2021屆高考生物人教版一輪創(chuàng)新教學(xué)案：第10單元第36講　胚胎工程、生物技術(shù)的-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第36講　胚胎工程、生物技術(shù)的
安全性和倫理問題及生態(tài)工程[考綱明細(xì)]　1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)　2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)　3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)　4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ)　5.生物武器對人類的威脅(Ⅰ)　6.生物技術(shù)中的倫理問題(Ⅰ)　7.簡述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)　8.生態(tài)工程的實例(Ⅰ)
考點(diǎn)1　體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育

1．精子與卵子的發(fā)生
項目
精子的發(fā)生
卵子的發(fā)生
場所
睪丸的曲細(xì)精管
卵巢
時間
從初情期開始，直到生殖機(jī)能衰退
①卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備：出生前；
②排卵：初情期后
過程

過程
特點(diǎn)
①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是
連續(xù)的，需變形；
②兩次分裂細(xì)胞質(zhì)都是均等分配
①M(fèi)Ⅰ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形；
②只有MⅡ中的第一極體分裂為第二極體時細(xì)胞質(zhì)均等分配，其余細(xì)胞質(zhì)都是不均等分配
結(jié)果
形成4個精子
形成1個卵子和3個極體
相同點(diǎn)
①原始生殖細(xì)胞的增殖方式為有絲分裂；
②原始生殖細(xì)胞產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞為減數(shù)分裂；減數(shù)分裂過程中染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半

2．受精
(1)概念：精子與卵子結(jié)合形成合子(即受精卵)的過程，它包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。
(2)受精前的準(zhǔn)備階段
①精子獲能：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。
②卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到減數(shù)第二次分裂中期時，才具備與精子受精的能力。
(3)受精過程

[特別提醒]　(1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。
(2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。
(3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。
3．早期胚胎發(fā)育

1.(選修3 P63討論T1)1個卵泡中能形成幾個成熟的卵子？
提示　正常情況下，一個卵泡只能形成一個成熟的卵子。
2．(選修3 P63討論T3)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，需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)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。排出的卵子是在輸卵管內(nèi)與精子受精的。
3．(選修3 P65小知識)哺乳動物卵子形成時一定會形成3個極體嗎？
提示　不一定。因為多數(shù)哺乳動物的第一極體不進(jìn)行減數(shù)第二次分裂形成兩個第二極體。

題組一　配子發(fā)生及體內(nèi)受精過程
1．分析下面圖解，判斷以下哪一項不是精子、卵細(xì)胞發(fā)生的區(qū)別(　　)

A．初級精母細(xì)胞、初級卵母細(xì)胞的形成時間
B．MⅠ和MⅡ的時間連續(xù)性
C．成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過變形
D．成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)目
答案　D
解析　初級精母細(xì)胞是雄性動物初情期開始后才由精原細(xì)胞分裂形成的，而初級卵母細(xì)胞是在胎兒期性別分化后形成的，A不符合題意；精子的產(chǎn)生過程中，MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，而卵細(xì)胞是通過MⅠ形成次級卵母細(xì)胞，在精子與卵細(xì)胞結(jié)合的過程中才完成MⅡ，B不符合題意；精子細(xì)胞形成后變形為蝌蚪狀，卵細(xì)胞不需要變形，C不符合題意；成熟的精子和卵細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成，都含有相當(dāng)于親本體細(xì)胞一半的染色體數(shù)目，D符合題意。
2．下列關(guān)于受精過程的敘述錯誤的是(　　)
A．獲能后的精子與卵子相遇后，釋放頂體酶穿過透明帶進(jìn)入放射冠
B．透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同時，卵子完成第二次減數(shù)分裂
答案　A
解析　獲能后的精子與卵子相遇后，首先釋放頂體酶穿過放射冠進(jìn)入透明帶，當(dāng)精子接觸卵細(xì)胞膜的瞬間，會產(chǎn)生透明帶反應(yīng)，阻止多個精子進(jìn)入透明帶，它是防止多精入卵的第一道屏障，A錯誤，B正確；精子與卵細(xì)胞膜相互融合，精子入卵后，形成雄原核，此時卵子完成減數(shù)第二次分裂，形成雌原核，二者相互融合形成受精卵，受精過程完成，C、D正確。
題組二　早期胚胎發(fā)育過程
3．下圖是牛囊胚示意圖，下列有關(guān)該圖的敘述錯誤的是(　　)

A．透明帶是初級卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時形成的
B．囊胚腔是一個充滿液體的腔
C．內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來分化成內(nèi)胚層
D．滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤
答案　C
解析　在囊胚階段出現(xiàn)了內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層的細(xì)胞發(fā)育成原腸胚的外胚層，下方的細(xì)胞發(fā)育成內(nèi)胚層，將來發(fā)育成胎兒的各種組織，C錯誤。
4．下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段。請據(jù)圖回答問題：

(1)寫出各個階段的名稱：A：________，B：__________，C：__________。
(2)寫出圖中各標(biāo)號的名稱：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。
(3)A時期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性，B時期開始出現(xiàn)________，C時期開始出現(xiàn)________。
(4)[2]將來發(fā)育成______________________。
(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中，細(xì)胞數(shù)目________，胚胎總體積__________________。
答案　(1)桑椹胚　囊胚　原腸胚
(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　囊胚腔　外胚層　原腸腔　內(nèi)胚層
(3)全能　細(xì)胞分化　胚層分化
(4)胎兒的各種組織
(5)增多　基本不變或略有減小
解析　(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。
(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，囊胚開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，已分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；原腸胚已具胚層分化，分化為外胚層、中胚層和內(nèi)胚層。
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中，雖然細(xì)胞數(shù)目增多，但胚胎總體積基本不變或略有減小。

