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2018届高考生物二轮专题复习课件:专题18 胚胎工程与生态工程

资料类别: 生物/课件

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2018/3/16

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[重温考纲要求] 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.简述生态工程的原理(Ⅱ)。5.生态工程的实例(Ⅰ)。6.生物
做高考真题·探命题规律

1.(2016·课标全国甲)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:(1)图中A表示正常细胞核染色体数为2n则其性染色体的组成可为________。过程①表示去除细胞核该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行去核时常采用________的方法。②代表的过程是________。
(2)经过多次传代后供体细胞中________的稳定性会降低因此选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同从遗传物质的角度分析其原因是_______________________________。(4)与克隆羊“多利”培养成功一样其他克隆动物的成功获得也证明了________。


答案 (1)XX或XY 显微操作(去核法) 胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
解析 (1)提供体细胞的供体可能为雌性也可能为雄性因此图中A(正常细胞核)的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细2)取供体动物的体细胞培养一般选用传代10代以内的细胞因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养则其遗传物质(或核型)的稳定性会降低。
(3)克隆动物的细胞核基因来自供体细胞因此大部分性状与供体相同但细胞质基因来源于受体(或提供卵母细胞的个体)即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。(4)克隆动物的培育采用的是核移植技术


2.(2011·课标全国)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________(生态系统、群落、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


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)
解析 (1)生活污水流经厌氧沉淀池时厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解;流经曝气池时其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物分解;流经兼氧池时其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑需要考虑生物与环境的协调与平衡分层、分级利用废弃物中的物质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)生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用通过生

课前排查练





1.胚胎工程的相关判断(1)为获取更多的卵(母)细胞要对供体母羊注射促性腺激素使其同期发情(  )(2)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性(  )(3)卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大(  )(4)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植(  )(5)培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质(  )
(6)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清(  )(7)在胚胎移植时对供体和受体母牛都要进行相同激素处理(  )(8)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割(  )(9)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎(  )(10)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点(  )



答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)×
2.生物技术的安全性和伦理问题的判断(1)转基因生物扩散到种植区之外不可能造成“基因污染”(  )(2)转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药使用、保护了农田土壤环境(  )(3)克隆人违反了人类伦理道德是克隆技术的滥用(  )(4)我国禁止生殖性克隆不反对治疗性克隆(  )(5)设计试管婴儿不需要对胚胎进(  )
(6)国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害(  )(7)种植转基因作物应与传统农业种植区隔离(  )(8)转基因作物被动物食用后目的基因会转入动物体细胞中(  )(9)种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的基因多样性(  )(10)转基因植物的目的基因可能转入根际微生物(  )



答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)√10)×

3.生态工程的判断(1)单一人工林比天然混合林稳定性低易爆发虫害——协调与平衡原理(  )(2)草原确定合理载畜量不能过度放牧——协调与平衡原理(  )(3)引种考虑适应环境——物种多样性原理(  )(4)林业生态工程建设既考虑种树又考虑生活问题——整体性原理(  )
(5)实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质(  )(6)要实现人与自然的和谐发展通过生物技术手段转化淀粉生产可再生能源是最合(  )(7)要实现人与自然的和谐发展发展生态农业实现物质和能量的多级利用是最合理的(  )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√
考点命题·探研突破

考点一 胚胎工程

如图是科学家通过不同方法培育优良种牛的过程其中①~⑥表示操作过程。请回答以下问题:

(1)图中①过程涉及的精子需进行________处理;防止多精入卵的两道屏障为________。(2)对图中良种母牛注射促性腺激素的目的是________。(3)图中②过程所用的方法是________。外源基因插入牛受精卵中的DNA上后有的受精卵能发育成转基因牛而有的会死亡请分析外源基因插入牛受精卵中的DNA上后导致受精卵死亡的最可能原因:___________________________________。


(4)图中b、c分别代表囊胚的________。(5)图中④过程表示________由一个囊胚经④过程得到的B、C牛性别相同的概率为________。
【答案】 (1)获能 透明带反应、卵细胞膜反应(2)促使其超数排卵(3)显微注射法 外源基因插入牛受精卵中的DNA上后导致受精卵内生命活动必需的某些基因不能表达(合理即可)(4)囊胚腔、内细胞团(5)胚胎分割和胚胎移植 100%

