適用于老高考舊教材廣西專版2023屆高考生物二輪總復習第二部分專題8現(xiàn)代生物科技專題第17講胚胎工程生態(tài)工程課件

第17講胚胎工程、生態(tài)工程專題八內(nèi)容索引0102命題直擊?題型突破失分誤區(qū)?輕松防范命題直擊?題型突破命題點一胚胎工程整合提升1.胚胎工程各技術(shù)間關(guān)系圖

2.早期胚胎發(fā)育過程的分析

3.胚胎工程的操作流程(1)試管動物技術(shù)的流程(見下圖)(2)胚胎移植技術(shù)的流程以牛胚胎移植為例

題型突破題型

1掌握胚胎工程操作流程,解答相關(guān)問題(2020全國Ⅲ理綜)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路,制備一種膀胱生物反應器來獲得W,基本過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)步驟①中需要使用的工具酶有

。步驟②和③所代表的操作分別是

和

。步驟④稱為

。

(2)與乳腺生物反應器相比,用膀胱生物反應器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉(zhuǎn)基因動物的

(答出兩點即可)的限制。

(3)一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息

(填“相同”或“不同”),原因是

。

(4)從上述流程可知,制備生物反應器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術(shù)有

(答出兩點即可)。

答案:(1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶顯微注射體外培養(yǎng)胚胎移植(2)性別、年齡(3)相同兩種上皮細胞都是體細胞,且來源于同一個受精卵(4)體外受精、胚胎移植解析:(1)題圖中步驟①是構(gòu)建基因表達載體,構(gòu)建基因表達載體需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)雱游锛毎姆椒ㄊ秋@微注射法。體外受精形成的受精卵需在體外培養(yǎng)至早期胚胎,才能進行胚胎移植。(2)乳腺生物反應器僅能在雌性動物體內(nèi)實現(xiàn),且受年齡(發(fā)育時期)限制,而膀胱生物反應器不受性別、年齡等的限制。(3)同一動物個體的乳腺上皮細胞和膀胱上皮細胞是由同一個受精卵通過細胞分裂、分化而來的,所以這兩種細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息相同。(4)胚胎工程所用到的主要技術(shù)有體外受精、胚胎移植、胚胎的早期培養(yǎng)和胚胎分割等。易錯易混(1)誤認為胚胎移植過程中的沖卵沖出的是卵子,實際上沖卵沖出的是早期胚胎。(2)誤認為高等哺乳動物卵子就是成熟的、已經(jīng)完成減數(shù)分裂的卵細胞,實際上能和精子結(jié)合的卵子主要是處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細胞,其在與精子的結(jié)合過程中完成減數(shù)第二次分裂。題組訓練(2022廣西桂林檢測)隨著人們對駱駝奶特殊營養(yǎng)價值及輔助醫(yī)用功效的認識,提高駱駝產(chǎn)奶量已成為提升駱駝產(chǎn)業(yè)競爭力和牧民增收的主要途徑。在內(nèi)蒙古世界首例低溫保存的駱駝胚胎移植成功,流程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)圖中過程①具體采用的措施是

;駱駝屬于刺激性排卵,在交配后排卵,然后在輸卵管中完成受精過程,防止多精入卵的兩道屏障是

。

(2)圖中過程②能夠進行的生理學基礎是

。在胚胎發(fā)育到

期時可進行胚胎移植,將單峰駝的胚胎移植到雙峰母駝子宮內(nèi)并產(chǎn)下駝羔的生理學基礎是

。

(3)為實現(xiàn)某一品種高產(chǎn)奶駱駝的大量繁殖,還可采用克隆技術(shù),此過程涉及的技術(shù)有

(答出兩種即可)。若對圖中獲得的胚胎進行分割,需要注意的問題是

(答出兩點即可)。

答案:(1)注射促性腺激素透明帶反應和卵細胞膜反應(2)早期胚胎處于游離狀態(tài),不與母體子宮建立組織上的聯(lián)系桑椹胚或囊胚雙峰駝對移入的單峰駝胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(3)核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、動物細胞培養(yǎng)(答出兩種即可)胚胎分割的次數(shù)不宜過多,一般以一次為好;若采用囊胚階段的胚胎應將內(nèi)細胞團均等分割命題點二生態(tài)工程整合提升1.生態(tài)工程的原理比較原理理論基礎意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染,避免影響系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展無廢棄物農(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系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北”防護林建設中的問題,珊瑚礁區(qū)生物多樣性的問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力,可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題、過度放牧等原理理論基礎意義實例整體性原理社會、經(jīng)濟、自然構(gòu)成復合系統(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)建設中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題系統(tǒng)學和工程學原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理總體大于部分之和使系統(tǒng)保持很高的生產(chǎn)力珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系2.生態(tài)工程的實例分析

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有較多地產(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)學和工程學原理運用多種原理,應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)恢復工程土地荒漠化整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等退耕還林還草、植樹造林等

