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必考点30　胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题以及生态工程

依纲排查

1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（Ⅰ）

早期胚胎发育的阶段有哪些？

各有什么特点？

2．胚胎干细胞的移植（Ⅰ）

（1）胚胎干细胞的来源有哪些？

具有什么特点？

（2）胚胎干细胞有什么应用？

3．胚胎工程的应用（Ⅱ）

（1）胚胎移植的生理基础是什么？

（2）胚胎移植的操作程序是什么？

（3）胚胎分割移植的要求和注意事项是什么？

4．转基因生物的安全性（Ⅰ）

（1）转基因生物存在安全性的原因是什么？

（2）转基因生物的优缺点有哪些？

5．生物武器对人类的威胁（Ⅰ）

（1）生物武器有哪些种类？

（2）生物武器对人类会造成怎样的威胁？

6．生物技术中的伦理问题（Ⅰ）

如何看待克隆人、设计试管婴儿和基因身份证？

7．简述生态工程的原理（Ⅱ）

生态工程的基本原理有哪些？

8．生态工程的实例（Ⅰ）

举例说明生态工程在实际中的应用，并说明依据的原理。

1．理清早期胚胎发育各时期的特点

受精卵

↓卵裂

桑椹胚：

卵裂形成的包括32个细胞左右的胚，每个细胞都属于______细胞

↓

囊胚

↓

↓

幼体

2．把握胚胎工程的操作流程

（1）胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用____________对受、供体进行同期发情处理；第二次用________________对供体做超数排卵处理。

（2）胚胎移植过程中的两次检查：

第一次对__________________进行检查；第二次对受体母畜________________进行检查。

（3）胚胎移植的实质与优势

①实质：

早期胚胎在________________________条件下空间位置的转换。

②优势：

充分发挥雌性优良个体的________________。

3．理清治疗性克隆和生殖性克隆的区别和联系

　　类型

项目　　

治疗性克隆

生殖性克隆

区别

目的

从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗

用于生育，获得人的复制品

水平

细胞水平

个体水平

联系

都属于____________；产生新个体或新组织，遗传信息相同

4.把握试管婴儿和设计试管婴儿的异同点

（1）设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程____。

（2）试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。

（3）两者都是体外受精，并进行体外______________________，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。

5．理清生态工程的原理和实例

6．根据实例，确定生态工程的原理

生态工程实例

生态工程原理

无废弃物农业

遵循____________原理

在人工林中增加植被层次

遵循____________原理

太湖水体富营养化引起大面积水华

违反________原理

前面造林，后面砍树

违反________原理

题组一　聚焦胚胎工程

1．胚胎工程的相关判断

（1）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情（2014·山东，36

（2）改编）（　　）

（2）绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性（2012·浙江，2A）（　　）

（3）卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大（2012·浙江，2B）（　　）

（4）受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植（2011·江苏，18B）（　　）

（5）培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质（2015·江苏，3D）（　　）

（6）早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清（2011·江苏，18C）（　　）

（7）在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理（2012·江苏，9A改编）（　　）

（8）胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割（2009·江苏，8B）（　　）

（9）采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的（2015·江苏，3C）（　　）

（10）利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎（2010·江苏，16C）（　　）

（11）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（2009·江苏，8C）（　　）

2．（2014·江苏，19）杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。

科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，相关叙述正确的是（　　）

―→

A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌性激素对雌性杜泊羊进行处理

B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精

C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂

D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎

3．（2015·天津，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

4．下列关于哺乳动物胚胎干细胞的说法，正确的是（　　）

A．在体外培养条件下，胚胎干细胞可以只增殖不分化

B．原肠胚之前的早期胚胎所有细胞都属于胚胎干细胞

C．胚胎干细胞体积大，细胞核小，具有发育的全能性

D．胚胎干细胞经诱导培养获得的器官因无免疫排斥可任意移植

5．自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。

请回答下列问题：

（1）使一头良种雄性黄牛，在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法是____________________。

（2）现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。

其操作过程中需要用激素对该良种母牛（供体）和代孕母牛（受体）进行____________处理；还要用激素使供体母牛________________。

胚胎收集的过程也叫做__________。

用于移植的胚胎应发育到______________或______________阶段。

（3）采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。

该技术中首先要做的是体外受精和__________________。

体外受精主要包括__________________、__________________和__________________等几个主要步骤。

6．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”）。

7．治疗性克隆是指把患者体细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞（如神经细胞、肌肉细胞和血细胞），用于治疗。

