考點一 體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育
1．精子和卵子的發(fā)生
(1)精子的發(fā)生
①場所：哺乳動物精子發(fā)生的場所是睪丸。
②時期：從初情期開始，直到生殖機能衰退。
③過程
(2)卵子的發(fā)生
①場所：雌性動物的卵巢內(nèi)。
②時期：在動物胚胎性別分化以后。
③過程
2．受精
(1)概念：精子和卵子結(jié)合形成合子(受精卵)的過程。
(2)場所：雌性動物的輸卵管內(nèi)。
(3)過程
eq \x(\a\al(準(zhǔn)備,階段)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(精子獲能：在雌性動物的生殖道內(nèi)完成,卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到MⅡ中期才有受精能力))
↓
eq \x(\a\al(受精,階段)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(精子穿越放射冠（頂體反應(yīng)）,↓,穿越透明帶（透明帶反應(yīng)：阻止多精入卵的第一,道屏障）,↓,進入卵細(xì)胞（卵細(xì)胞膜反應(yīng)：阻止多精入卵的第,二道屏障）,↓,原核形成,↓,雌、雄原核結(jié)合（受精完成的標(biāo)志）))
3．早期胚胎發(fā)育
[基礎(chǔ)診斷]
1．排卵是指卵泡從卵巢中排出。(選修3 P63討論)(×)
2．在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志。(選修3 P63正文)(√)
3．剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。(選修3 P64正文)(√)
4．在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期。(選修3 P67正文)(×)
5．內(nèi)細(xì)胞團將來發(fā)育成胎膜和胎盤。(選修3 P67正文)(×)
[深度拓展]
1．(選修3 P62討論)精子細(xì)胞變成精子的過程中，細(xì)胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細(xì)胞核和線粒體都保留下來，對這一現(xiàn)象怎樣理解？為什么精子中的線粒體集中在尾的基部？
提示：細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所，也是參與精卵結(jié)合和后代遺傳特性與細(xì)胞代謝活動的控制中心。線粒體是精子進行有氧呼吸的場所。線粒體集中于尾的基部形成線粒體鞘，是精子維持生存和運動能量的“動力工廠”。
2．(選修3 P63討論)剛排出的卵是成熟的卵子嗎？它在母體的什么部位與精子受精？
提示：剛排出的卵子尚未完全成熟，僅完成減數(shù)第一次分裂，需要在輸卵管進一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過程。卵子是在輸卵管與精子受精的。
1．受精過程中的“三大反應(yīng)”“兩道屏障”
2．卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律
(1)有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，而一直呼吸消耗，有機物總量減少。
(2)細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個細(xì)胞體積減小。
(3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細(xì)胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。
eq \a\vs4\al(考查精、卵細(xì)胞的發(fā)生與受精過程分析)
1．下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是( )
A．圖中X指卵細(xì)胞膜反應(yīng)，Y指卵子的減數(shù)分裂Ⅱ
B．經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶
B [X表示卵細(xì)胞膜反應(yīng)，是防止多精入卵的第二道屏障，Y表示減數(shù)分裂Ⅱ，在受精過程中卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，A正確；經(jīng)圖中Y過程，除形成雌原核外，還形成極體，B錯誤；精子入卵主要是指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合，C正確；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶體的作用下自溶，D正確。]
2．(2021·邢臺期末)下列有關(guān)受精過程的說法，正確的是( )
A．精子的細(xì)胞膜和卵細(xì)胞膜相互融合依賴于生物膜的流動性
B．精子在雌性動物的子宮中獲能后才能參與受精
C．精子在接觸卵細(xì)胞膜的瞬間發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)
D．精子入卵后，保留原有的核膜，細(xì)胞核體積增大稱為雄原核
A [精子的細(xì)胞膜和卵細(xì)胞膜相互融合依賴于生物膜的流動性，A正確；精子在雌性動物的生殖道中獲能后才能參與受精，B錯誤；精子在接觸卵細(xì)胞膜的瞬間發(fā)生透明帶反應(yīng)，C錯誤；精子入卵后，原有核膜破裂并形成一個新的核膜，細(xì)胞核體積增大稱為雄原核，D錯誤。]
eq \a\vs4\al(明確早期胚胎發(fā)育過程)
3．下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答下列問題：
(1)寫出胚胎發(fā)育各個階段的名稱：
A：________________，B：________________。
(2)寫出圖中各標(biāo)號的名稱：
①________________，②________________，
③________________，④________________。
(3)A時期的細(xì)胞具有發(fā)育上的_________性，B時期開始出現(xiàn)_____________。
(4)②將來發(fā)育成________________________。
(5)動物胚胎是由受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，受精卵由一個精子和卵子結(jié)合，防止多精入卵受精的兩道屏障分別是________________和________________。
解析： (1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚。(2)B時期中①是滋養(yǎng)層，②是內(nèi)細(xì)胞團，③是透明帶，④是囊胚腔。(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，囊胚期細(xì)胞逐漸分化，分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團。(4)內(nèi)細(xì)胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。(5)防止多精入卵受精的兩道屏障分別是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。
