排卵的目的

6.胚胎分割需要注意什么问题，属于无性生殖吗？

7.生态工程的原理有哪些？

探究一：画出试管动物技术的操作流程

控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。

根据以上信息回答下列相关问题：

(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下________和受精，受精卵通过培养发育为早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。

(2)图中过程①通常采用____________技术。在这个过程中________的精子与卵子相遇时，首先发生________反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有________________________________________________________________________。

(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行________处理。此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。

(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。__________________________________________________

________________________________________________________________________。

探究二：胚胎干细胞的来源、功能和应用

克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。

(1)过程A表示________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是用患者的体细胞作为核供体，由[①]________细胞提供细胞质，进行人工重组。

(2)经过程B得到的结构中________(填标号)是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持________状态。

(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是________________。

(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

探究三：转基因生物的安全性问题有哪些？

你知道几个生物技术争论的焦点？

谈谈你对生物武器的认识

1.下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：

(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有______________和____________。

(2)用激素处理的目的是使B牛____________，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到________________________(时期)才能与精子结合。

(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫做________。卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到________。

(4)生产上常用________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用______________技术。

2.（2010山东理综）胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。

（1）从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是；从良种公牛采集的精子需后才能进行受精作用。

（2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供气体以维持。

（3）图中过程A称为，它在胚胎工程中的意义在于。

（4）研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是；获得转基因母牛后，如果，以便将胚胎移至母牛D的子宫内。

专题16胚胎工程、生物技术安全性和伦理问题、生态工程

1.答案：　(1)成熟　(2)体外受精　获能　顶体　透明带反应和卵黄膜的封闭作用　(3)同期发情　免疫排斥　(4)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定)、分析胚胎细胞的染色体组型

2.答案：(1)细胞核移植　卵(或次级卵母)

(2)④　未分化

(3)全能性　基因的选择性表达

(4)符合。因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德)

1答案：　(1)动物细胞培养　胚胎移植　(2)超数排卵　减数第二次分裂中期(MⅡ期)　(3)精子获能　两个极体　(4)桑椹胚(或囊胚)　胚胎分割移植

2.（1）使卵母细胞成熟获能

（2）CO2培养液的PH

（3）胚胎移植提高优良母畜的繁殖率

（4）显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素

扩展阅读

2012届高考生物第一轮考纲知识生物技术的安全性和伦理问题复习教案

专题4生物技术的安全性和伦理问题

1、转基因生物的安全性

2、生物技术中的伦理问题

3、生物武器对人类的威胁

一、转基因生物的安全性

1、转基因生物存在安全性的原因

（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）外源基因往往是随机插入宿主细胞基因组的。

2、理性看待转基因生物

（1）优缺点分析

优点缺点

①解决粮食短缺问题

②减少农药使用，减少环境污染

③增加食物营养，提高附加值

④增加食物种类，提升食物品质

⑤提高生产效率，带动相关产业发展①可能产生新病毒或新过敏源

②可能产生抗除草剂的杂草

③可能使疾病的传播跨越物种障碍

④可能会损害生物多样性

⑤可能干扰生态系统的多样性

（2）对待转基因生物的正确态度是趋利避害，不能因噎废食。

二、生物技术中的伦理问题

1、克隆人

中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

2、试管婴儿

试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体，其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题。

3、基因检测

（1）概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析出被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。

（2）争论焦点

①基因检测能否达到预防疾病的目的

②是否引起基因歧视及其他危害

三、生物武器

1、种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。

2、散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

3、特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。

4、禁止生物武器公约及中国政府的态度

一．转基因生物的安全性

1、转基因生物会不会影响生态系统中原有的动态平衡？加剧环境污染？危害其他动植物？

可能性不大，但要提高警惕。随着时间的推移，人们发现这类危险似乎不大，因为科学家转入的仅是有限的一种或几种基因；而转入的基因是否可能会对其他生物或环境造成危害，都是经过认真分析、实践的，一旦发现有害后果，科学家就会停止实验；转基因生物从实验室到自然界释放，都要经过一系列安全评价、审批。此外，还有相关法规监控。但是，为了对公众健康负责、对社会负责，我们对于转基因生物可能影响生态系统中的原有动态平衡，或者加剧环境污染，或者危害其他动植物、人体的健康的危险,仍要提高警惕。

