导学教程2017高考生物一轮复习 现代生物科技（课件+试题）（打包8套）（选修3）.zip

选修三现代生物科技专题专题一 基因工程与蛋白质工程[考 纲 要求 ]1．基因工程的诞生 (Ⅰ )。2.基因工程的原理及技术 (Ⅱ )。3.基因工程的应用 (Ⅱ )。4.蛋白质工程 (Ⅰ )。1． 基因工程的概念(1)供体：提供 ______________。(2)操作 环 境： _________。(3)操作水平： ________水平。(4)原理： _____________。(5)受体：表达目的基因。考点突破 · 核心探究考点 1 DNA重组技术的基本工具目的基因体外分子基因重组(6)本 质 ：性状在 ________体内的表达。(7)优 点：克服 _________________的障碍，定向改造生物的 _______________。2． DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切 酶 (简 称： _________)① 来源：主要是从 _____生物中分离 纯 化出来的。② 作用： 识别 特定的 _________________并切开相应 两个核苷酸之 间 的 ______________。③ 结 果： 产 生 ___________或平末端。受体远缘杂交不亲和遗传性状限制酶原核核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端④ 下 图 中的 图 1和 图 2分 别 表示的是 EcoRⅠ 限制 酶和 SmaⅠ 限制 酶 的作用示意 图 。 EcoRⅠ 限制 酶 识别 的碱基序列是 ____________，切割位点在 ________之 间 ；SmaⅠ 限制 酶 识别 的碱基序列是 ____________，切割位点在 _________之 间 ； 说 明限制 酶 具有 ___________。GAATTC G和 ACCCGGGG和 C 专一性(2)DNA连 接 酶① 种 类 ：按来源可分 为 E·coliDNA连 接 酶 和_________________________。② 作用：将双 链 DNA片段 “缝 合 ”起来，恢复被限制 酶 切开的两个核苷酸之 间 的 _____________。(3)载 体① 种 类 ： ________、 λ噬菌体的衍生物、 动 植物病毒等。T4DNA连 接 酶磷酸二酯键质粒限制酶切割位点 标记基因 1． 概念不清导致错误，巧辨基因工程操作工具的 8个易错点(1)限制 酶 是一 类 酶 ，而不是一种 酶 。(2)限制 酶 的成分 为 蛋白 质 ，其作用的 发挥 需要适宜的理化条件，高温、 强 酸或 强 碱均易使之 变 性失活。(3)在切割目的基因和 载 体 时 要求用同一种限制 酶，目的是 产 生相同的黏性末端。(4)将一个基因从 DNA分子上切割下来，需要切两处 ，同 时产 生 4个黏性末端。(5)不同 DNA分子用同一种限制 酶 切割 产 生的黏性末端都相同，同一个 DNA分子用不同的限制 酶 切割，产 生的黏性末端一般不相同。(6)限制 酶 切割位点 应 位于 标记 基因之外，不能破坏 标记 基因，以便于 进 行 检测 。(7)基因工程中的 载 体与 细 胞膜上物 质 运 输 的 载 体不同。基因工程中的 载 体是 DNA分子，能将目的基因导 入受体 细 胞内；膜 载 体是蛋白 质 ，与 细 胞膜的通透性有关。(8)基因工程中有 3种工具，但工具 酶 只有 2种。2． 限制酶选择的注意事项(1)根据目的基因两端的限制 酶 切点确定限制 酶 的种 类① 应选择 切点位于目的基因两端的限制 酶 ，如 图 甲可 选择 PstⅠ 。② 不能 选择 切点位于目的基因内部的限制 酶 ，如 图 甲不能 选择 SmaⅠ 。③ 为 避免目的基因和 质 粒的自身 环 化和随意 连 接，可使用两种不同的限制 酶 分 别 切割目的基因和 质 粒，如 图 甲可 选择 用 PstⅠ 和 EcoRⅠ 两种限制 酶 (但要确保 质 粒上也有 这 两种限制 酶 的切点 )。(2)根据 质 粒的特点确定限制 酶 的种 类① 所 选 限制 酶 要与切割目的基因的限制 酶 一致，以确保具有相同的黏性末端。② 插入的目的基因的表达需要 调 控序列，用作 载体的 质 粒的插入基因部位之前需有启 动 子，之后需有终 止子，所以所 选 限制 酶 的切点 应该 “前有启 动 子，后有 终 止子 ”。③ 质 粒作 为载 体必 须 具 备标记 基因、启 动 子和 终止子等，所以所 选择 的限制 酶 尽量不要破坏 这 些 结 构，如 图 乙中限制 酶 SmaⅠ 会破坏 标记 基因；如果所 选限制 酶 的切点不是一个， 则 切割重 组 后可能 丢 失某些片段，若 丢 失的片段含复制起点区， 则 切割重 组 后的片段 进 入受体 细 胞后不能自主复制。3．