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(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。
(2)細(xì)胞體積：胚胎總體積不變或略有縮小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個細(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。
考點(diǎn)2　體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用

1．體外受精與早期胚胎培養(yǎng)
(1)體外受精

(2)早期胚胎培養(yǎng)
①培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。
②胚胎去向：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概念：將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。
②胚胎的來源：轉(zhuǎn)基因、核移植或體外受精等技術(shù)都可獲得胚胎。
③意義
a．充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
b．大大縮短了供體本身的繁殖周期，增加供體一生繁殖后代的數(shù)量，從而推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。
④生理學(xué)基礎(chǔ)

生理學(xué)基礎(chǔ)
意義
同種動物的供、受體排卵后，生殖器官的生理變化是相同的
為移入受體的供體胚胎提供了相同的生理環(huán)境
早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而處于游離狀態(tài)
為胚胎的收集提供了可能
受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能
供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但其遺傳特性不受影響
為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障

⑤基本程序

(2)胚胎分割
①概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。
②胚胎分割時應(yīng)注意的問題
a．胚胎選擇：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。
b．分割：在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，一定要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。
(3)胚胎干細(xì)胞

1.(選修3 P79旁欄思考)對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，為什么要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割？
提示　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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)細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分胚胎正常發(fā)育的能力強(qiáng)，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。
2．(選修3 P82拓展視野)讓哺乳動物按照人的意愿生產(chǎn)所需性別的后代的方法有哪些？各方法的操作程序是什么？
提示　X精子與Y精子的分離技術(shù)：X精子的DNA含量比Y精子高出40%左右，根據(jù)這一差異，科技人員采用一種能夠?qū)α鲃拥募?xì)胞進(jìn)行分類檢測的儀器，對X精子和Y精子進(jìn)行分離；SPY－PCR胚胎的性別鑒定技術(shù)：先從被測胚胎中取出幾個細(xì)胞，提取DNA，然后用位于Y染色體上的性別決定基因，即SPY基因的一段堿基作引物，用胚胎細(xì)胞中的DNA為模板，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，最后用SPY特異性探針對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測，出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為雄性，出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，胚胎為雌性。

題組一　體外受精和早期胚胎培養(yǎng)
1．下列有關(guān)胚胎工程的敘述，正確的是(　　)
A．囊胚期細(xì)胞分化是由遺傳物質(zhì)突變引起的
B．采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液才能形成受精卵
C．成熟的卵子與收集來的精子相遇形成的受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植
D．哺乳動物早期胚胎在囊胚期之前形成了胎盤，與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，便于胚胎的存活
答案　C
解析　囊胚期細(xì)胞分化是由于基因的選擇性表達(dá)，A錯誤；MⅡ中期的卵母細(xì)胞，才能與獲能的精子受精，B錯誤；囊胚期之前細(xì)胞未分化，從囊胚階段開始初步分化，分化出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞，其中滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤，D錯誤。
2．根據(jù)哺乳動物體外受精的過程回答以下問題：
(1)體外受精的過程主要包括_____________、____________________及受精等幾個步驟。
(2)精子獲能的方法有________和____________。
(3)體外采集小鼠的卵子常用________。
A．超數(shù)排卵處理法　　 B．活體采卵法
C．從早期胚胎中采集 D．從屠宰后母鼠卵巢中采集
(4)怎樣用一個流程圖表示體外受精過程？
答案　(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)　精子的采集和獲能
(2)培養(yǎng)法　化學(xué)誘導(dǎo)法
(3)A　(4)如圖所示

解析　(3)對于實驗小動物，卵子的采集常采用超數(shù)排卵處理法，對大家畜或大型動物常采用活體采卵法或從已屠宰母畜的卵巢中采集的方法。

人工授精和體外受精的比較
比較項目
人工授精
體外受精
概念
人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過程
體外受精是指哺乳動物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術(shù)
場所
母畜的生殖道內(nèi)
體外
過程
人工采精→檢查與儲存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)
　
胚胎發(fā)育場所
受精卵的形成和胚胎發(fā)育場所在母畜體內(nèi)
受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)

題組二　胚胎移植與胚胎分割
3．通過胚胎移植技術(shù)，可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理
B．受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行
C．對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植
D．胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低
答案　D
解析　對供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，所用激素相同，但對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵要用促性腺激素，受體母牛則不需要，A錯誤；胚胎移植技術(shù)中，移植的胚胎可來自體內(nèi)受精發(fā)育形成的胚胎，B錯誤；移植的胚胎不能用原腸胚，而通常是用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，C錯誤；目前以二分胚胎的移植成功率最高，而同卵多胎的成功率較低，D正確。
4．近年來發(fā)展起來的胚胎工程技術(shù)為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來了無限生機(jī)，如圖為經(jīng)體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。下列說法正確的是(　　)