3、何谓外来物种入侵？为什么外来物种入侵会造成严重的危害？

外来物种入侵是指有意或无意的人类活动，将某物种从一个地区引入其他地区，给当地的生态系统和社会经济造成明显的损害。

外来物种入侵的危害有：

（1）外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。比如，外来的植物疯长，可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成严重影响，通过对植被的生长和结构的影响，从而造成物质循环和能量流动的改变。又如，外来的动物种类，由于它们的选择性觅食和破坏，也会造成物质循环和能量流动的改变。物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏，比如，有人将美洲食人鲳引入，这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏。

（2）外来物种在新的生态系统中，通过与当地物种竞争营养或食物、分泌释放化学物质、形成大面积单优势群落等方式，直接影响本地物种的生存，加速某些生活力较弱的物种的消失。在全世界濒危植物名录中，大约有35%～46%是由外来物种入侵所造成的。即入侵的外来物种可能会造成生物多样性减少。

（3）外来物种进入新的生态系统后，作为掠夺者、寄生者或病原体，会使受害者和寄主的数量发生变化。尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即所谓的爆发生物灾害。

（4）有些外来植物产生的花粉，是当地居民从未接触过的物质，从而可能成为对人类健康造成威胁的新过敏源。比如，日本引种的杉树，大面积栽种后，杉树产生的花粉已经成了日本人产生过敏反应的重要过敏源。又如豚草，它已在包括中国在内的许多国家泛滥成灾，而豚草的花粉是重要的过敏源。豚草花粉引起的过敏反应称为“枯草热”，它已给许多国家人民的身体健康带来了严重的危害。

下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患（）

A．转基因植物有可能合成对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质

B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原

C．某些转基因生物可以合成干扰素，进入人体增强相应细胞的免疫力

D．某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变

转基因生物引发食物安全的主要理由如下：对食物的安全性检测不够；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏原；担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，只有C项不是，它是基因在制药方面的应用。

C

二．关注转基因技术的伦理问题

1.伦理学家和科学家看待克隆人的角度的区别：

伦理学家主要是从伦理学、社会学和心理学角度看问题，而科学家更多的是从科学的可行性和科学意义的角度看问题。

2.为什么捐出一部分骨髓救治他人，不会给捐献者的身体健康造成损伤？

所谓捐献骨髓，实际上只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多，而在外周血液中却很少。干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康。医生只是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离过程，都是在设备良好的大医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。

3.为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿，“设计试管婴儿”有何区别？

所谓“设计试管婴儿”，实际上就是指体外受精形成的胚胎（几个细胞期）在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。一般我们所说的做试管婴儿，不必经过基因检测这一步骤。

下列有关克隆人的说法错误的是（）

A．克隆人是一种无性生殖方式

B．克隆人证明了人体的体细胞核具有全能性

C．在现在克隆技术条件下，成功率为100%

D．克隆人和供体并不完全一致

克隆是一种无性繁殖，是将人体的体细胞核移植到去核的卵细胞中，然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中，便能发育成克隆人。因此克隆人证明了人体的体细胞核具有全能性，但克隆人和供体并不完全一致，要受细胞质中少数遗传物质的控制，同时要受环境的影响。现在克隆技术尚不成熟。

C

（2010江苏高考）18．下列关于转基因植物的叙述。正确的是

A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传人环境中

B．转抗虫基因的植物．不会导致昆虫群体抗性基因撷宰增加

C．动物的生长激素基因转人植物后不能表达

D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题

本题考查了转基因技术的安全性问题。转入到油菜的基因，可以通过花粉传入环境中，A项正确；由于植物与害虫间是相互选择的，转抗虫基因植物可使昆虫群体抗性基因频率增加，B项错误；动物生长素基因转入植物后也能表达，C项错误；转基因技术的安全性问题，要通过验证才能得到证实，D项错误。

A

（2008广东高考）要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是

A.通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源

B.使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产

C.发展生态农业，实现物质和能量的多级利用

D.大力开垦湿地，扩大粮食种植面积

A淀粉不可能为再生能源B用化学农药防治病虫害，破坏生态平衡，不会实现人与自然的和谐发展D湿地应该大力保护。故选择C.