请回答下列问题：

（1）治疗性克隆采用的技术有________________________________________________、

__________________________和干细胞培养。

（2）ES细胞可从重组细胞培养到囊胚时期的__________中分离。

（3）在培养液中加入________________可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞，体现了ES细胞在功能上具有发育的____________。

1.区别2种标志

（1）受精的标志：

看到两个极体。

（2）受精完成的标志：

雌雄原核膜融合。

2．把握“冲卵”的2个不同

（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．胚胎移植成功的关键

（1）供体、受体同期发情处理。

（2）供体用促性腺激素做超数排卵处理。

4．区别胚胎移植的生殖类型

胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成的。

题组二　聚焦生物技术的安全性和伦理问题

8．生物技术的安全性和伦理问题的判断

（1）转基因生物扩散到种植区之外不可能造成“基因污染”（　　）

（2）转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药使用、保护了农田土壤环境（　　）

（3）克隆人违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用（　　）

（4）我国禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆（　　）

（5）设计试管婴儿不需对胚胎进行基因检测（　　）

（6）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（2013·江苏，15B）（　　）

（7）种植转基因作物应与传统农业种植区隔离（2012·江苏，13A）（　　）

（8）转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中（2012·江苏，13B）（　　）

（9）种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性（2012·江苏，13C）（　　）

（10）转基因植物的目的基因可能转入根际微生物（2012·江苏，13D）（　　）

9．（2014·重庆，2）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，避免产生对人类有害的物质

B．当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

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

D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

10．下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，不正确的是（　　）

A．转基因植物合成的蛋白质，可能成为某些人群新的过敏原

B．克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念

C．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

D．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

题组三　综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程

11．（2014·山东，36）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。

12．（2015·山东，36）治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。

流程如下：

（1）过程①采用的是细胞工程中的____________技术，过程②采用的是胚胎工程中的________________技术。

（2）体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液（基）的________。

（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用________和____________两种工具酶。

基因表达载体上除目的基因外，还需有________基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。

（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。

在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。

若将图中获得的组织器官移植给个体________（填“A”或“B”），则不会发生免疫排斥反应。

题组四　聚焦生态工程

13．生态工程的判断

（1）单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害——协调与平衡原理（　　）

（2）草原确定合理载畜量，不能过度放牧——协调与平衡原理（　　）

（3）引种考虑适应环境——物种多样性原理（　　）

（4）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（　　）

（5）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（2010·江苏，15D改编）（　　）

（6）要实现人与自然的和谐发展，通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源是最合理的（2008·广东，16A）（　　）

（7）要实现人与自然的和谐发展，发展生态农业，实现物质和能量的多级利用是最合理的（2008·广东，16C）（　　）

14．现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。

污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。

回答问题：

（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。

在这个过程中，微生物通过__________________呼吸将有机物分解。

（2）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。

（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、____________________和__________________等原理。

（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。

提醒：

完成作业　考点过关练30

二轮专题强化练

姓名：

________　班级：

________　学号：

________

考点过关练30

胚胎工程、生物技术的安全性

和伦理问题以及生态工程

1．加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可以用于对抗生化武器。

如图是转基因山羊的培育过程示意图，请据图回答问题（山羊为二倍体）：

（1）在上述操作中，目的基因是____________________基因，将该基因表达载体导入受体细胞常用的方法是____________法。

（2）胚胎工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。

图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是__________。

（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到________________________期才能完成受精作用，此时细胞中的染色体组数是________。

为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入________激素。

受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和________________。

（4）要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行______________。

（5）下列不属于生物武器特点的是________。

A．致病力强，传染性大

B．污染面积大，危害时间长

C．有潜伏期，传染途径多

D．造价高，技术难度大

2．（2014·福建，33）Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。

科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。

其技术流程如图：

（1）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的__________________________________。

（2）步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。

（3）步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。

可以根据Rag2基因的________________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。

用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。

为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。

（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的__________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。