克隆动物的4种技术手段(1)核移植;(2)动物细胞培养;(3)早期胚胎培养;(4)胚胎移植。受精过程的3大反应(1)顶体反应;(2)透明带反应;(3)卵细胞膜反应。防止多精入卵受精的2大屏障(1)透明带反应;(2)卵细胞膜反应。
体外受精注意点(1)对象:获能精子和成熟卵子。(2)条件:获能溶液或专用受精溶液。区别2种标志(1)受精的标志:看到两个极体。
(2)受精完成的标志:雌雄原核融合。
早期胚胎培养培养液成分的4个“2”(1)2“盐”:无机盐和有机盐。(2)2“酸”:氨基酸和核苷酸。(3)2“素”:维生素和激素。(4)2“液体”:水和血清。胚胎移植或胚胎分割的2个时期:桑椹胚和囊胚。
2种“冲卵”的不同(1)胚胎移植:冲出的是早期胚胎。(2)体外受精:冲出的是卵子。2次使用的激素不同(1)孕激素:对供、受体进行同期发情处理。(2)促性腺激素:对供体进行超数排卵处理。
胚胎移植成功的关键(1)供、受体同期发情处理。(2)供体用促性腺激素做超数排卵处理。胚胎分割的2个关注点(1)快速繁殖动物的最佳方法。(2)后代具有相同的遗传物质。
不同胚胎发育的个体生殖方式不同(1)有性生殖:体内受精产生胚胎发育的个体。体外受精产生胚胎发育的个体。采用显微注射技术将外源(目的)基因导入受精卵培育的胚胎发育的个体。(2)无性生殖:核移植产生的重组细胞培育的胚胎培育出克隆动物。
与胚胎工程相关的3个误区(1)误认为分化;而囊胚期虽然已进行细胞分化但囊胚的内细胞团仍具有全能性。

(2)误将克隆动物与试管动物都当作无性繁殖。克隆动物的产生是无性繁殖而试管动物则是在体外受精形成受精卵由受精卵发育成的个体因此属于有性繁殖。(3)误认为胚胎移植的胚胎只来源于体内受精的胚胎。胚胎移植的胚胎有三个来源:体内正常受精、核移植的胚胎和体外受精产生的早期胚胎。

考查胚胎工程的操作流程及应用随着我国“全面二孩”政策的实施一些高龄夫妇借助试管婴儿技术实现了自己的愿望结合所学知识回答下列问题:(1)哺乳动物的体外受精主要包括________、________和受精等几个主要步骤。(2)受精后形成的受精卵要移入________培养液中继续培养一段时间再移植到母体内早期胚胎发育到________阶段的某一时刻会冲破________称之为“孵化”。

(3)为了及时检测受孕情况科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体制出了早孕试纸。要获得该抗体需要先将________注射到小鼠体内培养一段时间之后将从小鼠脾脏中提取出的浆细胞和小鼠的________细胞融合通过________筛选从而获得阳性克隆的杂交瘤细胞并最终获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体。



答案 (1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能(2)发育 囊胚 透明带 (3)人绒毛膜促性腺激素骨髓瘤 两次
2.(2017·濮阳三模)下面是繁育良种奶牛的示意图据图回答下列问题:

(1)对供体母牛用________处理可获得更多的卵母细胞经人工授精后可________的分析进行性别鉴定。体外培养受精卵时培养液中提供CO的目的是________________________________________________________________________。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割其操作过程中需要注意的问题是________。


(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了________图示流程中冲卵的“卵”是指________。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状操作中用于核移植的体细胞一般选用________代以内的细胞其原因是________。



答案 (1)促性腺激素 性染色体 维持培养液的pH 将内细胞团均等分割 (2)给供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境 早期胚胎 10 10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型
解析 熟记并理解动物细胞培养、胚胎移植、胚胎分割等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上结合题意作答。(1)对供体母牛用促性腺激素处理可使其超数排卵以获得更多的卵母细胞。若在细胞水平上对胚胎进行性别鉴定可通过对性染色体的分析加以鉴别。体外培养受精卵(动物细胞)时培养液中提供CO的目的是:维持培养液的pH。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割需要注意将内细胞团均等分割。
(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了给供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。图示冲卵的10代以内的细胞其原因是10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。