C

1.“试管婴儿”技术是解决不孕症的有效手段，1978年世界上诞生了第一例“试管婴儿”。这项技术实际上是指受精卵在体外培养3~5天，形成胚胎后移植回母体子宫，“着床”着继续发育形成胎儿直至分娩，请判断“试管婴儿”技术在生物学上依据的原理是（A）

A．有性生殖B．无性生殖C．克隆技术D．基因工程

2.关于设计试管婴儿的问题，下列不合乎道德规范的是（B）

A．利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞，救治病人

B．利用试管婴儿技术设计畸形胎儿，以供展览

C．设计试管婴儿的脐带血

D．设计试管婴儿不一定非要考虑他的性别

3.关于现代生物工程技术应用的安全性，下列说法不正确的是B

A．对待生物武器的态度应明确而坚定，即坚决禁止生物武器。

B．中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆，可以有限制的进行克隆人的实验

C．对转基因植物外源DNA要进行认真选择，避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质

D．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止试验，并销毁重组生物

4.关于转基因技术的应用，不正确的是（D）

A．可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性

B.可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物

C.可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质

D.将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种

5.关于转基因食品的安全性评价应做到多环节。下面哪些不属于转基因食品安全性评价的环节（A）

A．转基因农作物的营养成分B．转基因农作物的农田试种

C．转基因农作物的大面积种植D．转基因食品的商品化

6.基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼，科学技术的发展交改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是（D）

①摒弃现有的道德规范，推动科技发展

②发挥道德规范的作用，限制负面效应

③科技的发展必须以现有道德规范为准绳

④适当调整现有道德规范，适应科技发展

A．①②B．②③C．③④D．②④

7.建立有关的生物技术安全性和伦理问题的法律法规，能够（A）

①规范生物技术研究

②防止生物技术滥用

③规范科学家的研究行为

④对生物技术产生负面影响

A．①②③B．①②④

C．②③④D．①③④

8.生物武器的传播途径包括（C）

①直接传播②食物传播

③生活必需品传播④施用者人体传播

A．①②B．②③

C．①②③D．①②③④

9.生物武器的危害有传染性强的特点，针对这一特点，下列哪项是防护生物武器的不有效措施（D）

A．提前接种和个人防护B．发现病人，立即报告，及时隔离

C．注意切断传播途径D．只注意环境消毒，不注意动植物灭菌

10.下列关于“转基因”的叙述不正确的是（B）

A．外源基因插人宿主基因组的部位往往是随机的

B．被转移的基因是功能已知的基因，人们对它们研究得已经相当透彻，绝对不会引起安全性问题

C．在“转基因”的过程中，必然用到工具酶

D．转基因技术成果，进人人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用

11.下列关于基因检测疾病的叙述不正确的是（D）

A．可以用测定基因表达产物—蛋白质的方法达到基因检测的目的

B．生物芯片的广泛使用，使基因及其表达产物的检测更加快速简便

C．基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视

D．基因检测疾病时，一次只能检测一种疾病，十分麻烦

12.下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，合理的观点是BCD

A．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存

B．运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器

C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人

D．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源或者引起中毒

13.下列关于转基因生物的研究，哪些属于限制条件（D）

①重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上

②对于大肠肝菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在37℃人体体温下死亡的菌株

③外源DNA不能产生对人体有毒害或过敏的蛋白质

A．②③B．②C．①D．①②③

14.下列关于转基因生物与环境安全的叙述正确的是ACD

A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染

B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响

C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内

D．对转基因生物所带来的环境安全问题要提高警惕

15.下列哪项不是解决基因歧视的正确方法（B）

A．通过正确的科学知识传播和伦理道德教育

B．杜绝基因检测

C．保护个人遗传信息隐私权

D．建立完善的法规，通过立法解决

16.下列哪项明显体现了转基因生物引发的食物安全问题（C）

A．转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大

B．转基因大米中含有β-胡萝卜素，营养丰富，产量高

C．转基因植物合成的某些新蛋白质，引起个别人过敏

D．让转基因牛为人类生产凝血因子，并在牛奶中提取

17.下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由，其中正确的是（B）

A．克隆产物是科学家，因为克隆是形成完全一样的产品

B．克隆产物是普通人，因为科学知识是后天获得的，而非遗传

C．只能克隆部分器官，不可能克隆完整的人，因为克隆技术有限

D．克隆产物与该科学家完全一样，因为遗传物质完全来自科学家

18.下列有关基因专利的叙述不正确的是（D）

A.基因专利使得基因资源的世界大战极其残酷

B.基因专利威胁着发展中国家的国有医药等产生

C.反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为

D.世界人类基因组组织规定：人类基因组序列的所有数据都要保密

19.中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是（C）

A．大多数人对克隆人的研究持否定态度

B．克隆人不是正常的个体

C．克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念

D．克隆人的技术性问题无法得到解决

20.转基因作物（GMC)是通过转基因对农作物进行精确的改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低农业生产成本，另一方面，科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。2000年2月27日，英国首相布莱尔为此发表了一篇文章，文中说：“毫无疑问，转基因作物对人类健康和环境有可能带来危害，保护公众和环境的安全，现在是，将来也是政府的首要任务。但与此同时，这种新的科技成果将给人类带来更多的利益，这也是毋庸置疑的。”就以上材料你以为下列说法不正确的是（B）

