（江苏专用）2020届高考生物一轮复习 专题28 胚胎工程与生态工程教师用书（PDF，含解析）

专题２８胚胎工程与生态工程真题多维细目表真题涉分考点胚胎工程生态工程题型难度设题情境试题结构素养要素２０１８江苏单科，１０２胚胎工程的理论基础及应用、动物胚胎发育的基本过程单选易良种肉牛的快速繁殖问题并列归纳与概括２０１７江苏单科，９２生态工程的原理、实例及应用单选中生态工程的原理问题并列归纳与概括２０１７江苏单科，１１２性别鉴别、胚胎移植及基因工程单选中利用乳腺生物反应器制药问题并列归纳与概括２０１７江苏单科，１４２体外受精和胚胎发育的基本过程单选中小鼠的体外受精及胚胎发育问题并列生命观念、归纳与概括２０１６江苏单科，１１２胚胎工程的理论基础及应用单选中利用胎胚工程繁殖印度沙漠猫问题并列生命观念２０１６江苏单科，２７７生态工程的原理、实例非选择中实例分析问题并列社会责任２０１５江苏单科，３２胚胎工程的理论基础单选易实例分析及基础知识问题并列生命观念、归纳与概括五年均分３．８５题／５卷２题／５卷考频（基于５年江苏卷分析）常见考法（基于课程标准分析）命题规律与趋势０１考查内容１．高考对本专题的考查涉及胚胎工程、生态工程等知识。多集中在对体外受精和胚胎发育过程及胚胎移植等方面的考查。２．对胚胎工程的考查多集中在利用胚胎工程实现良种动物快速繁育；对生态工程的考查多集中在生态工程基本原理等知识应用。０２题型难度１．考查题型有选择题和非选择题。２．试题难度多为中等。０３关联考点１．本专题试题通常融合基因工程、动物细胞工程进行综合考查，也有以良种牲畜繁育为背景的单独考查。２．生态工程通常单独考查，也可融合生态系统相关知识进行综合考查。０４命题规律１．结合高考对能力考查的要求，胚胎工程可能成为高考对本专题考查的重点。２．生态工程相关知识在高考试题中出现频率较低，但结合当前对环境保护与可持续发展的要求，生态工程相关知识极可能在高考中出现。０５核心素养试题通过良种牲畜繁育、环境保护与生态环境恢复过程分析等形式，体现了对科学素养和社会责任的考查。０６备考建议１．熟记植物胚胎工程、生态工程工程相关的基本知识。此外，本专题中的“胚胎移植”“生态工程”类试题与生活实践联系紧密，能很好地考查学生的社会责任素养的形成，也应该加以重视。２．通过必要的题型训练，巩固基础知识、掌握解答本专题试题的解题方法。专题２８　胚胎工程与生态工程１５９　　对应学生用书起始页码Ｐ３０４考点１胚胎工程　　１．精子与卵子的发生项目精子的发生卵子的发生场所睾丸曲细精管卵巢和输卵管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细胞质均等分裂细胞质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．受精作用（１）受精作用的场所：输卵管。（２）受精前的准备阶段准备精子获能　哺乳动物的精子离开睾丸后，必须在雌性动物的生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力卵子的准备　卵子达到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力（３）受精阶段———“四步曲”第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解卵丘细胞之间的物质，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。第二步：精子进入卵细胞膜。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。精子进入卵子后，立即激发卵子完成减数第二次分裂。第三步：原核形成。雄原核形成和雌原核形成。第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子（受精卵）。　　（１）精子获能是精子获得穿过卵子透明带能力（受精能力）的生理过程，而不是获得能量的过程。（２）受精过程中三大反应的作用顶体反应形成精子穿越放射冠的通道透明带反应卵细胞膜反应}是为了阻止多精入卵{（３）受精过程中的两道屏障第一道屏障是透明带反应第二道屏障是卵细胞膜反应{　　３．胚胎发育过程：受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体。（１）场所———输卵管和子宫：哺乳动物的胚胎发育早期是在输卵管中开始的，一般到桑椹胚期进入子宫，囊胚期着床。（２）早期胚胎发育过程（３）囊胚期：其内的内细胞团细胞具有发育全能性，能分化出幼体动物的所有组织器官。４．体外受精与胚胎的早期培养（１）体外受精的原理：人工模拟体内环境（包括营养、温度、ｐＨ等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。（２）体外受精主要操作步骤：主要步骤主要操作卵母细胞的采集方法一采用促性腺激素处理，排卵后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精方法二从活体的卵巢或废弃的卵巢中采集卵母细胞，经体外人工培养成熟后与获能的精子在体外受精精子的采集和获能采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等体外获能方法：培养法和化学诱导法受精获能精子和培养成熟的卵子一般在培养液小滴内共同培养一段时间后便可完成受精　　（３）早期胚胎培养：①培养液的成分：水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等。②胚胎去向：冷冻保存、移植到受体动物子宫内培养。５．胚胎移植（１）概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。（２）胚胎移植的生理学基础关键生理学基础胚胎收集早期胚胎形成后，未与母体子宫建立正常的生理和组织联系，而是处于游离状态胚胎能够移入受体哺乳动物排卵后，同种供、受体生殖器官的生理变化是相同的胚胎在受体内能够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供体胚胎正常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　　（３）同期发情处理用的是雌（孕）激素，超数排卵处理用的是促性腺激素。（４）意义①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能②保存品种资源和濒危物种，等等{６．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繁殖或克隆。（３）对囊胚阶段的胚胎进行分割时，必须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。７．