A．體外受精所需的成熟卵細(xì)胞可以從母體卵巢中直接獲取，但在受精前要對精子進(jìn)行獲能處理
B．進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育到原腸胚時期的胚胎進(jìn)行操作
C．胚胎分割時只能用分割針在顯微鏡下將胚胎均等分割成若干份
D．受體母牛必須和供體牛屬于同一物種，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)
答案　D
解析　從母體卵巢中得到的卵母細(xì)胞還不成熟，要在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具有與精子結(jié)合的能力，A錯誤；進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚時期的胚胎進(jìn)行操作，B錯誤；進(jìn)行胚胎分割時，還可以用分割刀片將胚胎切開，C錯誤；受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能，D正確。
題組三　胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用
5．如下圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列說法正確的是(　　)

A．圖中A所示細(xì)胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤
B．胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小
C．胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化
D．利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用
答案　C
解析　圖中A是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，將來能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤外的其他組織和器官，A錯誤；胚胎干細(xì)胞的體積較小，細(xì)胞核較大，在體外培養(yǎng)情況下，可以只增殖而不發(fā)生分化，B錯誤，C正確；利用胚胎干細(xì)胞可以誘導(dǎo)形成器官，但目前并沒有大規(guī)模應(yīng)用，D錯誤。
6．下圖為利用胚胎干細(xì)胞培育轉(zhuǎn)基因小鼠的基本流程示意圖。下列敘述錯誤的是(　　)

A．過程①選擇胚胎干細(xì)胞作受體細(xì)胞是因為其具有發(fā)育全能性
B．過程②中必須通過一定方法篩選含有目的基因的胚胎干細(xì)胞
C．過程③中導(dǎo)入囊胚的細(xì)胞數(shù)不同，子代小鼠的性狀可能不同
D．過程④中為提高成功率，需對代孕母鼠進(jìn)行超數(shù)排卵處理
答案　D
解析　胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，適合作為受體細(xì)胞，A正確；過程②中有一部分細(xì)胞沒有轉(zhuǎn)入目的基因，需通過一定方法篩選，篩選出含有目的基因的胚胎干細(xì)胞，B正確；胚胎移植時，代孕母鼠做同期發(fā)情處理，供體母鼠做超數(shù)排卵處理，D錯誤；過程③中導(dǎo)入的細(xì)胞越多，子代小鼠含有外源基因的部分越多，發(fā)育成的后代的性狀可能不同，C正確。
考點(diǎn)3　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)基因成果
(2)對安全性問題的爭論

爭論
食物
安全
①反對“實質(zhì)性等同”
②擔(dān)心出現(xiàn)滯后效應(yīng)
③擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原
④擔(dān)心營養(yǎng)成分改變
⑤侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益
生物
安全
①可能擴(kuò)散到新的生態(tài)區(qū)域，破壞生態(tài)平衡
②成為“入侵的外來物種”，威脅其他生物的生存
③可能與某些細(xì)菌或病毒雜交，重組出有害的病原體
④可能通過花粉傳播進(jìn)入雜草，形成“超級雜草”
環(huán)境
安全
轉(zhuǎn)基因生物可能會對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人類生活環(huán)境造成破壞

(3)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
①正視轉(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制定政策和法規(guī)，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。
2．關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題

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
有一些遺傳性疾病可以通過基因檢測后在早期采取預(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)中國政府的態(tài)度：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(kuò)散。

題組一　生物技術(shù)的安全性
1．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯誤的是(　　)
A．我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實施了產(chǎn)品標(biāo)識制度
B．國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害
C．開展風(fēng)險評估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提
D．目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上
答案　B
解析　目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性兩個方面，D正確；因?qū)D(zhuǎn)基因生物的安全性還處于爭論階段，故不可能在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害，B錯誤；我國已對轉(zhuǎn)基因食品和農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實施了產(chǎn)品標(biāo)識制度，以維護(hù)消費(fèi)者對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)，A正確；開展風(fēng)險評估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提，C正確。
2．隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應(yīng)運(yùn)而生，關(guān)于基因污染的下列說法錯誤的是(　　)
A．轉(zhuǎn)基因作物可通過花粉散落到它的近親作物上，從而污染生物基因庫
B．基因污染是一種不可以擴(kuò)散的污染
C．雜草、害蟲從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
D．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的存在
答案　B
解析　基因污染是可以隨著自然界中的生物擴(kuò)散的，如轉(zhuǎn)基因作物可通過花粉散落到它的近親作物上，從而污染生物基因庫，B錯誤。
題組二　生物技術(shù)的倫理問題辨析
3．(2019·江蘇沖刺卷四)下列關(guān)于生物技術(shù)安全性和倫理問題的敘述，錯誤的是(　　)
A．個人基因資訊被暴露后，有可能造成個人婚姻困難，人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果
B．中國政府禁止一切有關(guān)克隆技術(shù)的實驗及應(yīng)用
C．克隆人可沖擊現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)倫理道德觀念
D．運(yùn)用基因重組技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
答案　B

