高三生物二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案胚胎工程生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程

胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程教學(xué)案一、明考點·析考情考點1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)。2.胚胎干細胞的移植。3.胚胎工程的應(yīng)用。4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性。5.生物武器對人類的威脅。6.生物技術(shù)中的倫理問題。7.簡述生態(tài)工程的原理。8.生態(tài)工程的實例?？记?.考查題型：多以簡答題呈現(xiàn)。2.命題趨勢：基因工程幾乎每年均有考查，多以基因工程的基本程序為背景，既可單獨考查其中相關(guān)的生物學(xué)原理和注意事項，也常結(jié)合細胞工程和胚胎工程進行綜合考查。二、主干整合：1．準確記憶哺乳動物的早期胚胎發(fā)育過程(1)桑椹胚是由受精卵分裂形成的，沒有分化；而囊胚期雖然已進行細胞分化，但囊胚的內(nèi)細胞團仍具有全能性。(2)早期胚胎培養(yǎng)液成分：2“鹽”——無機鹽和有機鹽；2“酸”——氨基酸和核苷酸；2“素”——維生素和激素；2“液體”——水和血清。2．胚胎移植的操作流程及生理基礎(chǔ)(1)操作流程①胚胎移植過程中的兩次檢查：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。②胚胎移植產(chǎn)生的后代是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎發(fā)育的起點。若后代是由受精卵形成的，則為有性生殖；若后代是由核移植技術(shù)形成的重組細胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的胚胎發(fā)育而成，則為無性生殖。③胚胎移植的胚胎并非只來源于體內(nèi)受精的胚胎，用于移植的胚胎有三個來源：體內(nèi)正常受精的胚胎、核移植的胚胎和體外受精產(chǎn)生的早期胚胎。(2)生理學(xué)基礎(chǔ)3．胚胎分割——無性繁殖或克隆4．胚胎干細胞(ES或EK細胞)5．區(qū)分試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒(1)設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④。(2)試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(3)兩者都是體外受精，并進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。6．生態(tài)工程基本原理的判斷方法三、練習(xí)鞏固：1．科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長角羚羊體內(nèi)，使后者成功妊娠并產(chǎn)仔，該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是()A．超數(shù)排卵 B．精子獲能處理C．細胞核移植 D．胚胎培養(yǎng)2.將經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程等技術(shù)可獲得嵌合小鼠。下列相關(guān)敘述正確的是()A．用性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．進行胚胎移植前需要對供體和受體進行免疫檢查D．胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雄性優(yōu)良個體的繁殖潛力3.根據(jù)下圖，正確的是()A．子代動物遺傳性狀和受體動物完全一致B．過程1需要MⅡ中期去核卵母細胞C．過程2可以大幅改良動物性狀D．過程2為過程3提供了量產(chǎn)方式，過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式4.轉(zhuǎn)基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗蟲等能力而為糧食缺少的國家所推崇。但是反對者表示：對轉(zhuǎn)基因食物進行的安全性研究都是短期的，無法有效評估人類進食轉(zhuǎn)基因食物幾十年后或更久以后的風(fēng)險。請用已學(xué)過的知識判斷，下列敘述錯誤的是()A．轉(zhuǎn)基因作物的基因可能傳播到野生植物體內(nèi)，造成基因污染B．食用轉(zhuǎn)基因食品時，食品中的基因會整合到人的基因組中C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因的植物，有可能會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加D．如果轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來自自然界，仍會有安全性問題5．第三代試管嬰兒技術(shù)也稱胚胎植入前遺傳學(xué)診斷，指在胚胎移植前，取胚胎細胞的遺傳物質(zhì)進行分析，篩選出健康胚胎進行移植的方法。下列有關(guān)說法正確的是()A．胚胎植入前遺傳學(xué)診斷過程需要進行腹腔穿刺取羊水中的細胞B．體外受精后常在體外培養(yǎng)一段時間后才進行胚胎移植C．胚胎移植的受體從技術(shù)上來說是胚胎的遺傳學(xué)母親D．第三代試管嬰兒技術(shù)的成熟意味著人類可以選擇和定制孩子6．做好生態(tài)文明建設(shè)需要以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．依據(jù)群落演替的規(guī)律，在不同階段種植不同的植物以改造鹽堿化草原B．