模塊六 選考 專題十七胚胎工程生物技術的安全性和倫理問題及生態(tài)工程 重溫考綱考點 構建思維腦圖 1 在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體是判斷卵子是否受精的重要標志 2 剛剛排出的精子 不能立即與卵子受精 必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化后 才能獲得受精能力 3 透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵受精的兩道屏障 4 動物的早期胚胎發(fā)育依次經(jīng)過受精卵 卵裂 桑椹胚 囊胚和原腸胚 5 超數(shù)排卵是指給供體注射促性腺激素 使其排出更多的卵子 6 試管嬰兒技術主要包括體外受精 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術 7 胚胎移植的最大優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 8 采用胚胎分割技術可產(chǎn)生同卵多胎 9 胚胎干細胞具有細胞核大 核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點 10 生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 整體性原理 系統(tǒng)學和工程學原理 考向梳理 2016 全國卷 下圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物 二倍體 的流程 回答下列問題 1 圖中A表示正常細胞核 染色體數(shù)為2n 則其性染色體的組成可為 過程 表示去除細胞核 該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行 去核時常采用 的方法 代表的過程是 考向一胚胎工程及原理 XX或XY 顯微操作 胚胎移植 2 經(jīng)過多次傳代后 供體細胞中 的穩(wěn)定性會降低 因此 選材時必須關注傳代次數(shù) 3 若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同 從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是 4 與克隆羊 多莉 利 培養(yǎng)成功一樣 其他克隆動物的成功獲得也證明了 遺傳物質(zhì) 卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響 動物已分化體細胞的細胞核具有全能性 解析 1 核移植過程中 供體的體細胞中性染色體組成可為XX或XY 去核時常采用顯微操作的方法 圖示 過程表示胚胎移植 2 細胞培養(yǎng)過程中 經(jīng)過多次傳代培養(yǎng) 細胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低 3 由于卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響 所以克隆動物與供體性狀不完全相同 4 克隆動物的成功獲得證明了已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性 1 把握胚胎工程的操作流程 1 胚胎移植的4個結論 胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移 胚胎移植的優(yōu)勢是充分發(fā)揮 的繁殖潛能 胚胎移植過程中兩次使用激素 第一次常用孕激素對受 供體進行同期發(fā)情處理 第二次用 激素對供體做超數(shù)排卵處理 胚胎移植過程中的兩次檢查 第一次對 進行檢查 第二次對受體母牛 進行檢查 胚胎移植是有性生殖還是無性生殖 取決于胚胎是由受精卵形成的 還是由核移植技術形成重組細胞并發(fā)育而成或胚胎分割形成的 雌性優(yōu)良個體 促性腺 收集的胚胎 是否妊娠 2 胚胎分割的2個注意事項 材料選擇 選擇發(fā)育良好 形態(tài)正常的 分割注意點 選材為囊胚時 注意將內(nèi)細胞團 3 胚胎工程中受精作用的3個關鍵點 受精的標志是 受精完成的標志是 體外受精時 卵母細胞要培養(yǎng)到 精子需要獲能 桑椹胚或囊胚 均等分割 在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體 雌 雄原核的融合 減數(shù)第二次分裂中期 2 易錯警示 1 排卵是指卵子從卵泡中排出 2 體外受精注意點 對象 獲能精子和成熟卵子 條件 獲能溶液或?qū)Ｓ檬芫芤?3 區(qū)別2種標志 受精的標志 看到兩個極體 受精完成的標志 雌雄原核融合 4 胚胎移植或胚胎分割的2個時期 桑椹胚和囊胚 5 2種 沖卵 的不同 胚胎移植 沖出的是早期胚胎 體外受精 沖出的是卵子 6 2次使用的激素不同 孕激素 對供 