【生物】2020届一轮复习人教版胚胎工程、生物技术的安全性与伦理问题、生态工程学案

【生物】2020届一轮复习人教版胚胎工程、生物技术的安全性与伦理问题、生态工程学案

‎2020届 一轮复习 人教版 胚胎工程、生物技术的安全性与伦理问题、生态工程 学案 ‎　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)。　7.简述生态工程的原理(Ⅱ)。　8.生态工程的实例(Ⅰ)。 ‎ 考点一　体内受精和早期胚胎发育 ‎1.精子和卵子的发生,‎ 项目 精子的发生 卵子的发生 场所 睾丸曲细精管 卵巢 时间 从初情期开始 胚胎出现性别分化后和初情期以后 变形 需变形 不需变形 分裂 均等分裂 不均等分裂(第一极体分裂除外)‎ 结果 形成__4__个精子 形成1个卵子和3个极体 ‎2.受精 ‎(1)精子获能：刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。‎ ‎(2)卵子的准备：卵子要在输卵管内进一步成熟，到减Ⅱ中期(时期)，才具备与精子受精的能力。‎ ‎(3)受精过程,‎ ‎3.早期胚胎发育 —| —| —| —| —| ‎[归纳整合]‎ ‎1．受精过程中的“三大反应”与防止多精入卵受精的“两道屏障”‎ ‎(1)顶体反应：精子的质膜和顶体外膜发生一系列改变并释放顶体酶的过程即为顶体反应。顶体反应的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子结合必不可少的条件。‎ ‎(2)透明带反应：精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，称做透明带反应，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。‎ ‎(3)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。‎ ‎2．关于体内受精应注意的几个问题 ‎(1)精子获能是指精子获得受精“能力”‎ ‎，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。‎ ‎(2)动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。‎ ‎(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两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。‎ ‎(4)受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。‎ ‎3．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律 ‎(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。‎ ‎(2)细胞数目和体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。‎ ‎(3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。‎ ‎[思维探究]‎ 如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，据图分析：‎ ‎(1)A、B、C的名称分别是什么？‎ 提示：桑椹胚、囊胚、原肠胚。‎ ‎(2)图中的4和7两个空腔是同一个结构吗？‎ 提示：不是，分别是囊胚腔和原肠腔。‎ ‎(3)细胞分化开始出现于哪个时期？1部分的细胞将来形成什么结构？‎ 提示：细胞分化开始出现于B(囊胚)时期，1部分的细胞将来形成胎膜和胎盘。‎ ‎(4)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？‎ 提示：卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，但总体积并不增加或略有缩小。‎ ‎[教材深挖]‎ ‎1．教材选修3P63：“讨论”：排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？‎ 提示：是指卵子从卵泡中排出。‎ ‎2．教材选修3P64“旁栏思考”：进行体外受精时，将卵母细胞取出后，是否应当将它置于与输卵管中相似的环境，让它进一步成熟？‎ 提示：是的。从卵巢上取出的卵母细胞还没有成熟，尚未完成减数第一次分裂。应在体外人工模拟输卵管环境进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。‎ 命题点　受精与早期胚胎发育 ‎1．(2019·福建福州市检测)下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：‎ ‎(1)图中字母表示的结构名称是：a.________。‎ ‎(2)图中数字表示的过程是：①__________。‎ ‎(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做________。卵子一般在排出后都要在________进一步成熟，才具备与精子受精的能力。‎ ‎(4)在精卵相遇时精子发生顶体反应，释放出酶，该酶可溶解________________，形成穿越的通道。‎ 解析　据图分析，图中①表示精子穿过放射冠，②表示精子穿过透明带，③表示精子进入卵细胞膜，④表示雌雄原核融合，a表示放射冠，b表示卵细胞间隙，c表示雄原核，d表示雌原核。‎ ‎(1)根据以上分析已知，图中a表示放射冠。‎ ‎(2)根据以上分析已知，图中①表示精子穿过放射冠。‎ ‎(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做精子获能；卵子一般在排出后都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。‎ ‎(4)在精卵相遇时精子发生顶体反应，释放出顶体酶，该酶可溶解透明带外面的卵丘细胞群和细胞间的物质，形成穿越放射冠的通道。‎ 答案　(1)放射冠　(2)精子穿过放射冠　(3)精子获能　输卵管内　(4)放射冠和透明带 ‎2．(2019·安徽宣城调研)请回答体内受精及早期胚胎发育的有关问题。‎ ‎(1)受精卵在透明带内进行有丝分裂的时期，称_______，当早期胚胎的细胞数目达到32个时，叫做____________。这个阶段前的每一个细胞都属于_____________________。该实心胚进入子宫腔后，细胞间出现裂隙、胚胎内初次出现空腔，细胞开始分化，此时胚胎称为____________。 ‎ ‎(2)早期胚胎中初次发生分化的细胞分别会成为——位于胚胎表面的单层扁平细胞，称_______，它们将来发育成胎膜和_____________；在腔的一端有一团细胞，称___________，将发育为胎儿。此时，胚胎中央的腔称为________________。‎ ‎(3) 胚胎从透明带中伸展出来的过程叫做___________，此后，胚胎进一步发育为___________，此时的胚胎中有一个由___________包围的囊腔叫__________。‎ 解析　(1)受精卵在透明带内进行有丝分裂的时期，称为卵裂期；当早期胚胎的细胞数目达到32个时，叫做桑椹胚，这个阶段前的每一个细胞都属于全能细胞；该实心胚进入子宫腔后，细胞间出现裂隙、胚胎内初次出现空腔，细胞开始分化，此时胚胎称为囊胚。‎ ‎(2)早期胚胎中初次发生分化的细胞分别会成为——位于胚胎表面的单层扁平细胞，称为滋养层细胞，它们将来发育成胎膜和胎盘；在腔的一端有一团细胞，称为内细胞团，将发育为胎儿。