3．生物技术的迅猛发展挑战了原有的社会伦理道德秩序，引起了激烈的争论，回答下列问题：

（1）支持者认为，克隆人是一项科学研究，应当有它内在的发展规律，允许有一定的发展。

反对者则认为，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，克隆人是在人为地制造______________________________都不健全的人。

（2）在针对克隆技术的争论中，我国政府的态度明确，及时立法，规范了克隆技术的应用。

我国明确禁止生殖性克隆，一再重申四不原则：

不赞成、不允许、不支持、____________任何生殖性克隆人的实验。

（3）设计试管婴儿与试管婴儿在技术手段上的区别是______________________________。

前者的生殖方式是__________________。

4．（2015·景德镇一模）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，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田。

请据图回答：

（1）该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）。

学生用书答案精析

必考点30　胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题以及生态工程

核心提炼

1．有丝　全能　内细胞团

2．

（1）孕激素　促性腺激素　

（2）收集的胚胎　是否妊娠　（3）①相同生理环境　②繁殖潜能

3．无性生殖

4．

（1）④　（3）早期胚胎培养

6．物质循环再生　物种多样性　协调与平衡　整体性

题组突破

1．

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√　（7）×　（8）×　（9）√　（10）√　（11）×

2．D　[A项，超数排卵时使用的是促性腺激素，而不是雌性激素。

B项，从卵巢中采集的卵母细胞未发育成熟，需要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精。

C项，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需要注射免疫抑制剂。

D项，为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得基因型相同的同卵双胎或多胎个体。

]

3．C　[从图中可知，母亲卵母细胞只是提供了细胞核，而线粒体位于细胞质中，因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；红绿色盲基因位于细胞核内的染色体上，捐献者只是提供了细胞质，所以捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；染色体全部位于细胞核内，从图中可知，三亲婴儿的染色体一半来自母亲、一半来自父亲，C错误；从图中可知，体外受精完成后，还需要进行早期胚胎培养，当培养到桑椹胚或囊胚时再通过胚胎移植，移植到母亲子宫内继续发育，D正确。

]

4．A　[囊胚时期细胞已开始分化，滋养层细胞不具有全能性；胚胎干细胞体积小，细胞核较大；胚胎干细胞经诱导培养获得的器官仅在用于提供胚胎干细胞的个体时才不会发生免疫排斥反应。

]

5．

（1）人工授精　

（2）同期发情　超数排卵　冲卵　桑椹胚　囊胚　（3）早期胚胎的培养　卵母细胞的采集和培养　精子的采集和获能（精子的获取）　受精

解析　

（1）通过人工授精的方法，可以在短时间内大量繁殖优良品种。

（2）胚胎移植进行前，首先要对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理，同时还要用激素处理供体母牛使其超数排卵；人工收集发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。

（3）试管动物技术包括体外受精和早期胚胎的培养，体外受精又包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精三个阶段。

6．

（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

解析　

（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。

7．

（1）体细胞核移植技术　早期胚胎培养技术

（2）内细胞团　（3）分化诱导因子　全能性

解析　

（1）治疗性克隆是指把患者体细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞，把重组细胞体外培养到囊胚，然后从囊胚内分离出ES细胞，使获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型的细胞的技术。

包括的技术有：

体细胞核移植技术、早期胚胎培养技术、干细胞培养技术。

（2）ES细胞可从重组细胞培养到囊胚时期的内细胞团中分离。

（3）分化诱导因子可诱导ES细胞分化形成各种类型的细胞，体现了ES细胞在功能上具有发育的全能性。

8．

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）√　（5）×　（6）×　（7）√　（8）×　（9）√　（10）√

9．D　[A项，培育转基因植物时，要根据目的基因的产物是否对人类有害来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育。

B项，克隆人会给社会带来伦理上的问题，所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验；治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义，所以并不反对治疗性克隆。

C项，科学地设计试管婴儿对于治疗不孕不育及一些难治之症具有积极的意义，但有人却滥用此技术选择性设计婴儿，所以设计试管婴儿遭到反对。

D项，干扰素并不能用于制造生物武器，多用于治疗一些病毒性疾病。

]

10．C　[来自于自然界的抗性基因进入转基因植物以外的其他植物如杂草体内，可能会产生“超级杂草”，对生物安全造成威胁。

]

11．

（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　（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）

解析　

（1）用同种限制性核酸内切酶对目的基因和载体进行切