如 图为 DNA分子在不同 酶 的作用下所 发 生的 变化， 则图 中依次表示限制性核酸内切 酶 、 DNA聚合 酶、 DNA连 接 酶 、解旋 酶 作用的正确 顺 序如何？提示 限制性核酸内切酶能将 DNA分子切割为DNA片段，符合图中 ① ； DNA聚合酶在 DNA复制过程中将脱氧核苷酸连接成 DNA链，符合图中 ④ ； DNA连接酶能连接不同的 DNA片段，符合图中 ② ；解旋酶能打开 DNA双链形成 DNA单链，符合图中 ③ 。故正确顺序应为 ①④②③ 。1． (新题快递 )chlL基因是 蓝 藻 DNA上控制叶 绿 素合成的基因， 为 研究 该 基因 对 叶 绿 素合成的控制，需要构建 该 种生物缺失 chlL基因的 变 异株 细 胞。技 术 路线 如 图 甲所示， 请 据 图 分析回答：(1)与真菌相比 较 ， 蓝 藻在 结 构上最主要的特点是____________________，在功能上最主要的特点是____________________。(2)①② 过 程中均使用的工具 酶 有____________________。(3)构建重 组质 粒 B在整个操作 过 程中的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若含有 chlL基因的 DNA片段和 选 用的 质 粒上的限制 酶 切割位点如 图 乙所示。 请 回答：① 构建含 chlL基因的重 组质 粒 A时 ， 应选 用的限制 酶 是 ____________________， 对____________________进 行切割。② 同 时 用 酶 1和 酶 4切割 图 乙中的 质 粒， 则产 生含有 1 800对 碱基和 8 200对 碱基的两种片段；用 图 中四种酶 同 时 切割此 质 粒， 则产 生含有 600对 碱基和 8 200对碱基的两种片段；若 换 用 酶 1和 酶 3同 时 切割此 质 粒，则产 生的片段是_______________________________________ ______________________________________________________________________________________________。解析 (1)蓝藻为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，其体内含有光合色素，能进行光合作用。 (2)表达载体构建时需限制酶和 DNA连接酶等工具酶。 (3)由题干信息 “构建该种生物缺失 chlL基因的变异株细胞 ”可知，构建重组质粒 B的目的在于破坏 chlL基因并筛选出变异株细胞。 (4)① 由图乙知，获得 chlL基因需酶 1和酶 3对此基因所在的 DNA进行切割，同时对质粒也要用同种酶切割处理，以便构建重组质粒 A。 ② 由题意知四种酶同时切割时含 600对碱基的片段共有 3个。若用酶 1和酶 3同时切割时，产生的片段有 8 200＋ 600＝ 8 800对碱基；另一片段为 600×2＝ 1 200对碱基。答案 (1)没有以核膜为界限的细胞核 能够进行光合作用(2)限制性核酸内切酶和 DNA连接酶(3)破坏 chlL基因，操作成功后筛选出该变异株细胞(4)① 酶 1和酶 3 质粒和含 chlL基因的 DNA② 含有 1 200对碱基和 8 800对碱基的两种片段2． (2016·河西一模 )萤 火虫 发 光是体内 萤 光素 酶 催化一系列反 应 所 产 生的 现 象。如果 荧 光素 酶 存在于植物体内，也可使植物体 发 光。一直以来 荧 光素 酶 的唯一来源是从 荧 光虫腹部提取。但加利福尼 亚 大学的一组 科学家成功地通 过转 基因工程 实现 了将 荧 光素 酶 基因 导 入大 肠 杆菌体内，并在大 肠 杆菌体内 产 生 荧 光素酶 。 请 你根据已有的知 识 回答下列有关 问题 ：(1)在此 转 基因工程中，目的基因是 ________，具体操作 过 程中下 图 所示的黏性末端是由 ________种限制性核酸内切 酶 作用 产 生的。(2)将此目的基因 导 入大 肠 杆菌体内需要 载 体的帮助， 则 作 为载 体必 须 具 备 能 够 在宿主 细 胞内复制并 稳定保存，以及 __________________(至少答出两点 )等条件。(3)在此 转 基因工程中，将体外重 组 DNA导 入大 肠杆菌体内，并使其在 细 胞内 ________的 过 程称 为转 化。最常用的 转 化方法是首先用 Ca2＋ 处 理大 肠 杆菌，目的是 ________________________。 (4)目的基因在受体 细 胞是否能 转录 出 mRNA，可用 ______技 术 来 检测 ；目的基因是否表达出相 应 的蛋白 质 ，除了通 过 大 肠 杆菌是否 发 光来确定外， 还 可以通 过 ________特异性反 应 来判断。