受體進行同期發(fā)情處理 促性腺激素 對供體進行超數(shù)排卵處理 7 胚胎移植成功的關鍵 供 受體同期發(fā)情處理 供體用促性腺激素做超數(shù)排卵處理 8 胚胎分割的2個關注點 快速繁殖動物的最佳方法 后代具有相同的遺傳物質(zhì) 9 不同胚胎發(fā)育的個體生殖方式不同 有性生殖 1 體內(nèi)受精產(chǎn)生胚胎發(fā)育的個體 2 體外受精產(chǎn)生胚胎發(fā)育的個體 3 采用顯微注射技術將外源 目的 基因?qū)胧芫雅嘤呐咛グl(fā)育的個體 無性生殖 核移植產(chǎn)生的重組細胞培育的胚胎 培育出克隆動物 1 2018 湖北八校模擬 請回答下列有關胚胎工程和基因工程方面的問題 1 目前 科學家通過細胞核移植實驗 培育出多種哺乳動物新類型 在哺乳動物的核移植實驗中 一般通過 物理方法 將受體細胞激活 使其進行細胞分裂并發(fā)育 當胚胎發(fā)育到 階段時 將胚胎植入另一雌性 代孕 動物體內(nèi) 2 在 試管牛 的培育過程中 要使精子和卵母細胞在體外成功結合 需要對精子進行 處理 另外 培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至 該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和第一極體 電脈沖 或電刺激 桑椹胚或囊胚 獲能 M 中期 減數(shù)分裂第二次分裂中期 3 利用體細胞進行核移植技術的難度明顯高于利用胚胎細胞進行核移植的原因是 4 若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中含有人干擾素 則所構建的基因表達載體必須包括 某種牛乳腺分泌蛋白基因及其啟動子 終止子 標記基因和復制原點等 目前常用的措施是將該基因表達載體導入牛的 填 受精卵 或 乳腺細胞 導入方法是 體細胞分化程度高 不容易恢復全能性 人干擾素基因 或目的基因 受精卵 顯微注射法 解析 在核移植實驗中通過電刺激可將受體細胞激活 使其進行細胞分裂并發(fā)育 當胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚時可進行移植 在體外受精時 需將收集的精子進行獲能處理 并將卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能進行受精 利用體細胞進行核移植技術的難度明顯高于利用胚胎細胞進行核移植的原因是體細胞分化程度高 不容易恢復全能性 基因工程中的基因表達載體包含目的基因 標記基因 啟動子 終止子 復制原點等 動物基因工程中將目的基因?qū)氲氖荏w細胞是受精卵 用顯微注射法導入 2 如圖為牛胚胎移植過程示意圖 請回答下列問題 1 階段常用 激素對供體母牛進行處理 其目的是獲得更多的卵子 促性腺 2 沖卵的生理學基礎是 3 階段對胚胎進行質(zhì)量檢查 這時的胚胎應發(fā)育到 或 階段 4 若要通過 獲得遺傳物質(zhì)完全相同的多個新個體 可對 階段檢查合格的胚胎進行 技術處理 該過程中應注意對 進行均等分割 5 ES或EK細胞的形態(tài)特征是 在培養(yǎng)液中加入 可誘導其向不同類型的組織細胞分化 早期胚胎形成后處于游離狀態(tài) 未與母體子宮 囊胚 桑椹胚 胚胎分割 內(nèi)細胞團 體積小 細胞核大 核仁明顯 分化誘導因子 建立聯(lián)系 解析 1 胚胎工程中常用促性腺激素對供體母牛進行處理 其目的是獲得更多的卵子 2 早期胚胎形成后處于游離狀態(tài) 未與母體子宮建立聯(lián)系 這是沖卵的生理學基礎 3 胚胎移植前對胚胎進行質(zhì)量檢查 這時的胚胎應發(fā)育到囊胚或桑椹胚階段 4 應用胚胎分割技術可以獲得遺傳物質(zhì)完全相同的多個新個體 胚胎分割時注意對內(nèi)細胞團進行均等分割 5 胚胎干細胞具有體積小 細胞核大 核仁明顯等形態(tài)特征 胚胎干細胞在培養(yǎng)時加入分化誘導因子 可誘導其向不同類型的組織細胞分化 辨析胚胎移植和胚胎分割移植的7個錯混點 1 胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序 移植的胚胎必須在原腸胚之前 不能直接移植受精卵 2 兩次檢查 收集胚胎檢查 移植后是否妊娠檢查 3 沖卵含義 沖出早期胚胎 不是沖出卵子 4 胚胎移植的供體和受體必須是同種生物 5 同期發(fā)情處理用孕激素 超數(shù)排卵處理用促性腺激素 6 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相同 7 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 1 2018 北京卷 因含N P元素的污染物大量流入 我國某大型水庫曾連續(xù)爆發(fā) 水華 為防治 水華 在控制上游污染源的同時 研究人員依據(jù)生態(tài)學原理嘗試在水庫中投放以藻類和浮游動物為食的鰱魚和鳙魚 對該水庫生態(tài)系統(tǒng)進行修復 