答案： (1)桑椹胚 囊胚 (2)①滋養(yǎng)層 ②內(nèi)細(xì)胞團 ③透明帶 ④囊胚腔 (3)全能 細(xì)胞分化 (4)胎兒的各種組織 (5)透明帶反應(yīng) 卵細(xì)胞膜反應(yīng)
考點二 胚胎工程及其應(yīng)用
1．體外受精和早期胚胎培養(yǎng)
(1)體外受精
(2)胚胎的早期培養(yǎng)
①培養(yǎng)液的成分 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(兩“鹽”：無機鹽和有機鹽,兩“素”：維生素和激素,兩“酸”：氨基酸和核苷酸,另有水和血清等))
②胚胎處理：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。
2．胚胎工程的應(yīng)用及前景
(1)胚胎移植
①意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
②生理學(xué)基礎(chǔ)
③基本程序
eq \x(\a\al(對供、受體的,選擇和處理)) → eq \x(\a\al(配種或進行,人工授精)) → eq \x(\a\al(對胚胎的收集、,檢查、培養(yǎng)或保存)) → eq \x(\a\al(胚胎,移植)) → eq \x(\a\al(移植后,檢查))
(2)胚胎分割
①材料：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。
②實質(zhì)：胚胎分割可增加動物后代的數(shù)量，其實質(zhì)是動物的無性繁殖(或克隆。)
③操作要求：對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團均等分割。
(3)胚胎干細(xì)胞
①來源：從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。
②特點 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(形態(tài)：體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯,功能：具有發(fā)育的全能性,體外培養(yǎng)：可以只增殖而不發(fā)生分化))
③應(yīng)用 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(用于治療人類的某些頑癥,培育人造組織器官,研究體外細(xì)胞分化的理想材料))
[基礎(chǔ)診斷]
1．胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌雄性優(yōu)良個體的繁殖能力。(選修3 P75正文)(×)
2．在胚胎移植中，用激素對供體母畜要做超數(shù)排卵處理，對供、受體母牛要用激素進行同期發(fā)情處理。(選修3 P77圖3－19)(√)
3．沖卵后，對胚胎進行質(zhì)量檢查，這時的胚胎應(yīng)發(fā)育到原腸胚階段，將收集的胚胎直接向受體移植。(選修3 P77圖3－19)(×)
4．胚胎干細(xì)胞具有體積小、細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點。(選修3 P80正文)(×)
[深度拓展]
1．(選修3 P76討論)胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。你認(rèn)為這樣的概括正確嗎？
提示：正確。胚胎移植成功率的高低與供、受體生理環(huán)境條件密切相關(guān)。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育。所以我們可以把胚胎移植簡單概括為早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。
2．(選修3 P79旁欄思考)對囊胚階段的胚胎進行分割時，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團均等分割？
提示：內(nèi)細(xì)胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團多的部分發(fā)育能力強，少的部分發(fā)育受阻或不良，甚至不能發(fā)育等問題。
1．歸納概括胚胎移植中的四個注意點
(1)胚胎移植過程中兩次激素使用
第一次常用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。
(2)胚胎移植過程中有兩次檢查
第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。
(3)不同動物胚胎移植的時間不同
牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段；小鼠、家兔在桑椹胚前；幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低。
(4)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖的判斷
取決于胚胎的來源。胚胎若是由受精卵形成的，則為有性生殖；若是由核移植技術(shù)或胚胎分割形成的，則為無性生殖。
2．克隆動物、試管動物與轉(zhuǎn)基因動物遺傳特性比較
eq \a\vs4\al(圍繞胚胎移植過程，考查生命觀念和科學(xué)思維能力)
1．(2020·新高考山東卷)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是( )
A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B．體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C．胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植
D．遺傳改造的小鼠胚胎干細(xì)胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得
C [用促性腺激素處理雌鼠，可使其超數(shù)排卵，A正確；在體外受精前，要對小鼠的精子進行獲能處理，B正確；胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量，不同動物胚胎移植的時間不同，例如牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段才進行移植，小鼠和家兔等實驗動物可在更早的階段移植，C錯誤；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以對小鼠胚胎干細(xì)胞進行遺傳改造，D正確。]
2．(2021·山東濟寧一模)牛胚胎移植實驗的主要流程如下圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是( )
①供體超數(shù)排卵→②配種→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A．①過程需要注射有關(guān)激素，目的是獲得更多的成熟卵細(xì)胞
B．③過程以哺乳動物早期胚胎與子宮建立了組織上的聯(lián)系為前提
C．④過程是“對胚胎進行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到囊胚或原腸胚階段
D．⑤過程能否成功主要取決于供、受體生理狀況是否一致
D [①過程需要注射有關(guān)激素(促性腺激素)，目的是獲得更多的卵母細(xì)胞，但所獲得的卵母細(xì)胞還未完成減數(shù)分裂，是不成熟的，A錯誤；③過程是以哺乳動物早期胚胎處于游離狀態(tài)為前提，B錯誤；④過程是“對胚胎進行質(zhì)量檢查”，可移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段，C錯誤；⑤過程成功率的高低主要決定于供、受體生理狀況的一致性，D正確。]