解析 (1)在此转基因工程中，目的基因是荧光素酶基因；图中所示的黏性末端是由 2种限制性核酸内切酸作用产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，另外两个是由另一种限制酶切割产生的。 (2)作为基因工程的载体必须具备的条件：要具有限制酶的切割位点；要有标记基因 (如抗性基因 )，以便于重组细胞的筛选；能在宿主细胞中稳定存在并复制；是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。 (3)基因工程中，将体外重组 DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用 Ca2＋ 处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围 DNA分子的状态。 (4)检测转基因生物的 DNA上是否插入目的基因，常用 DNA分子杂交技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，常用抗原 — 抗体杂交技术。答案 (1)荧光素酶基因 2(2)具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因 (缺一不给分 )(3)维持稳定和表达 使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围 DNA分子的状态 (或使大肠杆菌处于感受态细胞状态 )(4)分子杂交 抗原 — 抗体3．土壤 农 杆菌是一种能引起双子叶植物 产 生冠 瘿瘤的土壤 细 菌，它 带 有 Ti质 粒。 Ti质 粒是携 带细 菌DNA向宿主植物基因 组转 化所需信息的重要片段，其上只有 T­DNA片段才能 转 入植物 细 胞的基因 组 。 Ti质 粒的 结 构及 转 化 过 程如 图 所示， 请 分析并回答：(1)为 了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产 生冠 瘿 瘤，需 对 Ti质 粒 进 行修 饰 ，即去除冠 瘿 瘤基因，将抗旱基因 转 移至 ____________________片段，然后在一定条件下将外植体在含土壤 农 杆菌的稀 释 培养基上培养，此 时 修 饰 的 T­DNA转 入植物 细 胞并整合到植物基因 组 中。(2)将上述外植体置于一个含有____________________的 选择 培养基中 进 行 筛选 ， 发生 转 化的外植体开始增殖，形成 ____________________后，通 过产 生不定芽再 长 出整个植物。(3)基因 转 化是否成功 应对转 基因植物 进 行 鉴 定，可以直接在个体水平 对 上述 转 基因植物与非 转 基因植物的 ____________________性能 进 行比 较 。解析 (1)目的基因要插入 T­DNA上，外植体与含目的基因的土壤农杆菌混合培养，修饰的 T­DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。 (2)Ti质粒含有抗四环素基因，将外植体置于含有四环素的选择培养基中培养筛选，发生转化的外植体能增殖，形成愈伤组织后，通过产生不定芽再长出整个植物。 (3)对转基因植物与非转基因植物的抗旱性能进行比较，是在个体水平。答案 (1)T­DNA (2)四 环 素 愈 伤组织 (3)抗旱【 易错提醒 】 (1)基因工程所用的工具与常用的工具酶不同：工具包含工具酶和载体，工具酶包括限制酶和 DNA连接酶。(2)由于外源基因插入的位置未知，因此目的基因不一定表达，因此需要检测。专题四 生态工程[考 纲 要求 ]1． 简述生态工程的原理 (Ⅱ )。2.生态工程的实例 (Ⅰ )。1． 生态工程建设的目的 ：遵循自然界 ___________的 规 律，充分 发挥资 源的生 产 潜力，防止 _________，达到 ____________和 ____________的同步 发 展。2． 特点 ： ______、多效益、 _______的工程体系。3． 基本原理(1)物 质 _______________原理：物 质 在生 态 系 统 中____________、分 层 分 级 利用。考点突破 · 核心探究考点 1 生态工程的基本原理物质循环环境污染经济效益 生态效益少消耗 可持续循环再生循环往复(2)物种 ____________原理：物种繁多而复 杂 的生态 系 统 具有 较 高的 ________________。(3)协调 与平衡原理： 处 理好生物与 环 境的 协调 与平衡，需要考 虑 _______________。(4)整体性原理： 进 行生 态 工程建 设时 ，不但要考虑 到 ________________的 规 律，更重要的是， 还 要考虑 到 _________________等系 统 的影响力。(5) ___________和 _____________原理：包括系 统的 结 构决定功能原理和系 统 整体性原理。