“三北”防護林,退耕還林還草工程濕地生態(tài)恢復工程濕地縮小和破壞整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等控制污染、退田還湖江西鄱陽湖的生態(tài)恢復工程實例問題原理對策案例礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學和工程學原理修復土地、恢復植被赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程城市環(huán)境生態(tài)工程環(huán)境污染整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理等城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等污水及垃圾處理、城市綠化題型突破題型

2依托生態(tài)平衡解答有關(guān)生態(tài)工程的題(2020全國Ⅱ理綜)植樹造林、“無廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設美麗中國的重要措施?；卮鹣铝杏嘘P(guān)生態(tài)工程的問題。(1)在植樹造林時,一般認為,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

(答出三點即可)。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:

。

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)和功能保持原狀或不受損害的能力(2)改善土壤結(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)種植能吸收這些金屬元素的水生植物,再從植物中回收金屬解析:(1)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與物種豐富度成正比,物種單一,其抵抗力穩(wěn)定性就低。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)和功能保持原狀或不受損害的能力。(2)在有機肥料的形成過程中,起重要作用的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者,營腐生生活。施用有機肥可改善土壤結(jié)構(gòu),培育土壤微生物,實現(xiàn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。(3)可通過種植水生植物來凈化污水,進而回收污水中的金屬元素。方法規(guī)律生態(tài)工程設計的常用方法(1)常用方法一:食物鏈(網(wǎng))“相接”。例如,魚與稻本來屬于不同生態(tài)系統(tǒng)食物鏈(網(wǎng))的組成成分,但在稻田養(yǎng)魚的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程中,在人為調(diào)控下,將一些草食性魚、濾食性魚和雜食性魚(如草魚、鰱魚和羅非魚等)的魚苗放養(yǎng)在稻田中,可使稻田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有所改變,促進物質(zhì)循環(huán)和能量流動。這表現(xiàn)在魚類攝食雜草,減少了雜草與水稻在陽光、養(yǎng)分等方面的競爭;魚糞中含有豐富的氮、磷,增加了水稻的肥源;濾食性魚和雜食性魚能攝食稻田中的浮游生物、底棲動物等。(2)常用方法二:食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”?！凹迎h(huán)”可為未被利用的殘余物找到出路。例如,用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇等,其殘余物用來栽培食用菌,栽培食用菌后的殘余物再用來養(yǎng)殖蛆蛹,蛆蛹糞再作為優(yōu)良有機肥還田等。題組訓練農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高度發(fā)展,現(xiàn)代化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,均給生態(tài)環(huán)境帶來了一系列污染問題。發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展勢在必行。下圖是“種植、養(yǎng)殖、加工、沼氣、肥料”五環(huán)產(chǎn)業(yè)并舉和互補的生態(tài)農(nóng)業(yè)良性循環(huán)模式圖。請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)五環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)農(nóng)業(yè)一改傳統(tǒng)經(jīng)濟模式,走生態(tài)經(jīng)濟之路,其主要遵循

經(jīng)濟原則。

(2)從生態(tài)系統(tǒng)的主要功能來分析,建立五環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要目的是

。

(3)沼氣發(fā)酵過程中所產(chǎn)氣體的主要成分為

和CO2。

(4)五環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的生態(tài)工程原理主要有

、

、

。

(5)該生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點主要表現(xiàn)在

、

。

答案:(1)循環(huán)(2)使生產(chǎn)者同化的物質(zhì)和能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?3)CH4(甲烷)(4)物質(zhì)循環(huán)再生原理系統(tǒng)學和工程學原理整體性原理物種多樣性原理(任答三項即可)(5)減少了環(huán)境污染提高了綜合效益失分誤區(qū)?輕松防范失分誤區(qū)對胚胎移植及胚胎分割技術(shù)辨析不清防范策略(1)胚胎移植是胚胎工程的最后一道程序,移植的胚胎必須發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段,不能直接移植受精卵。(3)兩次激素處理①同期發(fā)情處理;②超數(shù)排卵。(4)兩次檢查①收集胚胎檢查;②移植后是否妊娠檢查。(5)沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子。(6)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物。(7)同期發(fā)情處理用雌性激素,超數(shù)排卵處理用促性腺激素。(8)試管動物的性別和性狀由父本、母本決定,而克隆動物的性別和性狀與核供體基本相同。(9)胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖,但胚胎分割是無性生殖方式。防范演練(2022廣東模擬)為進一步優(yōu)化生育政策,我國實施一對夫妻可以生育三個子女的政策。目前,我國每年約有30萬名試管嬰兒誕生。下圖為試管嬰兒的培育過程示意圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)常用

激素刺激排卵。試管嬰兒涉及的生物工程技術(shù)主要有

(答出兩點即可)。

(2)胚胎在植入前要進行基因檢測,需利用PCR技術(shù)擴增DNA。PCR技術(shù)使用的酶是

,引物的作用是

。若要篩查血友病基因,則該基因探針的設計方法是

。