eq \a\vs4\al(胚胎分割和干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用)
3．(2021·湖南師大附屬中學(xué)一模)Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細(xì)胞?？蒲腥藛T利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術(shù)流程如圖：
(1)步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細(xì)胞的________。
(2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到囊胚期時，可從其__________分離出ES細(xì)胞。還可以從胎兒的__________分離獲得ES細(xì)胞。
(3)ES細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核________、核仁________，在功能上，屬于____________(填“單能干細(xì)胞”“多能干細(xì)胞”或“全能干細(xì)胞”)。
(4)ES細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料。ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，在培養(yǎng)液中添加______________，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞分化，為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機理提供了有效的手段。
(5)步驟③中，需要構(gòu)建____________________________。可以根據(jù)Rag2基因的核苷酸序列，合成引物，利用________技術(shù)擴增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應(yīng)具有________________________的酶切位點。
(6)為檢測Rag2基因的表達情況，可提取治療后的小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)，用抗____________的抗體進行雜交實驗。
解析： (1)步驟①是核移植過程，將體細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中，所以實驗前要去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。(2)ES細(xì)胞是由早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團或原始性腺分離出來的一類細(xì)胞。(3)胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞，屬于全能干細(xì)胞。(4)ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)，若在培養(yǎng)液中添加分化誘導(dǎo)因子，就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞分化成不同類型的組織細(xì)胞。(5)步驟③是將目的基因(Rag2基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞，需要構(gòu)建含有目的基因的表達載體，體外擴增目的基因可用PCR技術(shù)；基因工程中構(gòu)建基因表達載體時，應(yīng)用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和載體，若用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在DNA片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段，則為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應(yīng)具有HindⅢ和PstⅠ限制酶的酶切位點。(6)基因表達的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，所以提取小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)進行抗原—抗體雜交。即提取治療后的小鼠骨髓細(xì)胞的蛋白質(zhì)(抗原)，用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗，檢測提取的小鼠骨髓細(xì)胞中是否含有Rag2蛋白。
答案： (1)細(xì)胞核 (2)內(nèi)細(xì)胞團 原始性腺 (3)大 明顯 全能干細(xì)胞 (4)分化誘導(dǎo)因子 (5)含有Rag2基因的表達載體 PCR HindⅢ和PstⅠ限制酶 (6)Rag2蛋白
考點三 生物技術(shù)的安全性和倫理問題
1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性
(1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因：
①目前對基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機制等都了解得相當(dāng)有限。
②目的基因往往是異種生物的基因。
③外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。
(2)對轉(zhuǎn)基因生物安全性問題的爭論：在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個方面存在激烈的爭論。
(3)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)：正確看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來的安全性問題，要趨利避害，不能因噎廢食。
2．生物技術(shù)的倫理問題
3.禁止生物武器
(1)生物武器的種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等。
(2)生物武器的特點：致病力強、有潛伏期、污染面積大、危害時間長、傳染途徑多、擁有生命力、受自然條件影響大。
(3)我國政府觀點：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴散。
[基礎(chǔ)診斷]
1．科學(xué)家將生長激素基因、促生長激素基因轉(zhuǎn)入動物，培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜和培育抗病毒動物。(選修3 P87正文)(×)
2．轉(zhuǎn)基因作為一項技術(shù)本身是中性的。(選修3 P89正文)(√)
3．生物芯片的廣泛應(yīng)用，使基因及其表達產(chǎn)物的檢測更加快速、簡便。(選修3 P93背景資料)(√)
[深度拓展]
1．(選修3 P92旁欄思考)為解決不孕夫婦的生育問題而出現(xiàn)的試管嬰兒，與教材P92爭論焦點所說“設(shè)計試管嬰兒”有什么區(qū)別？