多样性抵抗力稳定性环境承载力自然生态系统经济和社会系统学 工程学正误判断(1)“无废弃物农业 ”遵循的是物种多样性原理 ( )(2)在建设高新农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理 ( )(3)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量 ( )(4)“总体功能大于各部分之和的效果 ”是系统学和工程学原理 ( )(5)在建设生态工程时，既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响力 ( )×√√×√1． 用流程图形式展示生态经济的生产方式。提示 原料 → 产品 → 原料 → 产品的生产体系。2． 探究下面生态工程原理的不同点项 目 理 论 基 础 意 义 实 例物 质 循环 再生原理物 质 _____可避免 环 境_____及其 对 系统稳 定和 发 展的影响“ 无 废 弃物 农业 ”循环污染物种多样 性原理生 态 系统 的 稳定 性生物多 样 性程度高，可提高系 统的 抵抗力 稳 定性，提高系 统 的生产 力“ 三北防 护 林 ”建 设 中的 单纯 林问题 ，珊瑚礁生态 系 统 的生物多样 性 问题协调 与平衡原理生物 与环 境 的协调 与平衡生物的数量不超过环 境承 载 力，可避免系 统 的失衡和破坏太湖富 营 养化 问题 、 过 度放牧等整体性原理社会 、经济 、自然 构成复合系 统统 一 协调 各种关系 ，保障系 统的平衡和 稳 定林 业 建 设 中自然系 统 与社会、 经济 系 统 的关系 问题系 统 学和工程学原理系 统 的 结 构 决定 功能 原理：分布式 优 于集中式和 环 式改 变 和优 化系统 的 结构 以改善 功能桑基 鱼塘系 统 整体性原理：整体 大于部分之和保持系统 很高的 生 产力珊瑚礁、藻 类和珊瑚虫的关系3.几种典型生态工程原理归纳(1)单 一人工林比天然混交林 稳 定性低，易爆 发 虫害 ——______________ 原理。(2)草原确定合理 载 畜量，不能 过 度放牧 ——____________原理。(3)引种考 虑 适 应环 境 —— 协调 与平衡原理。(4)林 业 生 态 工程建 设 ，既考 虑 种 树 又考 虑 生活 问题 ——___________ 原理。物种多样性协调与平衡整体性1． 现 有一生活 污 水 净 化 处 理系 统 ， 处 理流程 为 “厌 氧沉淀池 → 曝气池 → 兼氧池 → 植物池 ”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、 鱼类 、蛙 类 等生物。 污 水经净 化 处 理后，可用于 浇 灌 绿 地。回答 问题 ：(1)污 水流 经厌 氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步 净 化。在 这 个 过 程中，微生物通 过________________________呼吸将有机物分解。(2)植物池中，水生植物、昆虫、 鱼类 、蛙 类 和底泥中的微生物共同 组 成了 ________________(填 “生 态 系统 的群落 ”或 “种群 ”)。在植物池的食物网中，植物位于第 ________________营 养 级 。植物池中所有蛙 类获 得的能量最 终 来源于 ________________所固定的________________能。(3)生 态 工程所遵循的基本原理有整体性、 协调 与平衡、 ____________________和 ____________等原理。(4)一般来 说 ，生 态 工程的主要任 务 是 对__________________________进 行修复， 对 造成 环 境污 染和破坏的生 产 方式 进 行改善，并提高生 态 系 统 的生 产 力。解析 (1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池的过程中，厌氧沉淀池中厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解，曝气池中需氧型微生物通过有氧呼吸将有机物分解，兼氧池中微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。 (2)群落是一定的自然区域内相互间有直接或间接关系的各种生物的总和，故该植物池中的生产者、消费者和分解者共同组成了群落；植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。 (3)生态工程的建立要考虑社会、经济和自然的统一，生物与环境相协调，充分利用废弃物中的物质和能量，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。 (4)随着人口激增、资源破坏、能源短缺、环境污染和食物供应不足等问题，表现出不同程度的生态与环境危机，这些问题催生了生态工程，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。答案 (1)无氧和有氧 (或 细 胞 )(2)群落 一 生 产 者 太阳(3)物 质 循 环 再生 物种多 样 性(4)已被破坏的生 态环 境 (或受 损 的生 态 系 统 )2． (2016·襄阳一模 )生 态农业 是 21世 纪农业发 展的方向，它遵循可持 续发 展的原 则 ，以不危及后人 发展 为 前提，在人 类 生 产 活 动 干 预 下，用科学的 发 展 观， 获 取生物群体共生，生 态 和 谐 ， 质 量安全， 优质 高效的 农业 生 产载 体，也可称 为 人工生 态 系 统 。生 态农业 建 设 的核心是：整体、 协调 、循 环 、再生、增效。整体是 对 整个国土 进 行科学 规 划； 协调农业 各 业 并使农业 生 产过 程中的技 术 整合、生 产 与加工并重， 销 售与市 场对 接；循 环 是投入与 产 出及生 产过 程中物 质 、能量的良性利用；再生是向附加 值递进 ；增效是指 经济 、生 态 、社会 综 合效益的可持 续发 展。(1)生 态 工程 应 在 ____________、 ____________、______________等方面取得最佳效果并达到 预 期目 标。(2)生 态农业 以 ________________理 论为 依据，以________________协调发 展 为 前提，在一定区域内，因地制宜地 规 划、 组织 和开展多 层 次、多功能的 农业生 产 。生 态农业 以保持生 态 系 统 内的________________为 主 导 思想，促 进 物 质 在系 统 内循环 和重复使用，以最少的投入 获 得最大的 经济 效益和生 态 效益。解析 (1)从材料中的最后一句话可知：生态工程应在经济、社会、生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。 (2)生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业必须遵循协调和平衡原理。答案 (1)经济 社会 生态环境(2)生态学 环境与经济 生态平衡3．一青年 农 民利用自己学 习 的生 态 学知 识 ，在自家庭院里建了一个小型生 态农业 ，年 创 收上万元。下图 是 该 家庭生 态 工程的模式 图 ， 请 据 图 分析回答 问题。(1)从 图 中可知，人 类 生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用 这 些能源与利用煤炭相比，突出的优 点是 _______________________________________。(2)该 生 态 工程中的能量能 够 更多地被人 类 利用，原因是 ___________________________________。 (3)生 态 工程建 设 的目的就是遵循自然界__________________________的 规 律，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。与 传统 工程相比 较 ，生 态 工程具有__________________________的特点。(4)人 类设计 生 态 工程的根本目 标 ：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。生态 工程所遵循的基本原理是 ______________________、________________________、 协调 与平衡原理以及__________________________、系 统 学和工程学原理。(5)据生 态 工程中的物种多 样 性 这 一原理，有人 认为 生 态农业 建 设 中， 应 使食物 链 和 营 养 级 越 长 越多越好，你是否支持 这 一 观 点？ ________________。解析 (1)该生态农业减少了燃烧煤炭所产生的污染。 (2)该生态工程充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用，使能量能够更多地被人类利用。 (3)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，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。生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。 (4)生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。 (5)由于食物链越长，营养级越多，则能量损耗越多，不能充分利用能量。答案 (1)减少了燃烧煤炭所产生的污染(2)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(3)物质循环 少消耗、多效益、可持续 (4)物质循环再生原理 物种多样性原理 整体性原理 (5)否1． 完成下面的连线考点 2 生态工程的实例2． 实例分析如 图 是某生 态 工程示意 图 ：(1)从生 态 学角度分析，人 们 建立 图 示的 农业 生 态系 统 的主要目的是 ______________________________；该 系 统 中将植物秸 秆 、 动 物 粪 便等 废 弃物合理地 进 行了利用， 这 体 现 了生 态 工程的 _______________原理。(2)该 生 态 工程能生 产 出无公害大米的原因是减少了 _______________的使用量，减少了 _____________。(3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜 产 量，原因是蘑菇呼吸 产 生的 _________________可以供蔬菜 进行光合作用，使其光合作用增 强 。实现物质的循环再生和能量的多级利用物质循环再生化肥和农药 环境污染二氧化碳正误判断(1)“无废弃物农业 ”遵循的是物种多样性原理 ( )(2)在建设高新农业时，沼气池的建立是遵循物质循环再生原理 ( )(3)根据协调与平衡原理，一个生态系统中种群的数量不应超过环境容纳量 ( )(4)某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制，体现了遵循物种多样性和协调与平衡原理 ( )×√√√(5)建立生 态农业时 巧 设 、增 设 食物 链 的目的是使食物 链 延 长 ，消耗能量 环节 增多，系 统总 能量利用率降低 ( )(6)矿 区 废 弃地生 态 修复工程的关 键 是 优 先 选择农作物以提高 经济 效益 ( )(7)我国在西部地区 实 行退耕 还 林 还 草工程， 这 一工程属于大区域生 态 系 统 恢复工程 ( )××√1． 农村综合发展型生态工程的核心和优点分别是：核心是 ____________； 优 点是开 发 可以更新的 资 源，减少 环 境 污 染。2． 小流域综合治理生态工程的 “综合 ”表现在 ：同时 考 虑 到 _________和 ____________，不同气候 带 、不同自然条件和不同 经济发 展水平的地区，各具特色。沼气工程生态效益 经济效益3． 大区域生态系统恢复工程应着重考虑的问题(1)考 虑树 种 ____________问题 ，种植适宜品种。(2)考 虑树 种 _________，保 证 防 护 林体系 稳 定性。4． 进行湿地生态恢复工程的主要措施和面临的主要困难是(1)主要措施： ___________。(2)主要困 难 ：解决迁出湖区居民的生 计问题 。生态适应性多样性退耕还湖专题三 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题[考 纲 要求 ]1．动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 (Ⅰ )。2.胚胎干细胞的移植 (Ⅰ )。3.胚胎工程的应用 (Ⅱ )。4.转基因生物的安全性 (Ⅰ )。5.生物武器对人类的威胁 (Ⅰ )。6.生物技术中的伦理问题 (Ⅰ )。1．精子和卵子的发生(1)精子的 发 生：① 场 所：睾丸的 _____________。② 时间 ： _________→ 生殖机能衰退。考点突破 · 核心探究考点 1 体内受精与体外受精、早期胚胎发育与培养曲细精管初情期(2)卵子的 发 生：① 场 所：卵巢。② 时间 ： ________________________。胎儿期和初情期后初级精母细胞精子细胞精子头头部顶体中心体线粒体鞘排卵前后 精、卵结合 生殖道 MⅡ 中期 放射冠 透明带 卵细胞膜 有丝分裂 增多 不增加或略有缩小 32 全能性 胎儿的各种组织 胎膜和胎盘 表层 下方 4． 体外受精(1)卵母 细 胞的采集和培养① 超数排卵法：用 ______________处 理后冲卵。② 直接采集法：从屠宰 场 已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体 动 物的卵巢中吸取。(2)精子的采集和 获 能① 采集： ___________、手握法、 ____________。② 获 能： _________、化学 诱导 法。(3)受精： __________________和培养成熟的卵子在 ____________或 专 用的受精溶液中完成受精作用。促性腺激素假阴道法 电刺激法培养法获能的精子获能溶液5． 胚胎的早期培养(1)目的： 检查 受精状况和受精卵的 发 育能力。