此时，胚胎中央的腔称为囊胚腔。‎ ‎(3)胚胎从透明带中伸展出来的过程叫做孵化，此后，胚胎进一步发育为原肠胚，此时的胚胎中有一个由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。‎ 答案　(1)卵裂期　桑椹胚　全能细胞　囊胚　(2)滋养层细胞　胎盘　内细胞团　囊胚腔　(3)孵化　原肠胚　内胚层　原肠腔 考点二　体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用 ‎1．体外受精 ‎(1)卵母细胞的采集和培养 ‎(2)精子的采集和获能 ‎(3)受精：获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。‎ ‎2．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 ‎(3)胚胎处理：向受体移植或冷冻保存。‎ ‎3．胚胎工程的应用及前景 ‎(1)胚胎移植 地位：胚胎工程其他技术的最后一道工序。‎ ‎(2)胚胎移植过程 — — ‎(3)胚胎移植意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。‎ ‎4．胚胎干细胞(ES或EK细胞)‎ ‎(1)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。‎ ‎(2)特点 ‎(3)培养过程 → ‎(4)应用 ‎[归纳整合]‎ ‎1．人工授精和体外受精的比较 比较项目 人工授精 体外受精 概念 用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的过程 哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程 场所 母畜的生殖道内 体外 过程 人工采精→检查与储存精液→人工授精(用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中)‎ 胚胎发 育场所 受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内 受精卵的形成和早期胚胎发育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内 ‎2．胚胎移植的生理学基础 ‎(1)发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。‎ ‎(2)早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为胚胎收集提供了可能。‎ ‎(3)受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎的存活提供了可能。‎ ‎(4)胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。‎ ‎3．胚胎移植的实质、优势和时间 ‎(1)胚胎移植的实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。‎ ‎(2)胚胎移植的优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期，大大推动了畜牧业的发展。‎ ‎(3)胚胎移植时间：不同动物胚胎移植的时间不同，牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段，小鼠、家兔在桑椹胚前，人胚胎可在8～16个细胞阶段移植。几乎所有动物都不能培养到原肠胚阶段移植，因为此时细胞分化程度较高，移植成功率很低。‎ ‎4．胚胎移植中的四个注意点 ‎(1)胚胎移植过程中两次激素使用：‎ 第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵。‎ ‎(2)胚胎移植过程中有两次检查：‎ 第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。‎ ‎(3)不同动物胚胎移植的时间不同：‎ 牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段。小鼠、家兔在桑椹胚前。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。‎ ‎(4)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖的判断：‎ 取决于胚胎的来源。胚胎若是由受精卵形成的，则为有性生殖；若是由核移植技术或胚胎分割形成的，则为无性生殖。‎ ‎[思维探究]‎ 据图分析胚胎移植的操作流程 ‎(1)图中供体牛和受体牛分别是哪些？选择标准是什么？‎ 提示：供体牛是良种公、母牛；受体牛是一般受体奶牛和一般受体肉牛。‎ 选择标准：供体是遗传性能和生产性能优良的个体，受体是健康、有繁殖能力的个体。‎ ‎(2)对供体牛和受体牛要进行怎样的处理？‎ 提示：对供体母牛进行超数排卵处理；对供、受体母牛进行同期发情处理。‎ ‎(3)用于移植的早期胚胎应是发育到哪些阶段的胚胎？‎ 提示：桑椹胚或囊胚。‎ ‎(4)排卵和冲卵有什么区别？‎ 提示：排卵是指卵子从卵泡中排出，冲卵是把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。‎ ‎[教材深挖]‎ ‎1．教材选修3P70：精子获能就是获得能量吗？‎ 提示：不是获得能量，是指精子获得受精“能力”。‎ ‎2．教材选修3P79“旁栏思考题”：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？‎ 提示：内细胞团一般到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。‎ 命题点一　体外受精和早期胚胎培养 ‎1．(2019·广东江门一模)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。据图回答下列问题：‎ ‎(1)甲过程为__________________，该过程中可通过给母山羊注射__________________使其超数排卵。‎ ‎(2)乙过程的操作之一是对精子进行_______________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作用，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。丁过程为胚胎移植，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)获能　(3)获能溶液　发育培养液　(4)胚胎移植 ‎2．(2019·山西太原一模) 2018年1月25日，由中科院神经科学研究所团队克隆的猕猴“中中”和“华华”，登上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面，该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。回答下列问题：‎ ‎(1)哺乳动物的体外受精主要包括___________、___________等几个主要步骤。‎ ‎(2)在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和___________。