提示：設(shè)計試管嬰兒是指體外受精形成的胚胎在植入母體孕育前，根據(jù)人們的需要，將胚胎的一個細(xì)胞取出，進行某些基因檢測。當(dāng)檢測結(jié)果符合人們需要時，再把胚胎植入。一般試管嬰兒不經(jīng)過基因檢測這一步。
2．(選修3 P92討論)為什么捐出一部分骨髓，不會給捐獻者的身體健康造成損傷？
提示：捐獻骨髓是從骨髓中分離出一部分造血干細(xì)胞供移植。造血干細(xì)胞在人的骨髓中較多，而在外周血液較少，干細(xì)胞的自我更新能力很強，身體很快會恢復(fù)，因此不會對健康有損傷。
1．治療性克隆與生殖性克隆的比較
2.試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒的比較
eq \a\vs4\al(圍繞轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，考查社會責(zé)任)
1．(2021·安徽蚌埠一模)轉(zhuǎn)基因食品存在“是否安全”的爭議，有人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草劑)”轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植，使噴灑除草劑的人患癌癥。請用已學(xué)知識判斷，以下說法正確的是( )
A．自古就有“吃啥補啥”的說法，所以吃了轉(zhuǎn)基因食品，則其中的基因會整合到人的基因組中
B．嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達部位，則轉(zhuǎn)基因食品的安全性可以得到保障
C．若食用轉(zhuǎn)基因大米，就一定會對人的健康造成危害
D．抗除草劑植物生產(chǎn)的食品會導(dǎo)致人患癌癥
B [吃了轉(zhuǎn)基因食品，其中的基因會被消化分解，因此不會整合到人的基因組中，A錯誤；嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達部位，則轉(zhuǎn)基因食品的安全性可以得到保障，B正確；食用轉(zhuǎn)基因大米不一定會對人的健康造成危害，C錯誤；抗除草劑植物生產(chǎn)的食品不一定會導(dǎo)致人患癌癥，D錯誤。]
eq \a\vs4\al(圍繞試管嬰兒，考查科學(xué)思維能力和社會責(zé)任)
2．下圖為三親嬰兒的培育過程的技術(shù)路線。
據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是( )
A．該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代
B．捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒
C．三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核
D．三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)
C [分析圖示可知，母親只提供細(xì)胞核，因而可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，A正確；紅綠色盲基因?qū)儆诤嘶?，而捐獻者提供的是去核卵母細(xì)胞，其紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒，B正確；三親嬰兒的染色體一半來自母親提供的細(xì)胞核，一半來自精子，C錯誤；體外受精形成的受精卵需培養(yǎng)形成早期胚胎，而后經(jīng)胚胎移植進入受體子宮內(nèi)，D正確。]
3．生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會關(guān)注的熱點。下列敘述錯誤的是( )
A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)
B．當(dāng)今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，但不反對治療性克隆
C．反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒
D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力
D [在獲得轉(zhuǎn)基因植物時，要嚴(yán)格選擇目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的毒性蛋白或過敏蛋白等物質(zhì)，A正確；當(dāng)今社會的普遍觀點是禁止有關(guān)人類的生殖性克隆，但不反對治療性克隆，B正確；反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人將此技術(shù)用于設(shè)計嬰兒性別，C正確；生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑及經(jīng)過基因重組的致病菌等，干擾素不屬于生物武器，D錯誤。]
考點四 生態(tài)工程
1．生態(tài)工程
(1)建設(shè)目的：遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。
(2)特點：與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。
2．生態(tài)經(jīng)濟
(1)原則：“循環(huán)經(jīng)濟”。
(2)特點：使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料。
(3)實現(xiàn)手段：生態(tài)工程。
3．生態(tài)工程的基本原理
[基礎(chǔ)診斷]
1．“無廢棄物農(nóng)業(yè)”主要遵循的是物種多樣性原理。(選修3 P103正文)(×)
2．根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應(yīng)超過環(huán)境容納量。(選修3 P106正文)(√)
3．建立在對系統(tǒng)成分的性質(zhì)及相互關(guān)系充分了解基礎(chǔ)之上的整體理論，是解決生態(tài)環(huán)境問題的必要基礎(chǔ)。(選修3 P106正文)(√)
4．系統(tǒng)整體性原理可以實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。(選修3 P107正文)(√)
5．在進行生態(tài)工程建設(shè)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件，因地制宜地進行。(選修3 P110正文)(√)
6．小流域治理模式應(yīng)用生態(tài)工程的整體原理、協(xié)調(diào)與平衡原理，以及工程學(xué)等原理。(選修3 P111正文)(√)
[深度拓展]
1．分析甲、乙兩圖分別體現(xiàn)了哪種生態(tài)工程的基本原理？
提示：圖甲體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生原理，圖乙體現(xiàn)了整體性原理。
2．以下幾種情況分別能體現(xiàn)哪種生態(tài)工程原理？
①單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害。
②草原確定合理載畜量，不能過度放牧。
③引種考慮適應(yīng)環(huán)境。
④林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)，既考慮種樹又考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。