4. 試管嬰兒是通俗名詞，在專業(yè)文獻(xiàn)中稱為體外受精及胚胎移植。試管嬰兒是指精子和卵子的結(jié)合是在試管內(nèi)進(jìn)行的，并使受精卵在符合條件的環(huán)境內(nèi)生長、分裂和發(fā)育4～6天，形成胚胎(如圖所示)，然后將胚胎移植到子宮腔內(nèi)，使之能在子宮腔內(nèi)發(fā)育，最后出生的一種生育方法，這是科學(xué)技術(shù)要求非常高的一種方法。它的成功和發(fā)展，不僅給不孕不育夫婦帶來了希望，而且對研究人類的生殖生理和胚胎發(fā)生學(xué)以及優(yōu)生學(xué)等方面的課題，有不可估量的積極作用。請回答下列問題：
(1)試管嬰兒技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是________，該圖示時期是胚胎發(fā)育的________期。
(2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，并進(jìn)而形成器官和系統(tǒng)，從細(xì)胞水平看，卵裂的分裂方式是________。
(3)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進(jìn)行結(jié)合的體外受精技術(shù)，受精前精子需要事先經(jīng)過__________處理，卵子要培養(yǎng)到____________________(時期)。除此之外還用到________________________(填兩種)技術(shù)。
(4)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計試管嬰兒”技術(shù)，二者在對人類作用上的區(qū)別是______________________________________________
_____________________________________________________________。
(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設(shè)計嬰兒性別，其原因是____________________________________________________________________。
答案　(1)受精作用　囊胚
(2)有絲分裂
(3)獲能　減數(shù)第二次分裂中期　早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植
(4)前者主要用于治療不孕夫婦的不孕癥，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植的疾病
(5)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德

1．試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的異同點(diǎn)
(1)過程區(qū)別：設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是胚胎移植前的遺傳學(xué)診斷過程。
(2)應(yīng)用不同：試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題，而設(shè)計試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥等疾病的治療。
(3)相同點(diǎn)：兩者都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。
2．生殖性克隆和治療性克隆的比較
項目
生殖性克隆
治療性克隆
目的
用于生育、產(chǎn)生新個體
治療人類疾病
水平
個體水平
細(xì)胞水平
聯(lián)系
都屬于無性生殖；產(chǎn)生的新個體或新組織，遺傳信息相同

考點(diǎn)4　生態(tài)工程的原理與實例分析

1．生態(tài)工程的基本原理
(1)生態(tài)工程建設(shè)的目的
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(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。
(2)特點(diǎn)：少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。
(3)基本原理
①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。
②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。
③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。
④整體性原理：進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更重要的是，還要考慮到經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力。
⑤系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理：包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理和系統(tǒng)整體性原理。
2．生態(tài)工程的實例及發(fā)展前景

實例
問題
原理
對策
案例
農(nóng)村綜
合發(fā)展
型生態(tài)
工程
實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用，在資源有限的條件下能較多地產(chǎn)出，以解決人多地少的矛盾
物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理
建立農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程
竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程
小流域
綜合治
理生態(tài)
工程
小流域的水土流失
整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理
運(yùn)用多種原理，應(yīng)用多種措施綜合治理
甘肅隴南地區(qū)“九子登科”治理模式
實例
問題
原理
對策
案例
大區(qū)域
生態(tài)系
統(tǒng)恢復(fù)
工程
土地荒漠化
協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物種多樣性原理等
退耕還林還草、植樹造林等
“三北”防護(hù)林生態(tài)工程，退耕還林還草生態(tài)工程
濕地生
態(tài)恢復(fù)
工程
濕地縮小和破壞
控制污染、退田還湖
江西鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程
礦區(qū)廢
棄地的
生態(tài)恢
復(fù)工程
礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題
系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等
修復(fù)土地、恢復(fù)植被
赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程
城市環(huán)
境生態(tài)
工程
環(huán)境污染
協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理等
城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等
污水及垃圾處理、城市綠化

1.(選修3 P108資料2)如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？
提示　對環(huán)境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術(shù)，就能夠進(jìn)行回收和循環(huán)利用，這樣不但能夠減少環(huán)境污染，而且提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費(fèi)。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養(yǎng)分就可以進(jìn)行回收再利用，因此說污染物是放錯了地方?jīng)]有被利用的資源。
2．(選修3 P116小知識)在農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程中，常對農(nóng)作物進(jìn)行青貯和氨化，青貯和氨化指什么？藍(lán)綠萍是什么？
提示　青貯：是指在玉米等作物沒有完全成熟時，將果穗和秸稈一起收獲切碎，通過厭氧發(fā)酵成為牛羊優(yōu)質(zhì)的青飼料。氨化：是指利用氨水或氮素化肥處理稻麥秸稈，使之軟化適口，提高其作為飼料的營養(yǎng)價值。藍(lán)綠萍：一種具有固氮作用的藻類。
3．(選修3 P121小知識)點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染分別指什么？
提示　點(diǎn)源污染是指能夠找到具體污染來源的污染，如下水道、工廠排污口等。非點(diǎn)源污染是指不能準(zhǔn)確確定污染發(fā)源地的污染，如農(nóng)田施用農(nóng)藥、化肥對地表和地下水造成的污染。
4．(選修3 P122討論T1)在礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程中，恢復(fù)植被時，為什么不種植農(nóng)作物？
提示　礦區(qū)土壤條件惡劣，不適宜農(nóng)作物的生長，因此代之以適應(yīng)性強(qiáng)，耐旱的灌木、草和樹。
5．(選修3 P124討論T1)汽車的泛濫應(yīng)不應(yīng)該得到限制，為什么？怎樣才能減少汽車的污染？
提示　應(yīng)該得到限制。因為汽車的泛濫不僅造成了嚴(yán)重污染，還消耗了大量能源。減少污染的措施：制定法律法規(guī)，禁止市區(qū)內(nèi)鳴笛，禁止使用含鉛汽油，鼓勵使用電力、天然氣等無污染能源的新型汽車，以及對其的研究和應(yīng)用等。
6．(選修3 P124討論T2)城市水污染問題應(yīng)當(dāng)采取哪些措施解決？城市居民應(yīng)當(dāng)承擔(dān)什么責(zé)任和義務(wù)？
提示　應(yīng)采取的措施：減少或禁止工廠的污水排放；進(jìn)行污水凈化回收利用；實行雨水和污水分流。每一個城市居民都應(yīng)該樹立節(jié)水意識、宣傳節(jié)水的意義，家庭生活中應(yīng)該使用無磷洗衣粉和洗滌劑，制止或減少生活中的水污染行為。