‎ ‎(3)在使用合成培养基培养早期胚胎时，通常还需加入___________等天然物质，并需要适时________，以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。‎ ‎(4)胚胎在受体内的存活的最可能的生理基础是_______________。‎ 解析　(1)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。‎ ‎(2)在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，对牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。‎ ‎(3)哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，因此在合成培养基中除了加入无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸的营养成分外，还需要加入动物血清等天然物质，并需要适时更换培养液，以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。‎ ‎(4)胚胎在受体内的存活的最可能的生理基础是受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应。‎ 答案　(1)卵母细胞的采集　精子的获取和受精　(2)化学诱导法　(3)血清(或血浆)　更换培养液 　(4)受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应 命题点二　胚胎移植和胚胎干细胞技术应用 ‎3．(2019·河南郑州调研)某科研机构，致力于研究亚洲的一种珍稀的猫科动物的繁育问题，经过长期研究与实践，取得了突破性进展，可以通过胚胎工程技术，让家猫代孕而繁育，主要步骤如下：‎ ‎(1)步骤A、B分别指_____________。‎ ‎(2)诱导超数排卵所注射的激素是______________，只能作用于性腺。‎ ‎(3)受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自_____________。‎ ‎(4)受精过程使用的培养液是____________溶液，与早期胚胎培养液有区别。‎ ‎(5)早期胚胎的正常细胞，染色体数为2n，则产下的幼仔体细胞中性染色体的组成可为__________。‎ ‎(6)如果采用克隆动物的技术来培育，还需要增加_________技术，该技术的原理是：已经分化的_____具有全能性，从繁殖方式上看，克隆技术是属于____________繁殖。‎ 解析　(1)分析题图可知，步骤甲为受精作用，步骤乙为胚胎移植。‎ ‎(2)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能以及受精等几个主要步骤。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可对供体进行诱导超数排卵，注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，使其排出更多的卵子。‎ ‎(3)精子与卵细胞在输卵管里融合为受精卵，在由受精卵分裂发育成早期胚胎的过程中，其所需要的营养物质主要来自受精卵。‎ ‎(4)体外受精是指获能的精子和培养成熟的卵子在相应溶液中受精的过程。一般情况下获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。此溶液与早期胚胎培养液有区别。‎ ‎(5)哺乳动物的性别决定方式是XY型，则产下的幼仔可能为雌性或雄性，因此该动物体的性染色体组成为XX或XY。‎ ‎(6)如果采用克隆动物的技术来培育，还需要增加核移植技术，该技术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性，从繁殖方式上看，克隆技术是属于无性繁殖。‎ 答案　(1)受精作用 、胚胎移植　(2)促性腺激素　(3)受精卵　(4)获能溶液或专用的受精　(5)XX或XY　(6)核移植　动物体细胞核　无性 ‎4．下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答：　　‎ ‎(1)胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的___________或___________，在对后者胚胎进行分割时，要特别注意将___________均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物___________的方法之一。‎ ‎(2)①过程分割出的少量胚体细胞常用来做___________性别鉴定。‎ ‎(3)通常胚胎干细胞(ES或EK细胞)可以从___________或___________中分离得到。ES细胞可以增殖，而不发生_____________________。‎ 解析　(1) 胚胎分割时一般采用发育良好、形态正常的桑桑椹胚或囊胚。在对囊胚时期的胚胎进行此项操作时，要特别注意将内细胞团均等分割。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物的无性生殖 (克隆)的方法之一。‎ ‎(2) 利用胚胎分割技术从①过程所示的囊胚分割出的少量胚体(滋养层)细胞，常用来做DNA分析性别鉴定。‎ ‎(3) 胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞在体外培养时可以增殖而不发生分化。‎ 答案　(1)桑椹胚　囊胚　内细胞团　无性生殖(克隆) (2)DNA分析 (3)早期胚胎　原始性腺　分化 考点三　生物技术的安全性和伦理问题 ‎1．转基因生物的安全性 ‎(1)转基因生物存在安全性问题的原因 ‎①目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。‎ ‎②目的基因往往是异种生物的基因。‎ ‎③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。‎ ‎(2)对安全性问题的担忧 ‎①转基因生物与食物安全 a．反对“实质性等同”。‎ b．担心出现滞后效应。‎ c．担心出现新的过敏原。‎ d．担心营养成分改变。‎ e．侵犯宗教信仰者或素食者的权益。‎ ‎②转基因生物与生物安全 a．可能扩散到新的生态区域，破坏生态平衡。‎ b．成为“入侵的外来物种”，威胁其他生物的生存。‎ c．可能与某些细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体。‎ d．可能通过花粉传播进入杂草，形成“超级杂草”。‎ ‎③转基因生物与环境安全：转基因生物可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。‎ ‎(3)理性看待转基因技术 ‎①正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。‎ ‎②制定政策和法规，最大程度地保证转基因技术和产品的安全性。‎ ‎2．