取得了明顯效果 1 在該水庫生態(tài)系統(tǒng)組成中 引起 水華 的藻類屬于 水庫中各種生物共同構成 考向二生態(tài)工程 生產(chǎn)者 生物 群落 3 藻類吸收利用水體中的N P元素 浮游動物以藻類為食 銀魚主要以浮游動物為食 由下圖可知 將鰱 鳙魚苗以一定比例投放到該水庫后 造成銀魚生物積累量 引起該變化的原因是 2 為確定鰱 鳙的投放量 應根據(jù)食物網(wǎng)中的營養(yǎng)級 調(diào)查投放區(qū)鰱 鳙的 的生物積累量 在本題中指單位面積中生物的總量 以t hm 2表示 為保證鰱 鳙的成活率 應捕殺鰱 鳙的 捕食對象 食物 捕食者 天敵 明顯下降 鰱 鳙與銀魚在食物上存在競爭關系 4 投放鰱 鳙這一方法是通過人為干預 調(diào)整了該生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中相關物種生物積累量的 從而達到改善水質(zhì)的目的 5 鰱魚和鳙魚是人們?nèi)粘Ｊ秤玫聂~類 為繼續(xù)將投放鰱 鳙的方法綜合應用 在保持良好水質(zhì)的同時增加漁業(yè)產(chǎn)量 以實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏 請?zhí)岢鰞蓷l具體措施 解析 1 引起水庫生態(tài)系統(tǒng)中 水華 的藻類 可利用太陽能合成有機物 屬于生產(chǎn)者 生物群落是指同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中的各種生物種群的集合 比例 定期適度捕撈鰱 鳙 定期合理投放鰱 鳙 控制性 捕殺鰱 鳙的捕食者 控制人類活動 工業(yè) 農(nóng)業(yè) 旅游等 對該水庫生態(tài)環(huán)境 的負面影響 2 欲確定鰱 鳙的投放量 需考慮投放區(qū)鰱 鳙的捕食對象 即上一營養(yǎng)級 的生物積累量 然后根據(jù)能量傳遞效率計算出鰱 鳙的投放量 為保證鰱 鳙的成活率 應捕殺水庫中鰱 鳙的捕食者 天敵 3 分析柱狀圖 將鰱 鳙魚苗以一定比例投放后 銀魚的生物積累量明顯下降 可能原因是鰱 鳙和銀魚都以浮游動物為食 三者之間存在競爭關系 4 通過在水庫中人為投放鰱 鳙這一方法 調(diào)整水庫中相關物種 如浮游動物 藻類 生物積累量的比例 從而達到改善水質(zhì)的目的 5 為了實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的雙贏 要注意控制鰱 鳙的數(shù)量 如定期適度捕撈鰱 鳙 定期合理投放鰱 鳙 控制性捕殺鰱 鳙的捕食者等 還要注意控制人類活動 工業(yè) 農(nóng)業(yè) 旅游等 對該水庫生態(tài)環(huán)境的負面影響 2 2011 全國卷 現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng) 處理流程為 厭氧沉淀池 曝氣池 兼氧池 植物池 其中植物池中生活著水生植物 昆蟲 魚類 蛙類等生物 污水經(jīng)凈化處理后 可用于澆灌綠地 回答問題 1 污水流經(jīng)厭氧沉淀池 曝氣池和兼氧池后得到初步凈化 在這個過程中 微生物通過 呼吸將有機物分解 2 植物池中 水生植物 昆蟲 魚類 蛙類和底泥中的微生物共同組成了 生態(tài)系統(tǒng) 群落 種群 在植物池的食物網(wǎng)中 植物位于第 營養(yǎng)級 植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于 所固定的 能 無氧和有氧 或細胞 群落 一 生產(chǎn)者 太陽 3 生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性 協(xié)調(diào)與平衡 和 等原理 4 一般來說 生態(tài)工程的主要任務是對 進行修復 對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善 并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力 物質(zhì)循環(huán)再生 物種多樣性 已被破壞的生態(tài)環(huán)境 或受損的 生態(tài)系統(tǒng) 解析 本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能以及生態(tài)工程的基本原理 微生物分解有機物是通過呼吸作用 既有有氧呼吸也有無氧呼吸 來完成的 在同一時間聚集在一定區(qū)域內(nèi)的各生物種群共同構成一個生物群落 在食物網(wǎng)中植物 寄生植物除外 一般都處于第一營養(yǎng)級 地球上幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量都來源于太陽能 生態(tài)工程是指人類應用自然生態(tài)系統(tǒng) 