題組一　生態(tài)工程的原理
1．閱讀分析以下材料，判斷這些材料所依據(jù)的生態(tài)工程的主要原理依次是(　　)
材料一　沼氣工程，是我國政府為改善農(nóng)村環(huán)境和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)大力推廣的一種生態(tài)工程。
材料二　我國南方水網(wǎng)地區(qū)采用?；~塘模式，能大大提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。
材料三　居住在林區(qū)的農(nóng)民，“靠山吃山”是他們生活的根本。當(dāng)進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時，一方面號召農(nóng)民種樹，另一方面考慮林區(qū)農(nóng)民的生活問題，使改善生態(tài)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來，真正做到造林護(hù)林。
生態(tài)工程的基本原理：①物質(zhì)循環(huán)再生原理；②物種多樣性原理；③協(xié)調(diào)與平衡原理；④整體性原理；⑤系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。
A．①③④ B．②③④
C．③④⑤ D．①⑤④
答案　D
解析　沼氣工程所依據(jù)的原理主要是物質(zhì)循環(huán)再生原理；我國南方水網(wǎng)地區(qū)的?；~塘模式，就是把很多單個生產(chǎn)系統(tǒng)通過優(yōu)化組合，有機(jī)地整合在一起，成為一
個新的高效生態(tài)系統(tǒng)，所利用的原理是系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理；在進(jìn)行植樹造林時綜合考慮生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會問題，這利用了生態(tài)工程的整體性原理。
2．下列關(guān)于生態(tài)工程的敘述，正確的是(　　)
A．“1＋1＞2”體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理
B．為促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，可采用人工制造表土，種植農(nóng)作物的措施
C．生態(tài)農(nóng)業(yè)的建立，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級循環(huán)利用
D．太湖大面積水華，違反了協(xié)調(diào)與平衡原理
答案　D
解析　“1＋1＞2”體現(xiàn)了生態(tài)工程的系統(tǒng)整體性原理，A錯誤；礦區(qū)生態(tài)條件惡劣，不適合農(nóng)作物生長，B錯誤；生態(tài)農(nóng)業(yè)的建立實現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)和能量的多級利用，能量不能循環(huán)利用，C錯誤；太湖水華現(xiàn)象的發(fā)生是因為人類排放的污水等含有較多的N、P，使生態(tài)環(huán)境遭到破壞，違反了協(xié)調(diào)與平衡原理，D正確。
題組二　生態(tài)工程的實例
3．“糧桑漁畜”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是江浙平原水網(wǎng)地區(qū)典型的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，下圖表示這一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。據(jù)圖示判斷下列說法錯誤的是(　　)

A．沼氣池的建立既充分發(fā)揮了資源的生產(chǎn)潛力，又減少了環(huán)境污染
B．通過巧接食物鏈?zhǔn)乖玖飨蚍纸庹叩哪芰扛嗟亓飨蛄巳耍岣吡四芰康膫鬟f效率
C．這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國西北地區(qū)，這是因為在建立生態(tài)工程時還需要遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理
D．上述生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善系統(tǒng)功能的效果
答案　B
解析　沼氣池的建立使物質(zhì)得以充分利用，實現(xiàn)了能量的多級利用，同時減少了環(huán)境污染，A正確；該生態(tài)農(nóng)業(yè)調(diào)整食物鏈實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用，提高了能量利用率，沒有改變能量傳遞效率，B錯誤；這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國西北地區(qū)，這是因為在建立生態(tài)工程時還需要遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理，C正確；這種生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善系統(tǒng)功能的效果，D正確。
4．下圖表示某人工設(shè)計的生態(tài)系統(tǒng)，下列敘述不正確的是(　　)