关注生物技术的伦理问题 反　对 支　持 克 隆 人 伦理方面 违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆 中国不反对治疗性克隆 技术方面 技术不成熟，重构胚胎成功率低，胚胎着床率低、流产率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题 设计试 管婴儿 胚胎也是生命，杀死胚胎无异于“谋杀”‎ 提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤 基 因 检 测 技术方面 很难用在具体医疗中 有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施 道德方面 可能引起基因歧视 通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法，解决基因歧视现象 ‎3．基因身份证 ‎(1)否定的理由：个人基因资讯的泄露造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、个人婚姻困难和人际关系疏远等。‎ ‎(2)肯定的理由：一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以及早预防，适时治疗，达到挽救患者生命的目的。‎ ‎4．禁止生物武器 ‎(1)生物武器的种类(连线)‎ ‎(2)我国政府观点：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。‎ ‎[归纳整合]‎ ‎1．治疗性克隆与生殖性克隆 ‎　　类型 项目　　‎ 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息不变 ‎2．试管婴儿和设计试管婴儿的异同点 ‎①过程区别：设计试管婴儿比试管婴儿多出的过程是上图中的d。‎ ‎②所用技术手段不同：设计试管婴儿胚胎移植前需要进行遗传学诊断，而试管婴儿无需进行遗传学诊断。‎ ‎③应用不同：试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，而设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。‎ ‎④相同点：两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。‎ ‎[思维探究]‎ 自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得很大进步。如转入外源生长激素(GH)基因的鱼生长速度快，饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。‎ ‎(1)转基因鱼培育成功的物质基础是什么？‎ 提示：遗传物质都是DNA。‎ ‎(2)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，试分析引起生态安全性问题的原因。‎ 提示：转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争加剧，引起生态危机。‎ ‎(3)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，培育成功的三倍体“湘云鲫”，说出其形成过程。‎ 提示：转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体，然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。‎ ‎(4)试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因。‎ 提示：三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机。‎ ‎[教材深挖]‎ ‎1. 教材选修3P89“论坛1”：我国为了保证转基因食物的安全性，都采取了哪些监控和预防措施？‎ 提示：(1)立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。(2)多环节监控。(3)安全评价内容具体而严格。‎ ‎2．教材选修3P88“寻根问底”：你能举出两个外来物种入侵的实例吗？为什么外来物种入侵会造成严重的危害？‎ 提示：外来物种进入新的生态系统之后，由于没有天敌，极易造成生长失控，破坏生态系统的结构。比如，外来的植物疯长，可以对本地一年生和多年生植物的结构比例造成严重影响，通过对植被的生长和结构的影响，从而造成物质循环和能量流动的改变。又如，外来的动物种类，由于它们的选择性觅食和破坏，也会造成物质循环和能量流动的改变。物质循环和能量流动的改变会对生态系统造成严重破坏，比如，有人将美洲食人鲳引入，这一入侵物种就可能会对当地生态系统造成长久性的破坏。‎ 命题点一　转基因生物安全性的判断 ‎1．(2019·河南洛阳一模)烟草具有较高的经济价值，但易遭受病虫害。为获得抗虫的烟草植株，可将抗虫基因导入烟草细胞。请回答下列问题：‎ ‎(1)农杆菌的Ti质粒上的TDNA具有_____________________________的特点。将抗虫基因插入TDNA上，导入用_____处理过的农杆菌，筛选成功后让其侵染能分泌__________化合物的烟草细胞，在该化合物的诱导下，Ti质粒上的TDNA依次穿过农杆菌的细胞壁、细胞膜，以及烟草细胞的________、细胞膜、核膜进入烟草的细胞核中，最后再通过___________技术获得转基因烟草植株。该技术是否成功还需要进行检测与鉴定，个体水平上的鉴定方法是________________。‎ ‎(2)上述方法虽比较经济，但是会存在安全性问题，如将抗虫基因导入到烟草细胞核的染色体DNA上，则抗虫基因会随____________(填“花粉”或“卵细胞”)扩散传播，容易产生基因污染，故可以通过基因枪法将_____________打入烟草细胞叶绿体以实现转化。同时还应注意，目的基因需导入植物细胞叶绿体的非基因序列中，目的是___________________ _____________________________________________________________。‎ 解析　(1)农杆菌的Ti质粒上的TDNA具有可转移至受体细胞并且能整合到烟草细胞染色体的DNA上的特点。将抗虫基因插入TDNA上，导入用Ca2＋(或CaCl2)处理过的农杆菌，筛选成功后让其侵染能分泌酚类化合物的烟草细胞，在该化合物的诱导下，Ti质粒上的TDNA依次穿过农杆菌的细胞壁、细胞膜，以及烟草细胞的细胞壁、细胞膜、核膜进入烟草的细胞核中，最后再通过植物组织培养技术获得转基因烟草植株。抗虫基因导入烟草细胞后，是否赋予了烟草抗虫特性，需要做抗虫接种实验。‎ ‎(2)如将抗虫基因导入到烟草细胞核的染色体DNA上，则抗虫基因会随花粉扩散传播，容易产生基因污染，故可以通过基因枪法将抗虫基因表达载体打入烟草细胞叶绿体以实现转化，以避免基因污染。同时还应注意，目的基因需导入植物细胞叶绿体的非基因序列中，以避免叶绿体内源(或自身)基因表达异常，影响烟草(叶绿体)的正常生理功能。‎ 答案　(1)可转移至受体细胞并且能整合到烟草细胞染色体的DNA上　　Ca2＋(或CaCl2)　 酚类　　细胞壁　　植物组织培养　　抗虫接种实验　　(2)花粉　　抗虫基因表达载体　　避免叶绿体内源(或自身)基因表达异常，影响烟草(叶绿体)的正常生理功能 ‎2．(2019·河北承德联校一模)一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好，杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现，这种转基因玉米除直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请回答下列问题。‎ ‎(1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁。如果你同意这种观点，请列举出三条理由：‎ ‎①________________________________________; ‎ ‎②________________________________________; ‎ ‎③________________________________________。 ‎ ‎(2)用转基因玉米加工的食品被摆在超市货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因生物标志，这样做是为了保护______________。在有关标识中，应标注“_______________”或“___________”。如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品为__________________加工制成，但本品中_________________”。‎ 解析　(1)转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁原因是：‎ ‎①玉米与其他植物之间存在生殖隔离，不会通过传粉导致基因扩散；②玉米花粉的传播距离有限；③玉米花粉的存活时间有限。 ‎ ‎(2)对转基因产品进行转基因生物标志，是为了保护消费者的知情权。应标注“转基因玉米加工品”或“加工原料为转基因玉米”。如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品为转基因玉米加工制成，但本品中已不再含有转基因成分”。‎ 答案　(1)①玉米与其他植物之间存在生殖隔离　②玉米花粉的传播距离有限　③玉米花粉的存活时间有限　⑵消费者的知情权　转基因玉米加工品　加工原料为转基因玉米　转基因玉米　已不再含有转基因成分 命题点二　克隆技术与试管婴儿 ‎3．(2019·安徽宣城调研)克隆羊多利的问世，在全世界引发了一场大讨论，其中关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类治疗性克隆的大概过程，请据图回答下列问题：‎ ‎(1)过程A表示____________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①________________提供细胞质，进行人工重组。‎ ‎(2)经过程B得到的结构中，④是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持________状态。‎ ‎(3)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核具有______________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是______________的结果。‎ ‎(4)对于治疗性克隆仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？____________。为什么？________________________________________。‎ 解析　(1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程，该技术主要是应用患者的体细胞核与去核的卵母细胞进行人工重组。(2)胚胎干细胞在体外培养的条件下，具有增殖能力并能保持未分化状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。‎ 答案　‎ ‎(1)细胞核移植　卵子(次级卵母细胞)　(2)未分化　(3)全能性　基因选择性表达　(4)符合　因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞 ‎4．(2019·河南八市测评)回答有关试管婴儿的问题：‎ ‎(1)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是______________，该图示时期是胚胎发育的________期。‎ ‎(2)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，并进而形成器官和系统，从细胞水平看，卵裂的分裂方式是________________。‎ ‎(3)“试管婴儿”是指精子和卵子在试管内进行结合的体外受精技术，受精前精子需要事先经过________处理，卵子要培养到____________________(时期)。除此之外还用到_____________________(填两种)技术。‎ ‎(4)“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，二者在对人类作用上的区别是_____________________________________________。‎ ‎(5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是________________________。‎ 答案　(1)受精作用　囊胚　(2)有丝分裂　(3)获能　减数第二次分裂中期　早期胚胎培养、胚胎移植　‎ ‎(4)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症，后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植的疾病；后者胚胎在移植前需进行遗传学诊断　(5)破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德 考点四　生态工程 ‎1．生态工程与生态经济 ‎(1)生态工程 ‎①任务：修复和重建已遭到破坏的生态环境；改善传统的生产方式，提高生态系统的生产力。‎ ‎②目的：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。‎ ‎③特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。‎ ‎(2)生态经济 ‎①原则：“循环经济”。‎ ‎②特点：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料。‎ ‎③目的：实现废弃物的资源化。‎ ‎④手段：生态工程。‎ ‎2．生态工程所遵循的原理 ‎(1)物质循环再生原理　物质在生态系统中循环往复，逐层分级利用。(如无废弃物农业)‎ ‎(2)物种多样性原理　物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。‎ ‎(3)协调与平衡原理　生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。‎ ‎(4)整体性原理　 人类处于社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不但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。‎ ‎(5)系统学和工程学原理　 包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。‎ ‎3．生态工程的类型与实例(连线)‎ ‎4．生态工程的发展前景 ‎[归纳整合]‎ ‎1．理清生态经济、循环经济、生态工程之间的关系 ‎2．生态工程基本原理的判断方法 ‎①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再生原理。