胚胎干细胞（ＥＳ细胞）（１）早期胚胎中未分化的细胞或从原始性腺中分离出来的􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋１６０　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）一类细胞。（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{（３）培养过程（４）胚胎干细胞的主要用途①移植ＥＳ细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝（心）衰竭、成骨不良等病症。②ＥＳ细胞体外诱导分化，可培育人造组织器官。③ＥＳ细胞在牛磺酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞分化。（５）滋养层≠饲养层滋养层：囊胚时期沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞，滋养层最终发育成胎膜和胎盘。饲养层：饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。（６）干细胞的种类：分为全能干细胞（如胚胎干细胞）、多能干细胞（如造血干细胞）、专能干细胞（上皮组织基底层干细胞）。　　（１）“受精标志”与“受精完成的标志”的含义是否相同？提示：受精标志≠受精完成的标志。①判断卵子受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到２个极体。②受精完成的标志是雌、雄原核融合。此时，两组核染色体组合二为一。（２）用于移植的早期胚胎通常处于什么阶段？已知不同动物其胚胎移植的时间不同，请举例说明。作为胚胎移植的供体和受体有什么要求？提示：①用于移植的早期胚胎指的是原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的胚胎。②如牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑椹胚前；人胚胎可在４细胞阶段移植。原肠胚阶段的细胞分化程度高，移植成功率很低，所以胚胎移植一般在原肠胚前的阶段进行。③胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，且二者的生理状态要相同（３）卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化有着怎样的规律特点？提示：①有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而一直进行呼吸消耗，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，所以每个细胞体积相对减小。③细胞中ＤＮＡ含量：伴随着细胞分裂，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。考点２生态工程　　一、生态工程的特点及其基本原理１．概念生态工程是指应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。２．生态工程的基本特点：少消耗、高效益、可持续。３．设计生态工程的根本目的：在促进自然界良性循环的前提下，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。４．生态工程的基本原理项目理论基础意义物质循环再生原理物质循环可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响物种多样性原理物种多样性与生态系统的稳定性关系物种多样性程度高，可提高生态系统的抵抗力稳定性协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡可避免系统的失衡和破坏整体性原理生态学、系统学和经济学相统一统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定系统学和工程学原理系统的结构决定功能原理：分布式结构优于集中式和环式结构改善和优化系统的结构，以改善功能系统整体性原理：总体功能大于各部分之和能保持很高的系统生产力　　二、常用的生态工程技术设计１．食物链（网）的“相接”：连接平行的原本不相连接的种类，形成互利共生网络，提高效率，促进物质的良性循环。如在稻田养鱼的农业生态工程。２．食物链（网）的“加环”：在食物链（网）中增加一些环节，以充分利用原先尚未利用的那部分物质和能量，促使物流与能流的路径畅通，发挥生产潜力，提高生态和经济效益。　　三、我国生态工程建设的实例１．治污生态工程（１）内容：主要涉及固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等。（２）实例①生物氧化塘ａ．原理：利用藻类和细菌等生物之间的协同作用连续处理污水的生物循环过程。氧化塘中，藻类光合作用产生的氧气和空气中的氧气，有利于好氧菌降解污水中的有机物；兼性菌和厌氧菌通过好氧或厌氧反应，分解污水中的有机物。ｂ．多功能生物氧化塘工艺流程示意图多功能生物氧化塘不仅具有净化污水的作用，还可使污水资源化，其工艺流程示意图如下：污水进来后，首先进入沉砂环节，让一些固体废弃物沉淀下来。若污水中有机物的含量高，就采用流程Ⅰ。若污水中有机物的含量低，就采用流程Ⅲ或流程Ⅳ。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题２８　胚胎工程与生态工程１６１　　流程Ⅰ是利用了某些微生物能去除塘中的营养物质；流程Ⅱ和流程Ⅲ利用了植物的光合作用等；流程Ⅳ（藻、菌互生环节）就是利用藻类吸收无机物产生氧气和细菌分解有机物的作用，促进污水净化。出水前可通过对藻、菌进行控制以达到改善水质的目的。②隔河泄水蓝藻去除生态工程。（３）治污生态工程主要涉及的生态工程原理有物种多样性原理、协调与平衡原理等。２．生态恢复工程（１）内容：恢复某一地区的生物群落，形成合理、高效的食物链，并在演替过程中保持长期的稳定与平衡。其中恢复植被是生态工程的第一步。（２）实例：我国西部生态治理。（３）生态恢复工程主要涉及的生态工程原理有生物多样性原理、协调与平衡原理等。３．生态农业工程（１）依据：生态学原理。（２）前提：环境与经济协调发展。（３）特点：多层次、多功能的农业生产。（４）实例：留民营村生态农业系统。　　（１）下列说法中主要体现了生态工程的什么原理？①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害。②草原确定合理载畜量，不能过度放牧；③引种考虑适应环境；④林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。提示：①物种多样性原理；②协调与平衡原理；③协调与平衡原理；④整体性原理。（２）农作物秸秆的“多级利用”所利用的生态学原