(2)培养液成分巧 记① 两 “盐 ”： ____________________。② 两 “素 ”： ___________________。③ 两 “酸 ”： _____________另有水和 _______等。(3)胚胎 处 理： _____________或冷 冻 保存。无机盐和有机盐维生素和激素氨基酸和核苷酸 血清受体移植1． 正误判断(1)从卵巢中采集的卵母 细 胞可直接与 获 能的精子进 行体外受精 (2014·江 苏 )( )(2)成熟的精子并不具有受精能力，必 须获 能后才具 备 受精能力 ( )(3)排卵是指卵泡从卵巢中排出 ( )(4)精子和卵子的 发 生都是从初情期开始的 ( )(5)卵子形成 过 程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是 连续 的 ( )(6)卵裂球 细 胞的体 积 随分裂次数增加而不断增大(2012·浙江 )( )×√××××2．高等哺乳 动 物受精后不久，受精卵开始 进 行 细胞分裂。 经 32细 胞期、囊胚、原 肠 胚和 组织 器官的分化，最后 发 育成一个完整的幼体。如 图 是胚胎 发 育 过程中某 阶 段示意 图 ，有关叙述不正确的是A． ①② 依次 为 滋养 层 、内 细 胞 团B．高等哺乳 动 物胚胎 发 育 经历 的 时 期是受精卵→ 卵裂期 → 32细 胞期 → 囊胚期 → 原 肠 胚期 → 幼体，其中最关 键 的 时 期是原 肠 胚期C．高等哺乳 动 物 细 胞分化开始于囊胚期， 终 止于生命 结 束D． 进 行胚胎分割 时 ， 应选择 原 肠 胚期的胚胎 进行解析 图示为囊胚期结构，图中 ①② 依次为滋养层、内细胞团。高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵 → 卵裂期 → 32细胞期 → 囊胚期 → 原肠胚期 → 幼体，其中原肠胚分化形成三胚层，将来分化成不同的组织、器官，是最关键的时期。分化开始于囊胚期。答案 D1．排卵是指 ________从 ________中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。2．防止多精子入卵的机制包括：第一道屏障：__________反 应 ；第二道屏障： _____________反 应 。3． 受精过程的三个易混点(1)精子 获 能是指精子 获 得受精 “________”，而不是 获 得能量。卵子 卵泡透明带 卵细胞膜能力(2)排卵是指卵子从 ______中排出，而不是卵泡从_________中排出。(3)受精的 标 志 ≠受精完成的 标 志：受精的 标 志是在透明 带 和卵 细 胞膜之 间观 察到 _____________；而受精过 程完成的 标 志是 _________________的融合。4． 卵裂期细胞体积、数量及胚胎总体积的变化细 胞体 积 _______， 细 胞数量 _________，胚胎 总体 积 不 变 或略有 缩 小。卵泡卵巢两个极体雌、雄原核缩小 增加1．如 图 表示哺乳 动 物 发 育 过 程的几个 阶 段， 请 据图 回答 问题 ：(1)写出各个 阶 段的名称：A： ______________， B： ______________， C：____________。(2)写出 图 中各 标 号的名称：[2]______________， [4]____________，[5]____________， [7]______________，[8]______________。(3)A时 期的 细 胞具有 发 育上的 ____________性， B时 期开始出 现 ____________， C时 期开始出 现____________。(4)[2]将来 发 育成 __________________________。(5)动 物胚胎是由合子 经 有 丝 分裂形成的，合子只由一个精子和卵子 结 合，防止多精入卵受精的两道屏障分 别 是 __________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。解析 (1)图中 A是桑椹胚， B是囊胚， C是原肠胚。 (2)图 B中 [1]是滋养层， [2]是内细胞团， [3]是透明带， [4]是囊胚腔；图 C中 [5]是外胚层， [6]是滋养层， [7]是原肠腔， [8]是内胚层。 (3)桑椹胚细胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。 (4)内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层将发育为胎儿的胎膜和胎盘。 (5)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。