‎ ‎②体现物种多，营养关系复杂→物种多样性原理。‎ ‎③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调与平衡原理。‎ ‎④涉及自然、经济和社会，指整个系统，如林业生态工程建设→整体性原理。‎ ‎⑤涉及结构、功能，分布式、集中式、环式→系统的结构决定功能原理(系统学和工程学原理)。‎ ‎⑥涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和；指系统内部，如互利共生→系统整体性原理(系统学和工程学原理)。‎ ‎[思维探究]‎ 以下是某个生态工程的构建模型，解读相关问题：‎ ‎(1)从生态学角度分析，人们建立如图所示农业生态系统的主要目的是什么？‎ 提示：实现物质的循环再生和能量的多级利用。‎ ‎(2)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，这体现了生态工程什么原理？‎ 提示：物质循环再生原理。‎ ‎(3)该生态工程能生产出无公害大米，原因是什么？‎ 提示：减少了化肥和农药的使用量，减少了环境污染。‎ ‎(4)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，原因是什么？‎ 提示：蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增强。‎ ‎[教材深挖]‎ ‎1．教材选修3P108“讨论”：如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？‎ 提示：对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例如，对废污水中的重金属或氮、磷等养分就可以进行回收再利用。因此说污染物是放错了地方没有被利用的资源。‎ ‎2．教材选修3P122“讨论”：在“矿区废弃地的生态恢复工程”案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？‎ 提示：矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。‎ 命题点一　生态工程的原理的分析与判断 ‎1．为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。‎ ‎(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的________转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在________________，导致群落中植物物种数增加；t1→t3，人工林抵抗力稳定性的变化是________；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间________加剧。‎ ‎(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的____________原理。‎ 解析　(1)生态系统成分中的分解者可将有机物转化为无机物，供生产者利用。在群落次生演替过程中，土壤中原有的植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的植物物种数。图示t1→t3阶段，植物物种数增加，该生态系统的抵抗力稳定性增强。植物物种数逐渐增加，物种之间竞争加剧。(2)人工林的建设和园林景观的构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，主要体现了生态工程的整体性原理。‎ 答案　(1)分解者　种子或繁殖体　增强　竞争　(2)整体性 ‎2．(2019·河北承德联校一模)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”“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)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)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)‎ 命题点二　生态工程的实例分析 ‎3．(2019·山东省实验中学诊断)在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图回答问题：‎ ‎(1)该生态工程所遵循的基本原理有___________________________(至少写2种)。‎ ‎(2)该生态系统的能量流动从___________开始，图中属于消费者的生物有______________。‎ ‎(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是_______________。‎ ‎(4)该生态系统为何能提高经济效益？________________________________________‎ ‎________________________________________‎ ‎________________________________________。‎ ‎(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。‎ ‎________________________________________。‎ ‎(6)从生态系统稳定性看，该农业生态系统比简单的农田生态系统不易发生虫害的原因是________________________________________。‎ 请说出两种根据生物学原理防治害虫的方法：____________________________________‎ ‎________________________________________。‎ 解析　‎ ‎(1)该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定太阳能开始。消费者是蚕、禽、畜等。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘塘泥还可作肥料。(6)该生态系统生物群落结构相对复杂，从而使抵抗力稳定性增强，自我调节能力提高。利用生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系引入天敌，利用性引诱剂进行防治害虫等。‎ 答案　(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理　(2)桑、油菜等生产者固定太阳能　蚕、禽、畜　(3)粪便等“废弃物”被及时利用　(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低了农业成本投入)　(5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田　(6)抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂，自我调节能力较强)　天敌防治、激素防治、种植转基因抗虫作物(任选两种)‎ ‎4．(2019·广东江门一模)长江的水体污染主要是由于流入长江的次级河流在流经城镇时，城市中的生活污水、工业废水大量排入河流，造成河流污染。某小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化分析，实验装置如下图：‎ ‎(1)图中植物的作用是________________。