提示：①物種多樣性原理；②協(xié)調(diào)與平衡原理；③協(xié)調(diào)與平衡原理；④整體性原理。
1．生態(tài)工程基本原理的比較歸納
2.生態(tài)工程的整體性原理與系統(tǒng)整體性原理的比較
eq \a\vs4\al(辨析生態(tài)工程的原理)
1．生態(tài)工程建設(shè)的目的是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。請回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：
(1)某生態(tài)工程以沼氣工程為中心，各類植物的秸稈、枝葉用來生產(chǎn)飼料喂養(yǎng)畜、禽、魚，人、畜、禽糞便作為原料生產(chǎn)沼氣，沼渣水返還農(nóng)田、菜園、果園、苗圃、魚塘，體現(xiàn)了生態(tài)工程的____________原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其______________。在該生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的____________原理。
(2)上述生態(tài)系統(tǒng)工程把魚塘、農(nóng)田、果園等有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循________________原理。
(3)從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，在我國西北地區(qū)植樹造林應(yīng)注意哪些問題？________________________________________________________________________。
(4)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對________________進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。
解析： (1)以沼氣工程為中心的生態(tài)工程，體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。在該生態(tài)工程中，種植不同的農(nóng)作物、果樹，飼養(yǎng)多種畜禽，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物種多樣性原理。該生態(tài)工程建設(shè)中，根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，魚塘中每一種魚苗的投放量都不宜超過其環(huán)境容納量。(2)該生態(tài)系統(tǒng)把魚塘、農(nóng)田、果園等有機地組合在一起，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，遵循系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)(系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能)原理。(3)從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，在我國西北地區(qū)植樹造林應(yīng)注意所栽植物要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。(4)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。
答案： (1)物質(zhì)循環(huán)再生 環(huán)境容納量 物種多樣性 (2)系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)(系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能) (3)所栽植物要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境 (4)已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)
eq \a\vs4\al(分析生態(tài)工程的實例和應(yīng)用)
2．(2020·新課標(biāo)Ⅱ)植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國的重要措施。回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題：
(1)在植樹造林時，一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因為與混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)，其抵抗力穩(wěn)定性______。抵抗力穩(wěn)定性的含義是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國利用生態(tài)工程的原理進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，其做法是收集有機物質(zhì)，包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機肥料的優(yōu)點是_______________________________________
_____________________________________________________________(答出3點即可)。
在有機肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的________。
(3)在污水凈化過程中，除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來回收污水中的銅、鎘等金屬元素，請?zhí)峁┮粋€方案：__________________________________________________
_______________________________________________________________________。
解析： (1)全部種植一種植物，該生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱，抵抗力穩(wěn)定性就越低。抵抗力穩(wěn)定性是指：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力。(2)施用有機肥料比單純使用化學(xué)肥料的優(yōu)點有：改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。在有機肥料的形成過程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中的分解者。(3)種植能夠吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬，同時將污水凈化。
答案： (1)低 生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀或不受損害的能力 (2)改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用 分解者 (3)種植能夠吸收這些金屬元素的水生植物，再從植物中回收金屬
一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
二、要語必記