A．該生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過能量多級利用，提高了系統(tǒng)總能量利用效率
B．該生態(tài)系統(tǒng)的分解者是蠅蛆和蚯蚓，促進(jìn)了系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的進(jìn)行
C．合理施用農(nóng)家肥可提高流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量
D．該生態(tài)系統(tǒng)遵循了“物質(zhì)循環(huán)再生”的原理，但各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率并未提高
答案　B
解析　該生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過能量多級利用，提高了系統(tǒng)總能量利用效率，A正確；蠅蛆和蚯蚓是營腐生生活的，是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者，促進(jìn)了系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)，不能促進(jìn)能量流動，B錯誤；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，合理使用農(nóng)家肥促進(jìn)植物的光能利用率，故可提高流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，C正確；該生態(tài)系統(tǒng)遵循了“物質(zhì)循環(huán)再生”的原理，但各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率并未提高，D正確。
高考熱點(diǎn)突破
1．(2017·江蘇高考)牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體，篩選胚胎進(jìn)行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．H-Y單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌
B．應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別
C．鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植
D．用H-Y抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體
答案　D
解析　單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌產(chǎn)生，A錯誤；應(yīng)選用囊胚期滋養(yǎng)層細(xì)胞做性別鑒定，B錯誤；因要利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥，因此用于胚胎移植的應(yīng)是鑒定后的雌性胚胎，C錯誤；用特定的抗原免疫母?？色@得相應(yīng)的抗體，D正確。
2．(2017·江蘇高考)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是(　　)
A．精子在獲能液中于37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能
B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用
C．分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學(xué)差異
D．注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個體器官的發(fā)育
答案　C
解析　精子在獲能液中培養(yǎng)的目的是使精子獲能，其培養(yǎng)條件應(yīng)符合動物細(xì)胞培養(yǎng)要求，A正確；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)的目的是通過特定的光周期調(diào)控其性激素的分泌，注射促性腺激素的目的是使其超數(shù)排卵，B正確；雖然分割的胚胎具有相同的遺傳物質(zhì)，但環(huán)境也會對胚胎的發(fā)育產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)育的個體出現(xiàn)形態(tài)學(xué)差異，C錯誤；胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個體器官的發(fā)育，D正確。
3．(2016·江蘇高考)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術(shù)，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割
B．誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞
C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于培養(yǎng)液
D．步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同
答案　B
解析　圖中步驟甲是指體外受精，步驟乙是指胚胎移植，A錯誤；誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，促性腺激素只能作用于性腺細(xì)胞，B正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于受精卵中的細(xì)胞質(zhì)，C錯誤；體外受精可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行，與早期胚胎培養(yǎng)液成分并非基本相同，D錯誤。
4．(2015·山東高考)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下：

(1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的________技術(shù)，過程②采用的是胚胎工程中的______________技術(shù)。
(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。
(3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用______和________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。
(4)胎胚干細(xì)胞可以來自于囊胚中的________。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體________(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
答案　(1)(體細(xì)胞)核移植　早期胚胎培養(yǎng)
(2)pH(或酸堿度)
(3)限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)　DNA連接酶(兩空可顛倒)　標(biāo)記
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B
解析　(1)圖中①過程采用體細(xì)胞核移植技術(shù)；過程②為重組細(xì)胞經(jīng)胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過程，利用了早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。
(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時，氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2，CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。
(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需要有標(biāo)記基因、啟動子、終止子等。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。
(4)囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有發(fā)育的全能性，可以作為胚胎干細(xì)胞的來源。通過核移植技術(shù)獲得的組織器官的核遺傳物質(zhì)和核供體完全一致，若將其移植給核供體，則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
課時作業(yè)
1．現(xiàn)代生物科技在畜牧業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程。請據(jù)圖回答有關(guān)問題：

(1)為提高良種奶牛的繁殖能力，在獲取卵細(xì)胞之前需用____________對奶牛進(jìn)行處理，使其________。
(2)“轉(zhuǎn)基因?！盌培育過程中，常用受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞，主要原因是________________________，過程h常用的方法是____________。
(3)圖中數(shù)字標(biāo)號③代表的結(jié)構(gòu)為____________，c→d過程需對其均等分割的目的是______________________________。A、B?；蛐褪欠裣嗤縚_______。
(4)在培育良種牛的過程中，都運(yùn)用了動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，為防止雜菌的污染而要加入一定量的________。
答案　(1)促性腺激素　超數(shù)排卵
(2)受精卵的全能性易于表達(dá)　顯微注射法
(3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育　相同
(4)抗生素
解析　(1)胚胎移植技術(shù)需要讓良種牛多排卵，通常用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵。
(2)受精卵的分化程度最低，全能性最容易表達(dá)，將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞通常采用顯微注射法。
(3)圖中③代表的結(jié)構(gòu)是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織，在胚胎分割時，應(yīng)注意對內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育，A、B兩牛是通過胚胎分割而來，基因型相同。
(4)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，應(yīng)加入抗生素，防止雜菌的污染。
2．(2020·安徽馬鞍山質(zhì)檢)人α1－抗胰蛋白酶(AAT)是一種重要的藥用蛋白，對胰島B細(xì)胞有免疫保護(hù)作用，AAT可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在羊乳中獲得。流程如下：

(1)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞中，常選用受精卵作為受體細(xì)胞的原因是____________。
(2)胚胎移植前對代孕母羊進(jìn)行__________處理，目的是____________________________。胚胎發(fā)育到囊胚期，可從__________分離出胚胎干細(xì)胞；為了維持胚胎干細(xì)胞不分化的狀態(tài)，在體外培養(yǎng)時應(yīng)________________________；若要鑒定胚胎的性別，具體的操作是______________________________________________。
(3)檢測羊乳中是否含有AAT的技術(shù)手段是________。
答案　(1)受精卵具有發(fā)育的全能性
(2)同期發(fā)情　使供體和受體具有相同的生理特征　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　放在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)(或在培養(yǎng)液中添加抑制分化因子)　取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行DNA分子性別鑒定
(3)抗原—抗體雜交
解析　(1)為培育轉(zhuǎn)基因動物，常選用受精卵作為目的基因的受體細(xì)胞，是因為受精卵大，易于操作且具有發(fā)育的全能性。
(2)為了使供體和受體具有相同的生理特征，胚胎移植前對代孕母羊要進(jìn)行同期發(fā)情處理。胚胎發(fā)育到囊胚期，可從囊胚內(nèi)的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離出胚胎干細(xì)胞；為了維持胚胎干細(xì)胞不分化的狀態(tài)，在體外培養(yǎng)時應(yīng)放在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)或者在培養(yǎng)液中添加抑制分化因子；若要鑒定胚胎的性別，應(yīng)取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行DNA分子性別鑒定，因為滋養(yǎng)層細(xì)胞與內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞都是同一個受精卵分裂分化來的，遺傳物質(zhì)一般相同。
(3)檢測羊乳中是否含有AAT的原理是把AAT當(dāng)作抗原，在分泌的羊乳中加入特定的抗體，觀察是否會出現(xiàn)抗原—抗體的結(jié)合反應(yīng)。若出現(xiàn)，說明羊乳中含有AAT，反之，則沒有；這種技術(shù)手段稱為抗原—抗體雜交技術(shù)。
3．(2020·齊魯名校教科研協(xié)作體第二次聯(lián)考)科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠，流程如下圖，請據(jù)圖回答：