A．转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物

B．如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，我们应该反思转基因技术

C．科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险及采取相应的防范措施

D．国家必须对转基因作物的研究，制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制

21.阅读以下材料，回答问题：

自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快,饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。

（1）转基因鱼成功的物质基础是。

（2）已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是。

（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以至生长高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是。

（4）鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因是。

（5）多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”，其形成过程是，试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是。

答案：（1）遗传物质都是DNA（2）1146（3）合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成（4）转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机。（5）转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。三倍体不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交，竞争引起生态危机。

22.棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移人棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题：

(1)害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是_______________________的结果。

(2）毒蛋白对人畜无害，但能使棉铃虫致死，从蛋白质的特性看，蛋白质具有_______性。

(3)“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示

为___________________（2分）。

(4)“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的_____________________。

(5)该项科学成果在环境保护上的重要作用是_________________________________。

(6)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此种现象来源于___________________。

(7)题中“毒蛋白基因转人棉花植株内并实现成功表达中的“成功表达”含义是指

___________________________________。

(8）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是

___________________________________。（2分）

(9)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是，基因的“针线”是_____________________，基因的“运载工具”是_____________________。

(10）转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明：

有利方面：__________________________________________________________。（2分）

有害方面：___________________________________________________________。（2分）

答案：（除特别说明外，其余每空1分）

(1)农药对害虫的变异类型进行选择

(2）专一性(3）抗虫基因mRNA蛋白质

(4）基因重组(5)减少了农药对环境的污染，保护了生态环境

(6)基因突变(7)毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白

(8)目的性强，育种周期短，克服了远源杂交不亲和的障碍

(9）限制性内切酶DNA连接酶运载体

(10）用于疾病的诊断和治疗；用于培育优良动、植物新品种，不利于环境保护可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等

23.“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如图所示的时期，再将胚胎移人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)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，并进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是_________________。

(3）该图示时期是胚胎发育的_________________期。

(4）该时期的将来发育成胎儿的各种组织，而沿透明带内壁扩展和排列的个体较小的细胞称为，将来发育成。

(5)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？（填序号）。

①体外培养②人工授精③胚胎移植④核移植

(6)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_________________________________________。双胞胎的性别是否相同？__________________。

(7)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者在对人类作用上的区别是___________________________________________________________________。

(8)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是___________________________________。