1．受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶→精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識別→精子遺傳物質(zhì)進入卵細(xì)胞。
2．胚胎發(fā)育過程：受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。
3．體外受精過程
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng),精子的采集和獲能）)) 受精→胚胎的早期培養(yǎng)
4．胚胎移植的基本程序：對供、受體的選擇和處理→配種或進行人工授精→對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。
5．生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。
移入
動物發(fā)情排卵后，在一段時間內(nèi)同種動物的供受體生殖器官的生理變化是相同的
收集
早期胚胎處于游離狀態(tài)
存活
受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥
遺傳特征
供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響
項目
克隆動物
試管動物
轉(zhuǎn)基因動物
概念
用核移植的方法獲得的動物
用體外受精的方法獲得的動物
由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動物
技術(shù)
核移植
體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)
DNA重
組技術(shù)
生殖
方式
無性繁殖
有性生殖
有性生殖或保持原生殖方式
遺傳
特性
主要與供核個體相同
具備雙親的遺傳性狀
具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特性
相同
點
三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎
—
反對
支持
克隆人
倫理
方面
違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止生殖性克隆
中國不反對治
療性克隆
技術(shù)
方面
技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高
可通過胚胎分級、基因診斷、染色體檢查等方法解決技術(shù)問題
設(shè)計試
管嬰兒
胚胎也是生命，殺死胚胎無異于“謀殺”
提供骨髓造血干細(xì)胞并不會對試管嬰兒造成損傷
基因
檢測
技術(shù)
方面
很難用在具體醫(yī)療中
有一些遺傳性疾病通過基因檢測，可以在早期采取預(yù)防措施
道德
方面
可能引起基因歧視
通過正確的科學(xué)知識傳播、倫理道德教育和立法，解決基因歧視現(xiàn)象
類型
項目
治療性克隆
生殖性克隆
區(qū)別
目的
從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療
用于生育，獲得人的復(fù)制品
水平
細(xì)胞水平
個體水平
聯(lián)系
都屬無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息相同
—
試管嬰兒
設(shè)計試管嬰兒
技術(shù)手段
胚胎移植前，不需要進行遺傳學(xué)診斷
胚胎移植前需要進行遺傳學(xué)診斷
應(yīng)用
主要解決不孕夫婦的生育問題
用于白血病、貧血癥等的治療
相同點
體外受精，進行體外早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植；有性生殖
基本原理
含義
物質(zhì)循環(huán)再生原理
物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)、分層分級利用
物種多樣性原理
物種繁多而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性
協(xié)調(diào)與平衡原理
處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，需要考慮環(huán)境承載力
整體性原理
既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力
系統(tǒng)學(xué)
和工程
學(xué)原理
系統(tǒng)的結(jié)
構(gòu)決定功
能原理
通過改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達到改善系統(tǒng)功能的效果
系統(tǒng)整體
性原理
系統(tǒng)各組分之間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果
原理
理論基礎(chǔ)
意義
實例
物質(zhì)循環(huán)
再生原理
物質(zhì)循環(huán)
可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響
無廢棄物農(nóng)業(yè)
物種多
樣性原理
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
生物多樣性程度高，可提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性
“三北”防護林建設(shè)中的單純林問題；珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題
協(xié)調(diào)與
平衡原理
生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡
可避免系統(tǒng)的失衡和破壞
太湖富營養(yǎng)化問題
整體
性原理
社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合系統(tǒng)
統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定
林業(yè)建設(shè)中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題
系統(tǒng)學(xué)
和工程
學(xué)原理
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)于集中式和環(huán)式結(jié)構(gòu)
改變和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能
?；~塘
系統(tǒng)整體性原理：總體功能大于各部分之和
能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力
珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關(guān)系
—
整體性原理
系統(tǒng)整體性原理
內(nèi)容
社會、經(jīng)濟、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一
強調(diào)整體大于各部分之和，即“1＋1>2”
實例
林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時考慮經(jīng)濟收入與糧食、燃料等問題
藻類和珊瑚蟲、大豆和根瘤菌、地衣中藻類和真菌等

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