(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為________，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長至充滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為________。
(2)圖中細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為________，也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。
(3)圖中重組囊胚通過________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用________方法保存。
(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得，iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向________后用于疾病的細(xì)胞治療。
答案　(1)原代培養(yǎng)　接觸抑制
(2)沖卵　體外受精
(3)胚胎移植　冷凍(或－196 ℃液氮)
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞　誘導(dǎo)分化
解析　(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，即可發(fā)育為成體動物的任何一種組織細(xì)胞，可利用這一特點(diǎn)，在培養(yǎng)液中添加分化誘導(dǎo)因子，誘導(dǎo)其向不同類型組織細(xì)胞分化，有望在對人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向誘導(dǎo)分化后用于疾病的細(xì)胞治療。
4．(2019·陜西省第二次聯(lián)考)人的血清白蛋白(HAS)在臨床上需求量很大，目前通常將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白，基本步驟如下：
Ⅰ.采集良種供體奶牛的卵母細(xì)胞和精子，通過體外受精，形成受精卵；
Ⅱ.將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ芫?，形成重組細(xì)胞；
Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞，促使其形成早期胚胎；
Ⅳ.將胚胎移植到受體母牛的子宮中，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。
請回答下列問題：
(1)步驟Ⅰ中，卵母細(xì)胞與精子結(jié)合過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括____________________。自然條件下，受精是在雌性動物的________內(nèi)完成的。
(2)步驟Ⅱ中，將人的血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ芫炎顬橛行У姆椒ㄊ莀_______________。導(dǎo)入基因前，需要將血清白蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，這一步驟稱為____________________。
(3)步驟Ⅲ中，進(jìn)行動物早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種無機(jī)鹽和有機(jī)鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還需要添加________和動物血清。一般情況下，通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，其目的是____________。
(4)步驟Ⅳ中，應(yīng)選擇性別為__________的奶牛胚胎進(jìn)行移植。
答案　(1)透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)　輸卵管
(2)顯微注射技術(shù)　構(gòu)建基因表達(dá)載體
(3)激素　防止雜菌污染
(4)雌性
解析　(4)血清白蛋白要從乳汁中提取，只有雌性奶牛才能產(chǎn)生乳汁，因此胚胎移植時，必須選取雌性奶牛的胚胎進(jìn)行移植。
5．(2020·湖南、江西十四校聯(lián)考)為了預(yù)防線粒體缺陷可能導(dǎo)致的先天性心臟病、失明、肝衰竭等多種疾病，利用基因技術(shù)對受精卵實施基因改造，在實施這些新技術(shù)時，醫(yī)生將捐獻(xiàn)者卵子的細(xì)胞核DNA移走，再將母親卵子的細(xì)胞核DNA移入捐獻(xiàn)者的卵子中。從基因角度看，以新技術(shù)孕育的試管嬰兒將有一位父親和兩位母親，即所謂的“三親試管嬰兒”。2016年初，首位由“三親試管嬰兒”誕生的男嬰出世了，他的母親是一位線粒體疾病患者。下圖為該男嬰孕育過程，回答下列問題：