答案：（每空2分）

(1)A(2）有丝分裂（3）囊胚（4）内细胞团滋养层小细胞胎膜和胎盘

（5)①②③(6)胚胎分割移植相同．

(7）前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗疾病，如需要骨髓移植或造血干细胞移植等

（8)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德

高考生物二轮现代生物科技安全性和伦理问题、生态工程名师讲义

胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程

一、胚胎工程

1．受精作用和早期胚胎发育过程：

(1)受精条件。

精子必须经过①获能过程，卵母细胞必须发育至减Ⅱ中期才能参与受精作用。

(2)受精过程。

②过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。

(3)早期胚胎发育过程。

卵裂期整个胚胎的体积基本不变，每个细胞的体积减小；开始出现细胞分化的时期是囊胚期。

2．胚胎干细胞：

(1)来源：早期胚胎或原始性腺。

(2)特点：体积小、细胞核大、核仁明显，具有发育的全能性。

(3)应用：治疗某些顽症；定向培育人造组织器官；研究体外细胞分化和细胞凋亡的机理。

3．胚胎移植：

(1)胚胎移植的理论基础。

①移入：经同期发情处理后，同种供受体生殖器官的生理变化相同。

②收集：早期胚胎形成后，未与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。

③存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。

④发育；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，且不影响供体胚胎的遗传特性。

(2)胚胎移植的实质和意义。

①实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。

②意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。

(3)胚胎移植操作流程。

二、生物技术的安全性与伦理问题

1．转基因生物的安全性问题：

(1)食物安全：滞后效应、过敏原、营养成分的改变(实质性等同)。

(2)生物安全：对生物多样性的影响。

(3)环境安全：对生态系统稳定性的影响。

2．生物技术引发的伦理问题：

(1)克隆人技术。

①违反人类伦理道德。

②冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。

③人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

(2)设计试管婴儿。

①把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。

②抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。

(3)基因检测。

①对个人隐私权提出挑战。

②制造基因歧视。

3．正确看待生物技术：

(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)支持治疗性克隆，反对任何生殖性克隆人实验。

三、生态工程原理

内容举例

物质循环再生原理物质能够在生态系统中循环利用，提高能量利用效率无废弃物农业

物种多样性原理物种越多，营养关系越复杂的生态系统具有越高的抵抗力稳定性单纯林引起的“绿色荒漠”问题

协调与平衡原理需要考虑环境承载力(环境容纳量)，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量赤潮和水华等水体富营养化问题

整体性原理既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑社会和经济等系统的影响力林业建设中自然生态系统与社会、经济系统的关系问题

系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式桑基鱼塘

系统整体性原理：总体功能大于各部分之和藻类和珊瑚虫的关系

1．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害。()

　×　分析：大多数国家对转基因农产品实施了产品标识，但有无危害性尚不明确，不可能都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害。

2．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。()

　√　分析：物种之间具有生殖隔离，一般只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别并结合为受精卵。

3．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液都需加入动物血清。()

　√　分析：早期胚胎培养是动物细胞培养技术的应用，需要加入动物血清。

4．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。()

　×　分析：适于移植的胚胎应是桑椹胚或囊胚，原肠胚不宜进行胚胎移植。

5．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。()

　√　分析：早期胚胎的所有细胞均来自于同一个受精卵的有丝分裂，所有细胞的基因组成相同。

6．如转基因植物的外源基因来自于自然界，则不存在安全性问题。()

　×　分析：转基因植物的外源基因可能导致有害物质的产生，或进入杂草体内，导致安全性问题。

7．实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质。()

　×　分析：实施生态工程的目的是发挥资源的生产潜力。防治环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展，而不是单纯获取生产和生活物质。

8．胚胎干细胞具有细胞核大，核仁小和蛋白质合成旺盛的特点。()

　×　分析：胚胎干细胞分裂旺盛，具有细胞核大、核仁大而明显、蛋白质合成旺盛的特点。

胚胎工程

　(2014山东理综)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：

(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。

(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过______，才具备受精能力。

(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。

(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。

　(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采集的精子必须利用获能液处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为XX类型才能发育为母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚胎细胞可发育成个体的全能性。(4)基因成功表达的标志是产生了相应的蛋白质，因此htPA基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物)。

　(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)　DNA分子杂交(或核酸探针)　(2)超数排卵　获能(处理)　(3)显微注射法　性别鉴定　全能性(2分)　(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)(2分)

(1)繁殖方式分析。

①有性生殖的后代与亲本性状有较大差异，其主要原因是什么？

②题目所述采用试管动物技术产生新个体，应该属于哪一种生殖方式？

(2)胚胎移植的技术分析。

①哪些现代生物技术可能用到胚胎移植技术？

②胚胎移植的意义是什么？

　(1)①提示：基因重组。②提示：有性生殖。

(2)①提示：转基因动物、试管动物、克隆动物、胚胎分割等。

②提示：发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

　(2014临沂模拟)科学家通过转入四种基因可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞)，iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能。下图是设想用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的流程，请回答：

(1)胚胎干细胞来源于________，具有________，经诱导能发育成个体。

(2)iPS细胞培育过程中运用到的生物技术有过程①__________和过程②________等。

(3)过程①的培养液中除合成培养基的成分外，还需添加____________等天然成分。过程②进行时，需要先利用______________技术将四种目的基因扩增，再将目的基因与反转录病毒载体结合，以构建________________，然后将其导入患者的体细胞，诱导形成iPS细胞。

(4)经过程③、④后，改造得到的A是____________________，再植入患者体内，使患者能够产生正常红细胞，这种治疗方法称为______________。

(5)iPS细胞的诱导成功具有的医学价值是(答出两点即可)