该植物采收后，可以直接用作____________，也可干燥处理后用来提取____________等金属。‎ ‎(2)此案例属___________生态工程的实例，它遵循的生态工程原理是__________________(写一个即可)。‎ ‎(3)该小组利用人工浮床开展了“茭白和菖蒲对生活污水净化效果”的研究，你认为该实验装置应该准备________组，应采取的处理措施是：‎ ‎________________________________________‎ ‎________________________________________。‎ ‎(4)为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应______________。‎ ‎(5)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。其原因是：‎ ‎________________________________________‎ ‎________________________________________‎ ‎________________________________________。‎ 解析　(1)人工浮床的原理就是利用浮床植物发达的根系吸附大量悬浮物，靠其中的微生物降解和吞噬作用净化水中的污染物，其次浮床植物在生长过程中还能利用水中的氮、磷污染物；另外人工浮床通过遮光作用来抑制水体中藻类的生长繁殖，可有效防止“水华”‎ 发生，提高水的透明度。(2)人类对城市生活污水的治理应用了生态工程的协调与平衡、整体性原理等。(3)每一实验组的植物数量应该相同，而且具有一定的数量，避免因统计误差对实验结果的影响。(4)为了避免实验误差，每个实验装置中的植物株数应相等且多数。(5)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。其原因是一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷污染物，减少藻类生长所需的无机盐；另一方面又能通过遮光来抑制水体中藻类的生长繁殖。‎ 答案　(1)吸收水中的化学元素　饲料　铜、锌、汞　(2)城市环境　协调与平衡原理、整体性原理、物质循环再生原理等(写出一个即可)　(3)4　一组只栽茭白，一组只栽菖蒲，一组混合等量的茭白和菖蒲，一组空白对照(不栽植物)　(4)相等且多数　(5)一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷污染物，减少藻类生长所需的无机盐；另一方面又能通过遮光来抑制水体中藻类的生长繁殖 ‎◎‎ ‎1．在胚胎发育过程中，细胞的分化出现在桑椹胚期(×)‎ ‎2．内细胞团将来发育成胎膜和胎盘(×)‎ ‎3．在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理(√)‎ ‎4．胚胎移植技术中对供体和受体母畜都要进行相同激素处理(×)‎ ‎5．在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割(×)‎ ‎6．胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点(√)‎ ‎7．胚胎干细胞在分化诱导因子的作用下可以向不同类型的组织细胞分化(√)‎ ‎8．转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中(√)‎ ‎9．中国反对生物武器，但中国在特殊情况下可以生产生物武器(×)‎ ‎10．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(√)‎ ‎11．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(√)‎ ‎12．依据协调与平衡原理，进行引种工程时，应考虑被引物种与环境的关系(√)‎ ‎◎‎ ‎1．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两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。‎ ‎2．胚胎移植是胚胎工程中的最后一道“工序”，移植的胚胎必须在原肠胚之前，但不能直接移植受精卵。‎ ‎3．移植胚胎的来源及生殖方式：①核移植后进行早期胚胎培养，其为无性生殖；②体外受精后进行早期胚胎培养，其为有性生殖；③体内受精→冲卵→胚胎移植，其为有性生殖。‎ ‎4．移植胚胎的两次处理：①用激素对供体(雌性个体)和受体进行同期发情处理；②‎ 用促性腺激素对供体(雌性个体)进行超数排卵处理。‎ ‎5．胚胎移植成功的两个条件：同种动物之间、供受体生理状态要相同。‎ ‎6．胚胎移植中冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。‎ ‎7．同一胚胎经分割移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合，属于无性繁殖或克隆。‎ ‎8．转基因生物具有危害≠阻止技术的发展：应用正确的态度对待转基因技术，不能因为可能的危害而阻止技术的发展。‎ ‎9．整体性原理≠系统整体性原理 整体性原理是指社会、经济、自然的协调统一；系统整体性原理是指总体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1＞2”。‎ ‎10．设计实施生态工程坚持的原则 ‎(1)首先肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用。‎ ‎(2)不忘大自然固有的强大的生态恢复能力，但也不能认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”的老路。‎ ‎11．辨析传统农业中的间种和套种 间种和套种最大的区别在于是否同时播种，如果同时播种，间行种植，则是间种；如果不同时播种，而且也不同时收获，则为套种。‎ ‎1．(2015·山东卷)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：‎ ‎(1)过程①采用的是细胞工程中的____________技术，过程②采用的是胚胎工程中的__________技术。‎ ‎(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液(基)的________。‎ ‎(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用________和________两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有________基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。‎ ‎(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体________(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。‎ 解析　(1)过程①表示细胞核与去核卵母细胞结合，即核移植技术；过程②表示早期胚胎培养技术。(2)体细胞进行体外培养时，CO2气体的主要作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶；基因表达载体上的标记基因的作用是便于筛选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。