立體農(nóng)業(yè)主要運用了生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生的原理C．盡量選用本地樹種進行城市綠化，以避免外來物種入侵造成不良影響D．要使單一作物的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定，需要不斷施肥、灌溉7．有一山區(qū)由于開采露天小鐵礦等活動，自然生態(tài)系統(tǒng)完全被破壞，成為一片廢墟，為盡快使該山區(qū)恢復(fù)到原有自然生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，應(yīng)采取的最好措施是在這片廢墟上()A．回填土壤，引進多種外來物種，重建新的生態(tài)系統(tǒng)B．撤出人類全部活動，實行全面封閉，等待自然恢復(fù)C．回填土壤，栽培當(dāng)?shù)亟?jīng)濟農(nóng)作物，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)D．回填土壤，栽種當(dāng)?shù)卦械闹参铮瑢嵭蟹馍接?．某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術(shù)進行了相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是________________。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是____________________；精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法，誘導(dǎo)精子獲能的藥物是________________________(答出1點即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到__________時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行，該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養(yǎng)成分有________________(答出3點即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?3)請以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是_____________________________________。答案：1．C解析由題干信息可知，該過程通過體外受精獲得胚胎，再通過胚胎移植，使長角羚羊成功妊娠并產(chǎn)仔，因此需要進行超數(shù)排卵、精子獲能處理，并對獲得的受精卵進行胚胎培養(yǎng)；由于該過程為有性生殖，因此不涉及細胞核移植，C符合題意。2.B解析用促性腺激素處理雌鼠可以使其超數(shù)排卵，從而獲得更多的卵子，A錯誤；受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，因此進行胚胎移植前，不需要對供體和受體進行免疫檢查，C錯誤；胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，D錯誤。3.D解析子代動物的遺傳性狀與供體基本一致，與受體無關(guān)，A錯誤；核移植過程中需要處于MⅡ中期的去核卵母細胞，而過程1是培育試管動物，需要培育到適宜時期(桑椹胚或囊胚)后進行胚胎移植，B錯誤；過程2得到的是克隆動物，是無性生殖的一種，不能大幅改良動物性狀，C錯誤；過程2克隆技術(shù)可得到大量同種個體，為過程3提供了量產(chǎn)方式；過程3轉(zhuǎn)基因技術(shù)可導(dǎo)入外源優(yōu)良基因，為過程1、2提供改良性狀的方式，D正確。4.B解析轉(zhuǎn)基因作物的基因可以通過花粉傳播到野生植物體內(nèi)，造成基因污染，A正確；幾乎任何食品都含有基因，不論基因的來源如何，構(gòu)成基因的物質(zhì)DNA(脫氧核糖核酸)進入人體后，都會被酶分解破壞成小分子，不可能將外來遺傳信息帶到人的基因組里，B錯誤；轉(zhuǎn)入抗蟲基因的植物對昆蟲的抗性具有選擇作用，所以會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加，C正確；如果轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來自自然界，則仍然存在潛在的安全性問題，D正確。5．B6．B解析立體農(nóng)業(yè)是運用群落的空間結(jié)構(gòu)原理，B錯誤；單一作物農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)也具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，但自我調(diào)節(jié)能力較弱，因此需要人為施肥、灌溉、控制蟲害等，以保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D正確。7．D8．(1)加入抗凍劑(甘油)冷凍保存剛排出的精子必需在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精肝素或鈣離子載體A23187MⅡ中期(2)維生素、氨基酸、核苷酸(3)對受體母羊進行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代解析(1)精液可以加入抗凍劑(甘油)冷凍保存，使用前再將精液解凍離心分離。剛排出的精子必需在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精，故在體外受精前要對精子進行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法，化學(xué)誘導(dǎo)法是將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期)才能