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

　(1)早期胚胎或原始性腺　发育全能性

(2)动物细胞培养　(转)基因工程

(3)血清、血浆　PCR　基因表达载体

(4)造血干细胞　体外基因治疗

(5)治疗人类疾病，培育人造组织器官，解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题等

生态工程

　(2014湖北襄阳一模，40)生态农业是21世纪农业发展的方向，它遵循可持续发展的原则，以不危及后人发展为前提，在人类生产活动干预下，用科学的发展观，获取生物群体共生，生态和谐，质量安全，优质高效的农业生产载体，也可称为人工生态系统。生态农业建设的核心是：整体、协调、循环、再生、增效。整体是对整个国土进行科学规划；协调农业各业并使农业生产过程中的技术整合、生产与加工并重，销售与市场对接；循环是投入与产出及生产过程中物质、能量的良性利用；再生是向附加值递进；增效是指经济、生态、社会综合效益的可持续发展。

(1)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。

(2)生态工程应在__________、__________、__________等方面取得最佳效果并达到预期目标。

(3)生态农业以__________理论为依据，以__________协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的__________为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。

(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。

　(1)该题强调的是池中的所有生物，不包含无机环境，所以不能称为生态系统而应该是群落。流入一个生态系统的总能量为生产者(第一营养级)所固定的总能量。(2)从材料中的最后一句话可知：生态工程应在经济、社会、生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。(3)生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业必须遵循协调和平衡原理。(4)生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

　(1)群落　一　生产者　太阳

(2)经济　社会　生态环境

(3)生态学　环境与经济　生态平衡

(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)

(1)生态系统成分正误判断。

①细菌一定是分解者。()

②动物一定是消费者。()

③生产者一定是绿色植物。()

(2)能量流动问题分析。

①进入植物池的总能量________(“大于”“等于”或“小于”)植物固定的太阳能。

②植物固定的总能量________(“大于”“等于”或“小于”)植物体内有机物所含有的能量。

　(1)提示：①×　②×　③×

(2)提示：①大于　②大于

生态工程在农业中的应用技术分析

(1)物质的良性循环技术：实现废物资源化，提高能量利用效率。

(2)套种技术：根据不同植物的生长期，充分利用光能。

(3)间种技术：根据不同植物对光照强度的需求不同，充分利用光能。

(4)轮种技术：由于不同作物对无机盐离子的选择吸收，可以恢复或提高土壤肥力。

(5)生物防治技术：利用生物间的捕食或寄生关系防治害虫。

1．(2014烟台模拟)如图是吉林大学农学院在奶牛繁育基地成功培育携带外源赖氨酸基因的克隆奶牛的过程示意图，此牛能够产生含赖氨酸较高的牛奶。请据图回答：

(1)获得外源赖氨酸基因片段所需要的工具酶是____________，该基因片段可以从自然界已有的物种中分离出来，还可以________________。

(2)c过程所用的运载工具主要是______________。对选择好的雌牛D和代孕牛E要____________处理。

(3)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是____________。在胚胎移植时，通过________技术可获得较多奶牛F胚胎。

(4)奶牛F的毛色一定和奶牛______________的一样，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

　(1)限制酶　人工合成

(2)质粒　用激素进行同期发情

(3)早期胚胎培养　胚胎分割

(4)C　它为奶牛F提供了细胞核

2．(2014河南禹州一模)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：

(1)图中c的操作名称是__________。d、f的操作名称是__________。

(2)图中用到的激素是__________，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的__________期，其中胚胎干细胞来源于__________(填数字标号)。

(3)过程h常用的方法是__________。采用__________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。

(4)图中A、B牛的性别__________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。

　(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。

　(1)胚胎分割　胚胎移植　(2)促性腺激素

囊胚　③　(3)显微注射法　DNA分子杂交　(4)相同

3．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图。据图分析：

(1)示意图中还缺少生态系统的________成分，食用菌和蛆蛹属于生态系统中的________，用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了________________________。

(2)该生态系统的能量流动特点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)该生态系统中有________条食物链，写出其中最长的一条食物链：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了________原理。

　(1)非生物的物质和能量　分解者　物质多级利用

(2)单向流动、逐级递减

(3)2　农作物→畜、禽→人

(4)物质循环再生

4．随着生活污水的大量排放，淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。另外，环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理：生活污水首先进入沼气池，经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池，跌水池分多格串行，内装组合填料，借助生长在填料上的微生物去除有机物，经过跌水池的污水一部分回流入沼气池，另一部分进入水耕型蔬菜池(如下图)。