在图示过程中，B个体提供的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自B的遗传物质决定的，因此体外培养获得的组织器官移入个体B不会发生免疫排斥反应。‎ 答案　(1)(体细胞)核移植　 (早期)胚胎培养　(2)pH(或：酸碱度)　(3)限制性(核酸)内切酶(或：限制酶)　DNA连接酶(注：两空可颠倒)　 标记　(4)内细胞团　 B ‎2．(2015·重庆卷)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。‎ ‎(1)拟进行如下杂交：‎ ‎♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C 选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是______，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。‎ ‎(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。‎ 精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的成熟在过程________中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的________。子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。‎ ‎(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。‎ 解析　(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。设控制产奶量高低的基因分别用T、t表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r表示。杂交后代C中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出A的基因型为ttrr，B的基因型为TTRR，C的基因型为TtRr。通过回交，即C牛与A牛杂交(TtRr×ttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。‎ ‎(2)在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。从供体母牛采集的卵子经培养达到MⅡ 中期后在与精子受精过程中最终成熟。由于受精作用的随机性，为筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数分裂产生卵子的过程中的基因重组有关。‎ ‎(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。‎ 答案　(1)生长发育或胚胎发育　 隐性　 ♂A ×♀C　 1/8　(2)获能或增强活力　 ③　 供能　 性别、高产奶和适应生长的基因　 ②　 (3)胚胎分割 ‎3．污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。‎ 测定项目 红壤 红壤＋污泥 红壤＋含7%生物质炭的污泥 土壤PAHs含量(μg/kg)‎ ‎527‎ ‎1 079‎ ‎765‎ 黑麦草叶绿素含量(mg/g)‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ ‎2.3‎ 黑麦草每盆干重(g)‎ ‎1.7‎ ‎2.3‎ ‎2.7‎ 黑麦草PAHs含量(μg/kg)‎ ‎401‎ ‎651‎ ‎428‎ ‎(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞____________加强，________合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。‎ ‎(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥_____________________，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量________，但生物质炭的输入____________________，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的______________原理。‎ 解析　(1)土壤的通气状况改善，细胞有氧呼吸增强，合成更多的ATP，为根吸收矿质元素提供大量的能量。(2)由表可知施用含7%生物质炭的污泥的黑麦草叶绿素含量增加，从而使黑麦草的光合作用增强，促进黑麦草生长。污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量都增加，但生物质炭可以吸附PAHs，从而降低PAHs污染的风险。‎ 答案　(1)有氧呼吸　ATP　(2)能增加黑麦草的叶绿素含量，使光合作用增强　升高　能吸附PAHs　物质循环再生 ‎4．(新题速递)试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟并完成受精，通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。回答下列问题：‎ ‎(1)培育试管动物首先需要收集精子和卵母细胞。采集实验动物如小鼠的卵母细胞的主要方法是用_________处理，使其排出更多的卵子，然后从________中冲取卵子，直接与_____的精子在体外受精。‎ ‎(2)体外受精的早期胚胎的培养需要在相应的培养液中进行，培养小鼠的早期胚胎的培养液的成分一般包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸及______等物质。‎ ‎(3)对于牛、羊一般要培养到_____________阶段进行胚胎移植，而小鼠等实验动物胚胎移植的时间更______(填“早”或“晚”)。‎ ‎(4)为了获得同卵双胎试管动物，可对囊胚阶段的胚胎进行分割处理，此过程中应当注意对____________进行均等分割。‎ ‎(5)胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生___________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。‎ 解析　(1)实验动物如小鼠的卵母细胞的采集，其方法通常是用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。(2)体外受精的早期胚胎培养所需的培养液成分一般包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清等物质。(3)对于牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段进行胚胎移植，而小鼠等实验动物胚胎移植的时间更早。(4)对内细胞团进行均等分割是保证胚胎分割成功的关键。(5)大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。‎ 答案　(1)促性腺激素　输卵管　获能　(2)血清　(3)桑椹胚或囊胚　早　(4)内细胞团　(5)免疫排斥