2018届高三生物二轮复习-18胚胎工程与生态工程

部分专题复习新创意专题九现代生物科技专题第18讲胚胎工程与生态工程课时作业01宏观概览回顾02命题热点调研01宏观概览回顾重忆宏观知识，巩固一轮成果02命题热点调研剖析命题热点，猜想命题特点考点一胚胎工程强化学思知能学有所思，思有深度[知识·核心·热点]1．准确记忆早期胚胎发育过程(填图)2．熟知胚胎工程的操作流程(填空)(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；第二次对受体母畜检查。(3)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。孕激素促性腺激素收集的胚胎是否妊娠进行[范例·调研·方法]【典例1】(2017·山东名校联考)下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：(1)超数排卵技术就是对供体母牛注射促性腺激素。(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。(3)从A到E中，适于牛的胚胎移植时期有D、E。(4)图中标号3为滋养层，它将来可发育为胎膜和胎盘。(5)若一次给受体移入多个胚胎，产生多个后代，其基因型都相同吗？(要求说明理由)不一定相同。因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来，它们的基因型可能相同，也可能不同。[解题技法]关键词突破法1．点睛：明确题中关键词“超数排卵”“冲卵”“胚胎移植”“胎膜和胎盘”。2．答题分析：(1)超数排卵技术即对供体母牛注射促性腺激素。(2)冲卵实质是将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。(3)桑椹胚和囊胚期的胚胎适于进行胚胎移植。(4)图中标号3为滋养层，1为内细胞团，2为囊胚腔。(5)若一次给受体移入多个胚胎，则由于这些胚胎可能来自多个受精卵，故基因型可能相同，也可能不同。【母题探究】——借题猜押其他命题点押题点1：试管动物的技术基础有哪些？体外受精、胚胎移植。押题点2：胚胎移植中3个重要考点：(1)供体选择的条件是具有优良遗传性能和生产性能的个体。(2)受体选择的条件是健康体质，正常繁殖能力的同种普通个体。(3)胚胎移植后一定要对母牛进行是否妊娠的检查。题组冲关调研练有所得，得有高度1．知识性失误(判断正误)(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(×)提示：为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵。(2)卵裂球细胞的总体积随分裂次数增加而不断增大(×)提示：受精卵在卵裂过程中，胚胎的总体积基本不变或略有减小。(3)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植(×)提示：胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚期的胚胎。(4)早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质(×)提示：维生素和激素不是能源物质。(5)在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理(×)提示：对供体和受体母牛进行同期发情处理，所用激素相同，但对供体母牛进行超数排卵处理要用促性腺激素，受体母牛则不需要。(6)采用胚胎分割技术产生同卵多胎的数量是有限的(√)(7)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎(√)(8)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(×)提示：胚胎干细胞具有体积较小，细胞核大，核仁明显的特点。2．(2017·郑州二模)下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图回答：(1)上图A、B过程用到的生物技术分别是核移植、早期胚胎培养(或动物细胞培养)(顺序不能改变)，甲称作囊胚。(2)乙是具有自我更新(自我维持)和分化发育潜能的胚胎干细胞。(3)相同的胚胎干细胞，通过C过程“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因的选择性表达。上述“克隆”过程是胚胎干细胞分裂和分化的结果。(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是无排斥反应。解析：(1)分析图示可知，A过程表示患者的体细胞核与去核的卵细胞重组的过程，所用到的生物技术是核移植技术；B过程表示将重组细胞培养成早期胚胎的过程，用到的生物技术是早期胚胎培养(或动物细胞培养)，甲称作囊胚。(2)乙是从囊胚中分离出的胚胎干细胞，胚胎干细胞具有发育的全能性，具有自我更新(自我维持)和分化发育潜能。(3)图中C过程“克隆”的实质是诱导胚胎干细胞分化为组织细胞的过程，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。C过程“克隆”是胚胎干细胞分裂和分化的结果。(4)按上述方法克隆的器官，其遗传物质几乎来自患者本人，所以在器官移植方面的主要优点是无排斥反应。3．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。(2)图中2－细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为冲卵(或冲胚)；也可从灰鼠体内取出卵子，通过体外受精(或核移植)后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用冷冻(或低温)方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的内细胞团分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向诱导分化后用于疾病的细胞治疗。解析：该题综合考查动物细胞工程和胚胎工程技术的原理和方法。(1)对动物细胞进行的初次培养为原代培养，动物细胞培养时具有细胞贴壁生长和接触抑制现象。(2)胚胎移植所需的胚胎可从供体输卵管中通过冲卵的方法获得，也可将卵子经体外受精或核移植后获得的受精卵或重组细胞进一步培养得到早期胚胎。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可进行冷冻保存。(4)胚胎干细胞常由囊胚的内细胞团分离培养获得，由于iPS细胞具有发育的全能性，经定向诱导可分化形成特定组织细胞，因而在医学上具有广阔的应用前景。4．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，其目的是使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)；从良种公牛采集的精子需获能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CO2气体以维持培养液(基)的pH。(3)图中过程A称为胚胎移植，它在胚胎工程中的意义在于提高优良母畜的繁殖率。(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显微注射法；获得转基因母牛后，如果牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)即说明目的基因已经表达。解析：本题主要考查胚胎工程的原理，意在考查考生的识图能力和知识应用能力。(1)在体外受精前，要对精子进行获能处理，要对卵母细胞进行培养，让其进一步成熟，才具有与精子进行受精的能力。(2)在体外培养受精卵时，需要提供一定量的CO2，以维持培养液的pH。(3)将早期胚胎植入受孕母体的子宫中，属于胚胎移植，它在胚胎工程中的意义有：①可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力；②大量节省购买种畜的费用；③一胎多产。(4)将目的基因导入受精卵的常用方法为显微注射法；如果母牛的乳汁中含有人类白细胞介素，则说明目的基因在母牛体内已经表达。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。考点二生态工程强化学思知能学有所思，思有深度[知识·核心·热点]1．熟记生态工程的原理和实例(将“”中的内容补充完整)2．判断生态工程实例中的主要原理(填表)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，后面砍树违反原理物质循环再生物种多样性协调与平衡系统整体性[范例·调研·方法]【典例2】(2017·南京三模)南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题：(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的物质循环再生原理、物种多样性原理和系统整体性原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示：①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。答案：如图所示：②如果将“无机物——农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？土壤中的无机物得不到补充，物质循环受到破坏，土壤肥力下降。(3)在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是(C)A．物质经过多级利用，实现了良性循环B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染(4)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？不正确。因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，营养级生物数量也越少。[解题技法]综合分析法1．点睛：结合教材知识，综合分析实例，正确解答。2．答题分析：(1)生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和系统整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也具有良好的生态效益和社会效益。(2)物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，即物质循环再生原理。如果把“无机物——农田”这一环节去掉，势必会使物质循环受到破坏。(3)能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%～20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比会大大增加。(4)从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长。题组冲关调研练有所得，得有高度1．知识性失误(判断正误)(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(×)提示：单一的人工林生物多样性低，物种数目少，营养级简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性低，容易遭受害虫危害，体现物种多样性原理。(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(×)提示：体现了协调与平衡原理。(4)林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题——系统整体性原理(√)(5)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(×)提示：发展生态农业，实现物质和能量的多级利用是实现人与自然和谐发展最合理的措施。2．池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题：(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为正反馈调节。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的净化作用，有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有