根据上述资料回答下列问题：

(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是________和________；挺水植物能够抑制藻类繁殖的原因是________________，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)污水处理过程有多种微生物参与，生长在填料上的微生物在生态系统中属于________。经过水耕型蔬菜池处理后的水中，________元素明显减少；水耕型蔬菜池还生活着其他生物类群，水耕型蔬菜池就是一个小型的____________。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生长，对水中____________的繁殖和生长起到了抑制作用，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统的________多层次的循环利用。

(3)为了检验污水处理的效果，常测定BOD5(5日生化需氧量)的值。BOD5通常指20℃下，1L污水中所含有机碳源在微生物氧化时，5日内所消耗分子氧的毫克数。若假设原来100mL污水中的有机物含量为2.1g，等价于1.8g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为190mg/L，则污水净化率达到________左右(以BOD5减少的百分率表示)。

(4)上述资料中应用的生态工程的基本原理有(写两个)________、________。

　(1)污染环境(杀伤天敌)　使抗药性个体不断增加　遮挡藻类光合作用所需的太阳光　生态系统的自我调节

(2)分解者　氮、磷　生态系统　藻类　物质　(3)99%

(4)物种多样性原理　物质循环再生原理　系统的整体性原理(任选两个即可)

2012届高考生物第二轮基因工程和细胞工程专题导学复习

专题15基因工程和细胞工程

使用时间：2012.3

1.基因工程的诞生I5.植物组织培养II

2.基因工程的原理及技术II6.动物细胞培养和体细胞克隆I

3.基因工程的应用I7.细胞融合和单克隆抗体II

4.蛋白质工程I

1.利用关键词构建网络：基因工程、蛋白质工程、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备

2.基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程的操作对象

3.基因工程的工具、核心、表达载体所包含的构件、如何对目的基因进行检测和鉴定

4.细胞工程都有哪些技术，分别利用什么原理

5.细胞表现全能性的条件

6.原生质体融合和动物细胞融合的原理和方法一样吗？

7.杂交瘤特点和单克隆抗体的特点

探究一：完成基因工程操作的步骤

思考：蛋白质工程的操作和基因工程有何不同？

下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ

识别序列

及切割位点↓

GGATCC

CCTAGG

↑↓

AAGCTT

TTCGAA

↑↓

GAATTC

CTTAAG

↑↓

CCCGGG

GGGCCC

↑

（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是__________________________________________________________。

（4）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止____________________________________________。

（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________________酶。

（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________________________。

（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在__________________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

探究二:画出植物组织培养技术的操作流程

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：

(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶________________分别对________________________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为________种。

(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有________________作为标记基因。

(3)研究人员通常采用________________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的________________过程。

探究三:动物体细胞核移植、单克隆抗体的制备流程

有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

（1）若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因（rr或hh）的作用，在光照强度大于800lx时两种烟草都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是________________________________________。

（2）若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_________________________，这种育种方法的优点是_______________________________________________

（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是___________________________________。

由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是______________________________________________________________

（4）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是___________________________________________________________。