(1)圖示過程中代表該男嬰母親卵母細(xì)胞的是____________，由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，故卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者在取卵前通常要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。
(2)重組卵母細(xì)胞需培養(yǎng)到________時才具備與精子受精的能力；在進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行________處理；重組卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)所需的氣體主要是氧氣和二氧化碳，二氧化碳的作用是________________。
(3)該健康男嬰的孕育過程中依次使用了________，體外受精，早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。
(4)三親試管嬰兒的培育技術(shù)能避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，為避免生出患有其他遺傳病的孩子，孕婦應(yīng)在孕期進(jìn)行______________________。
答案　(1)B　促性腺
(2)減數(shù)第二次分裂中期　獲能　維持培養(yǎng)液的pH
(3)核移植
(4)產(chǎn)前診斷(基因診斷、羊水檢測等)
解析　(1)圖示過程中代表該男嬰母親卵母細(xì)胞的是B，其提供了細(xì)胞核；卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者在取卵前通常要注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。
(2)重組卵母細(xì)胞需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能與獲能的精子受精；重組卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)所需的氣體主要是氧氣和二氧化碳，其中二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。
(3)圖示過程涉及到了核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。
(4)三親試管嬰兒的培育技術(shù)能避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，而其他的遺傳病還需要進(jìn)一步檢測，可以在孕期進(jìn)行產(chǎn)前診斷等措施。
6．(2020·湖南師大附中模擬)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(jìn)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，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)。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(jī)理提供了有效的手段。
(5)步驟③中，需要構(gòu)建____________________?？梢愿鶕?jù)Rag2基因的核苷酸序列，合成引物，利用________技術(shù)擴(kuò)增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達(dá)載體，所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有________的酶切位點(diǎn)。
(6)為檢測Rag2基因的表達(dá)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(jìn)行雜交實驗。
答案　(1)細(xì)胞核
(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　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(dá)載體　PCR　HindⅢ和PstⅠ限制酶
(6)Rag2蛋白
解析　(1)步驟①是核移植過程，核移植是將體細(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。原因是若不去掉卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，就會造成細(xì)胞里面有兩個細(xì)胞核，使得遺傳物質(zhì)是不穩(wěn)定的。
(2)ES細(xì)胞是由早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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)為體積較小，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(dá)載體，體外擴(kuò)增目的基因可用PCR技術(shù)；基因工程中構(gòu)建基因表達(dá)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(jìn)行酶切獲得Rag2基因片段，則為將該片段直接連接到表達(dá)載體，所選擇的表達(dá)載體上應(yīng)具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位點(diǎn)。
(6)根據(jù)抗原—抗體特異性結(jié)合的原理，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(jìn)行雜交實驗，可檢測提取的小鼠骨髓細(xì)胞中是否含有Rag2蛋白。
7．在繽彩紛呈的生物世界，微生物似乎顯得過于微小與沉寂。然而，它們在生態(tài)工程中有著重要的作用，如處理生活污水。請回答下列問題：
(1)生活污水流經(jīng)某生活污水凈化處理系統(tǒng)中的“厭氧沉淀池”“曝氣池”和“兼氧池”后得到初步凈化，在這個過程中，微生物通過__________________呼吸將污水中的有機(jī)物分解。
(2)生態(tài)工程中所遵循的基本原理有____________________、____________________、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理等。
(3)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已破壞的____________進(jìn)行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，追求__________________、經(jīng)濟(jì)、社會效益的統(tǒng)一。
(4)很多微生物只能分解某一種有機(jī)物，如果想培育出能分解生活污水中多種有機(jī)物的“超級微生物”，理論上可以采用____________技術(shù)對現(xiàn)有微生物進(jìn)行改造，該技術(shù)的核心是__________________________。如果在個體水平上檢測改造的微生物是否符合要求，可采用的檢測方法是__________________________________________________________________。
答案　(1)無氧和有氧(或細(xì)胞)
(2)物質(zhì)循環(huán)再生原理　物種多樣性原理
(3)生態(tài)環(huán)境　生態(tài)(或自然生態(tài))
(4)基因工程(或基因拼接、轉(zhuǎn)基因)　基因表達(dá)載體的構(gòu)建　用不同種有機(jī)物分別培養(yǎng)改造后的微生物，觀察其分解能力
解析　(1)厭氧沉淀池中的微生物通過無氧呼吸將污水中有機(jī)物分解，曝氣池中的微生物通過有氧呼吸將污水中有機(jī)物分解，兼氧池中的微生物通過有氧呼吸和無氧呼吸將污水中有機(jī)物分解。
8．(2020·吉林市第三次調(diào)研)2017年7月，一篇刊登于《Nature》上的動物研究結(jié)果顯示，在向大腦中注射干細(xì)胞能延緩衰老、提高認(rèn)知和延長壽命。同年11月，《Nature》又發(fā)表了一項令人激動的成果，科學(xué)家借助于轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞，成功挽救一名患有罕見且無法治愈的皮膚病(EB，該病源于基因突變)的小男孩，使其擁有全新的皮膚。請回答下列問題。
(1)目前獲得多潛能干細(xì)胞的方法有很多，如可采用細(xì)胞核移植技術(shù)，將體細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到________細(xì)胞中，再將這種重組細(xì)胞體外培養(yǎng)至囊胚階段，從中分離________進(jìn)行培養(yǎng)，該方法能獲得多潛能干細(xì)胞的根本原因是________________。
(2)在對資料中患皮膚病的小男孩進(jìn)行治療時，科學(xué)家從小男孩尚且正常的皮膚上采集一小塊(郵票大小)，包括其中的干細(xì)胞。在實驗室，先對皮膚細(xì)胞進(jìn)行基因改造?；蚬こ痰暮诵牟襟E是____________。檢測目的基因能否在皮膚細(xì)胞中表達(dá)常用的方法是________________法。
(3)該治療方法屬于治療性克隆。接著，對改造后的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，為防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞造成傷害，應(yīng)______________，通常還要加入__________等天然成分以滿足對營養(yǎng)的需要。
答案　(1)去核的卵母　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　動物細(xì)胞核具有全套的遺傳信息
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建　抗原—抗體雜交
(3)定期更換培養(yǎng)液　血清
解析　(1)采用細(xì)胞核移植技術(shù)獲得多潛能干細(xì)胞，可將體細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到去核的卵母細(xì)胞中，再將這種重組細(xì)胞體外培養(yǎng)至囊胚階段，從中分離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)。由于動物細(xì)胞核具有全套的遺傳信息，所以利用該方法能獲得多潛能干細(xì)胞。