答案 (1)桑椹胚 囊胚 原肠胚 (2)内细胞团 囊胚腔 外胚层 原肠腔 内胚层 (3)全能 细胞分化 胚层分化 (4)胎儿的各种组织 (5)透明带反应、卵细胞膜反应2．培育 “试 管山羊 ”的基本 过 程如 图 所示。据 图 回答下列 问题 。(1)甲 过 程 为 __________________________，其 过程中可通 过给 母山羊注射 ________________________使其超数排卵。(2)乙 过 程的目的之一是 _______________ ___________处 理。(3)乙 过 程与丙 过 程中采用的培养液成分不同，乙过 程的培养液 为 __________________________或 专 用的受精溶液，丙 过 程的培养液 为 ____________ ______________。(4)丁 过 程是 ________________，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状 态 相同的代孕母羊子 宫 内。解析 分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同 (而不是性状相同 )的其他雌性动物子宫内使之继续发育为新个体。答案 (1)卵母 细 胞的采集 促性腺激素 (2)对 精子 进 行 获 能 (3)获 能溶液 发 育培养液 (4)胚胎移植3．根据哺乳 动 物体外受精的 过 程回答以下 问题 。(1)体外受精的 过 程主要包括 ________________、__________________________及受精等几个步 骤 。(2)采集精子的方法主要有 __________________、__________________和 __________________________。获 能的方法有 __________________________和__________________________。(3)体外采集小鼠的卵子常用 ________________。A．超数排卵 处 理法B．活体采卵法C．从早期胚胎中采集D．从屠宰后母鼠卵巢中采集(4)怎 样 用一个流程 图 表示体外受精 过 程？解析 哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精几个步骤。精子采集的方法有假阴道法、手握法、电刺激法。获能的方法有培养法和化学诱导法。对于实验小动物，卵子的采集常采用超数排卵处理法，对大家畜或大型动物，常采用活体采卵法或从已屠宰母畜的卵巢中采集的方法。答案 (1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能(2)假阴道法 手握法 电刺激法 培养法 化学诱导法 (3)A (4)如图所示1． 胚胎移植(1)概念剖析① 供体：能提供早期胚胎或通 过 体外受精及其他方式得到胚胎的雌性 动 物。② 受体： ____________________的其他雌性 动 物。③ 结 果： 产 生新个体。(2)意 义 ：充分 发挥 ________________________。考点 2 胚胎移植和胚胎分割移植与胚胎干细胞同种的、生理状态相同雌性优良个体的繁殖潜力(3)生理学基 础① 移入：排卵后， ______________________的生理变 化是相同的。② 收集：早期胚胎 处 于 ____________。③ 存活：受体 对 移入子 宫 的外来胚胎基本上不 发生 ___________________。④ 遗传 性：供体胚胎可与受体子 宫 建立正常的_____________________联 系，但移入受体的供体胚胎的 _______________不受任何影响。(4)基本程序对 供、受体的 选择 和 处 理→ __________________→ 对 胚胎的收集、 检查 、培养或保存 → ______________→ 移植后 检查 。供、受体生殖器官游离状态免疫排斥反应生理和组织遗传特性配种或进行人工授精胚胎移植2． 胚胎分割(1)概念① 方法：机械方法。② 分割份数：将早期胚胎切割成 2等份、 4等份或 8等份等。③ 目的： 获 得 _____________________。(2)定位： 动 物 _________________的方法之一。(3)材料： 发 育良好、形 态 正常的 _____________。(4)要求：将 ______________均等分割。同卵双胎或多胎无性繁殖或克隆桑椹胚或囊胚内细胞团3． 胚胎干细胞 (ES或 EK细胞 )(1)来源： ______________________。(2)特点① 形 态 ：体 积 _____、 细 胞核 ____、 ______明 显 。② 功能：具有 发 育的 ___________。③ 体外培养：可增殖而不 _____________。早期胚胎或原始性腺小 大 核仁全能性发生分化