1．人的血清白蛋白作为血浆容量扩充剂用途广泛，是当前的研究热点之一。图T14－3是利用奶牛生产人类血清白蛋白的图解，请回答：

图T14－3

(1)图中所涉及的生物技术中，属于细胞水平的是____________、____________。

(2)获取①基因的常用方法有________________(举一例)，基因工程的核心是____________________。

(3)②→③一般需用________酶处理，为获取数量较多的未受精卵细胞，需用____________处理母牛。

(4)⑤→⑦为____________技术，操作的时期是________________。

专题15基因工程和细胞工程

1.（1）0、2

（2）高

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因

（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

（5）DNA连接

（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞

（7）蔗糖为唯一含碳营养物质

2.答案：　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒　4、2

(2)抗氨苄青霉素基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即给分)　抗原—抗体杂交　

(4)脱分化、再分化

3.（1）大于800lx光照

（2）植物细胞的全能性

克服了远缘杂交不亲和的障碍

（3）既能无限繁殖，又能产生特定的抗体

特异性强、灵敏度高、化学性质单一

B淋巴细胞高度分化，不能增殖

（4）

1．(1)核移植技术　动物细胞培养

(2)从基因文库中提取(或PCR技术扩增、人工化学合成)　基因表达载体的构建

(3)胰蛋白　促性腺激素

(4)胚胎分割移植　桑椹胚或囊胚

2012届高考生物第二轮生物与环境专题导学复习

胶南一中高三生物二轮复习导学案

课题：生物与环境编号：11

教师寄语：教师寄语：再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。

1、种群的数量变化Ⅱ

2、生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用Ⅱ

3、生态系统中的信息传递Ⅱ

4、生态系统的稳定性Ⅱ

5、人口增长对生态环境的影响Ⅱ

1、汇出种群增长曲线及增长率的曲线图

2、生态系统中的能量在第二营养级的流动情况

3、构建生态系统的物质循环的物理模型（概念图）

4、抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系图解

热点一、种群数量变化

例1、下图是一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，据图回答（1）～（5）题。?

⑴图中表示种群数量最大的一点是。?

⑵图中表示种群增长速度最快的一点是。?

⑶该种群的增长速率由缓慢到增大是在迁入年后开始的。?

⑷此动物种群增长的曲线呈型。?

⑸种群数量达到环境条件所允许的最大值的点是，既要获得最大的捕获量，又要使动物源的更新不受破坏，应该使该动物种群的数量保持在点上。

变式训练1、下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线。下列叙述正确的是（）

A.在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长?

B.若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2?

C.捕获该鱼的最佳时期为t2时?

D.在t1～t2时，该鱼的种群数量呈下降趋势?

热点二、能量流动与物质循环

例2、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。

请据图回答：

⑴生态系统的碳循环是指碳元素在之间不断循环的过程。

⑵X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是。

⑶大气中的CO2在甲中图示的（在a～d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的处（在a～d中选择）可以分解为CO2。

⑷化石燃料除燃烧外，还可以通过途径产生CO2。

变式训练2、右图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物（j是未利用部分），方框大小表示使用量下列叙述正确的是（）

A进人该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等

B生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物量

C流向分解者的k可被生产者直接吸收利用

D流经该生态系统的物质和能量可循环利用

热点三、实验：探究生物某一生理变化的影响因素

1、课外小组同学发现生长在向光处的蒲公英的叶片较大，叶缘缺刻小，大多数近于全缘（称为阳生叶），而生长在荫蔽处的蒲公英的叶片较小，叶缘缺刻大，大多数呈锯齿状（称为阴生叶）。他们想进一步探究环境和遗传因素对蒲公英叶形的影响（提示：切取蒲公英的直根，可进行无性繁殖）；于是同学们提出如下三种假设：a.蒲公英的叶形主要受环境因素的影响；b.蒲公英的叶形主要受遗传因素的影响；c.蒲公英的叶形受遗传因素和环境因素的共同影响。请分析后回答：?

⑴你打算探究的假设是。（从a、b、c项中选择）

⑵请写出你的实验方案：

。

⑶如果该假设成立，那么实验结果为

。

变式训练1、一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相应的生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。?

⑴实验处理：春天，将海拔500m和1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。?

⑵实验对照：生长于处的野菊。?

⑶收集数据：第二年秋天。

⑷预测支持下列假设的实验结果：?

假设一：野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。

假设二：野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。

假设三：野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高

。

2、在某一片小麦田中，长有许多杂草，还有食草昆虫、青蛙、蛇等动物活动。某研究小组对该农田生态系统进行研究，根据所学的知识回答有关问题：?

⑴研究小组要估算该农田中荠菜的种群密度，应采用法；在取样时，

关键要做到。

⑵此农田中新迁入了一种食草昆虫，下图甲是与这种昆虫种群数量相关的出生率和死亡率的变化曲

线。请说出种群在B点后死亡率明显增加的原因：（答两点）

⑶请根据图甲在图乙坐标系中画出种群数量的变化曲线（将A、D标在纵坐标的合适位置上）。?

3、某种植玉米的农场，其收获的玉米籽粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人，牛，鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣，沼液作为种植玉米的肥料。据此回答（不考虑空间因素）：

⑴请绘制由鸡，牛，玉米和人组成的食物网：

⑵牛与鸡之间（有，无）竞争关系，理由是。

人与鸡的种间关系是，人与牛的种间关系是。

⑶流经该农场生态系统的总能量来自所固定的，无机环境中的碳以形式进入该人工群落。

⑷假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用，现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡供人食用，理论上，该农场供养的人数将会（增多、不变、减少），理由是。

文章来源：http://m.jab88.com/j/77376.html

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