考查生物工程的综合应用(2017·张家口一模)2016年日本动物学家培育出转基因“绿光猴”其培育过程为:将能编码绿色荧光蛋白基因嵌入长尾猴的卵子中使其受精所生下的小猴受到紫外线照射时就成了全身发绿的“绿光猴”。
请据此问答下列问题:
(1)如果对已有的荧光蛋白基因进行大量扩增需要用________方法该方法的原理是DNA复制这项技术需要用到________酶该酶需从________的末端开始催化子链的延伸。(2)绿色荧光蛋白基因需要构建成________之后用________方法将其导入到长尾猕猴的卵子中。(3)受精卵在体外培育成________后再利用__技术将其导入到受体猕猴的子宫中继续发育检测所出生的猕猴是否为“绿光猴”通常用________方法。


答案 (1)PCR 耐高温的DNA聚合(Taq酶) 引物(2)基因表达载体 显微注射(3)早期胚胎(桑椹胚) 胚胎移植 紫外线照射
解析 (1)如果对已有的荧光蛋白基因进行大量扩增需要用PCR方法该方法的原理是DNA复制这项技术需要用到耐高温的DNA聚合酶该DNA聚合酶不能从头合成DNA只能从引物的3′末端开始催化子链的延伸。(2)将外源基因导入动物细胞可以用显微注射法而之前需要将目的基因与运载体构建成基因表达载体方可进行。(3)受精卵在体外培育成桑椹胚或囊胚后再利用胚胎移植技术将其导入到受体猕猴的子宫中继续发育。所出生的猕猴是否为“绿光猴”通常用紫外线照射方法来进行个体生物学水平的检测。

4.(2017·吉林三调)请回答与转基因小鼠的培育过程相关的问题。(1)在供体雌鼠发情周期的某一阶段用________激素处理促使卵巢里大量卵泡成熟并排出称为超数排卵。在让供体母鼠与健康公鼠交配的同时让代孕母鼠与结扎输精管的公鼠进行交配使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致称为________处理。
(2)获取外源基因常用的工具酶是________若需在短时间内获得大量的某种外源基因通常采用________技术。(3)将基因表达载体导入受精卵常用的方法是________。(4)将注射有外源DNA的受________,再进行胚胎移植。进行早期胚胎的体外培养时培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外还要添加激素和________。(5)待代孕母鼠产出幼仔后取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA可用________法分析以确定是否为转基因鼠。

答案 (1)促性腺 同期发情(2)限制酶(限制性核酸内切酶) PCR(3)显微注射法(4)囊胚 动物血5)DNA分子杂交
解析 本题考查基因工程、胚胎工程考查对基因工程操作程序、胚胎工程的技术流程的理解。(1)促性腺激素可以促使卵巢超数排卵。使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致称为同期发情处理。(2)限制酶(限制性核酸内切酶)可以识别并切割特定的核苷酸序列可以用于获取外源基因采用PCR技术可以在短时间内获得大量的某种外源基因。

(3)将基因表达载体导入受精卵常用显微注射法。(4)桑椹胚或囊胚适于进行胚胎移植。进行早期胚胎培养的培养液中除营养成分5)取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA可用放射性同位素标记的目的基因单链作为探针通过DNA分子杂交法分析以确定是否为转基因鼠。

考点二 生态工程

(2016·江门3月模拟)江门市大广海湾经济区把新会、台山、恩平的沿海区域整合如图是大广海湾某泥质海岸生态护坡的模式图请回答:
(1)在图中的坡地生态系统中,人们在中、低潮带引种耐盐植物,在高潮带和超高潮带则种植耐干旱植物,这体现了生态工程基本原理中的________。这些不同植物的分布差异主要体现了群落的________结构。(2)图中方框内表示该水域的能量流动简图、B、C、D表示生态系统的生物群落。第二、第三营养级之间的传递效率为________。图中________(填字母)在碳循环过程中起着关键作用。(3)大广海湾发展规划中提到要建设________保护;并依据________理论充分依靠生态系统的 ________辅以相应物质和能量的投入使一些受损的海岛生态系统恢复到正常状态。(4)市文联组织文艺家走进大广海湾采风创作充分体现了生物多样性的________价值。
【解析】 (1)依题意人们在引种耐盐植物、耐干旱植物时充分考虑了环境承载力这体现了生态工程中的协调2)分析图中方框内该水域的能量流动简图可知为生产者(第一营养级)为分解者为次级消费者(第三营养级)为初级消费者(第二营养级)。能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为(2.7×10)÷(1.5×106)×100%=18%。生产者和分解者在碳循环过程中起着关键作用即图中的A、B。(3)建设红树林湿地公园等属于保护生物多样性的措施中的就地保护;一些受损的4)文学艺术创作充分体现了生物多样性的直接价值。



【答案】 (1)协调与平衡原理 水平(2)18% A、B(3)就地 (生物)群落演替 自我调节能力(4)直接

生态工程概念的理解(1)遵循的规律:自然界物质循2)目的:达到经济效益和生态效益同步发展。(3)特点:少消耗、多效益、可持续。
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→生物多样性原理。(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)。
生态农业易考点(1)原理:生态系统的物质循环和能量流动。(2)目的:提高能量利用率(不是传递效率)使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。(3)优点:实现物质循环再生和能量多级利用降低农业投入减少环境污染。(4)常见模式:桑基鱼塘和沼气农田立体养殖。
与生态工程基本原理3个易失分点(1)不同的生态工程所依据的原理可能不同。建立不同的生态工程时要依据不同的原理因地制宜不能相互照搬。(2)实现生态经济一定要遵循生态学的基本原理如果违背这个原理就一定会由盛转衰最终导致崩溃。(3)污染物并不是不能利用的资源:对环境造成危害的污染物采取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。

1.巨桉原产澳大利亚东部沿海广泛用于人工造林具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的高产优质饲用牧草。请分析回答下列问题:(1)若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物不仅可以充分利用阳光、土壤等资源还可以提高群落中物种的________。
(2)巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶与土壤混合后置于花盆中将菊苣种子播种其中幼苗生长一段时间后测定菊苣各项生长指标结果如表。分组	巨桉凋落叶含量(g/盆)	植株干重(g/10株)	光合色素含量(mg/g)	C转化形成的效率(μmolCO2·
m-2-1)	净光合速率(μmolCO2·
m-2-1)		
①本实验的名称是:________________________________。表中A组的作用是________。随巨桉凋落叶含量的增加菊苣幼苗的净光合速率下降________减弱;当巨桉凋落叶含量较高时这些小分子有机物还能使________下降导致植物对CO的利用下降。上述结果表明巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有________作用。



(3)如果进一步研究发现巨桉对某山区的菊苣和多种植物的影响相同则不能违背生态工程的________原理不能在此地区大面积种植巨________。


答案 (1)丰富度(丰度、多样性)(2)①探究不同含量的巨桉凋落叶对菊苣幼苗生长的影响 ②对照 光反应 C转化成C的效率 抑制(3)协调与平衡 生物多样性(稳态、稳定性、自我调节能力)
解析 (1)若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物可以增加生物的种类提高物种丰富度。(2)①分析表格中数据可知自变量为巨桉凋落叶含量因变量为菊苣幼苗的各项生长指标A组巨桉凋落叶含量为0说明该组为对照组;光合色素含量主要影响光反应阶段;二氧化碳能够参与

暗反应阶段与C化合物结合生成C;通过表格中数据分析巨桉凋落叶含量可以影响光合作用的光反应阶段和暗反应阶段从而抑制光合作用。(3)由于巨桉对某山区的菊苣和多种植物的影响相同因此大量种植巨桉会破坏生物的多样性违背了协调与平衡原理。

2.(2016·江苏南通调研)下图是江苏某

(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有___________________________________________________(至少2个)。(2)池塘养鱼时通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼中层为食__________________
______________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)防治果树虫害时常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的________(信息类型)传递在4)流入该生态农业园的总能量有________和人工输入的能量人工输入的能量有________________________________(至少2项)等。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目其意义是_______________________________________________________________________________________________。
(5)根据图示在答题纸相应位置用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流动关系。    
解析 (1)分析图示可2)该养殖模式:上层为食浮游生物的鳙鱼中层为食草的草鱼下层为杂食性的鲫鱼等其优点是充分利用了生态系统的空间和食物资源。(3)性引诱剂是一种挥发性的化学物质利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配这属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用。(4)流入该生态农业园的总能量有5)图中的食用菌为分解者可为奶牛、鸡鸭等消费者提供能量;图中的稻麦、蔬菜等生产者固定的太阳能可输入到消费者体内;生产者和消费者的残枝败叶、遗体残骸中的能量可被分解者所利用。三类生物成分之间的能量流



答案 (1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等(2)充分利用了生态系统的空间和食物资源(3)化学信息(4)稻麦蔬菜、草莓、梨等生产者固定太阳能 种子、幼苗、鸡苗、鸭苗、牛犊、电力、石油等实现了生态系统物质和能量的多级利用、减少了环境污染(5)如下图

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