系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法 通過系統(tǒng)設計和調(diào)控技術組裝 對已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行修復 重建 對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善 并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力 追求生態(tài) 經(jīng)濟 社會效益的統(tǒng)一 生態(tài)工程遵循物質(zhì)循環(huán)再生 物種多樣性 協(xié)調(diào)與平衡 整體性等基本原理 1 理清生態(tài)工程的原理和實例 2 明確生態(tài)工程基本原理的判斷方法 1 強調(diào)物質(zhì)循環(huán) 廢物利用 減輕環(huán)境污染 原理 2 體現(xiàn)物種多 營養(yǎng)關系復雜 原理 3 強調(diào)生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 涉及環(huán)境承載力 原理 4 涉及自然 經(jīng)濟和社會 指整個系統(tǒng) 如林業(yè)生態(tài)工程建設 原理 5 涉及結構 功能 分布式 集中式 環(huán)式 原理 系統(tǒng)學和工程學原理 6 涉及系統(tǒng)組分的比例關系 總體功能大于各部分之和 指系統(tǒng)內(nèi)部 如互利共生 原理 系統(tǒng)學和工程學原理 物質(zhì)循環(huán)再生 生物多樣性 協(xié)調(diào)與平衡 整體性 系統(tǒng)的結構決定功能 系統(tǒng)整體性 3 根據(jù)實例 確定生態(tài)工程的原理 物質(zhì)循環(huán)再生 物種多樣性 協(xié)調(diào)與平衡 整體性 4 易錯警示 1 無廢棄物農(nóng)業(yè) 遵循的是物質(zhì)循環(huán)再生原理 2 生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導思想是環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展 3 生態(tài)農(nóng)業(yè)的3個易混點 可以實現(xiàn)對物質(zhì)和能量的多級利用 減少對能源和資源的消耗 減少環(huán)境污染 4 記準生態(tài)工程的主要任務 對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復 對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善 并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力 5 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盡量不施用農(nóng)藥 其目的是減少環(huán)境污染 1 2018 南京三模 南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范 該農(nóng)場將養(yǎng)豬 養(yǎng)魚 沼氣工程 養(yǎng)鴨 種植農(nóng)作物 養(yǎng)蘑菇 種桑養(yǎng)蠶 種植果樹等多個生產(chǎn)過程合理地有機結合起來 成為一種高效良性循環(huán) 生態(tài)效益達到了良性發(fā)展 請就此生態(tài)農(nóng)場的特點 完成下列問題 1 該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的 和 原理 物質(zhì)循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 整體體 2 該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池 沼氣的制作如圖所示 在圖中標出箭頭 表示生產(chǎn)過程中的物質(zhì)循環(huán) 如果將 無機物 農(nóng)田 這一環(huán)節(jié)去掉 對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響 土壤中的無機物得不到補充 物質(zhì)循環(huán)受到破壞 土壤肥力下降 3 在該生態(tài)農(nóng)場中存在如下圖所示的物質(zhì)循環(huán)過程 據(jù)圖分析不符合生態(tài)工程原理的敘述是 A 物質(zhì)經(jīng)過多級利用 實現(xiàn)了良性循環(huán)B 每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品 提高了生態(tài)經(jīng)濟效益C 由于食物鏈延長 能量逐級損耗 系統(tǒng)總能量利用率降低D 由于各級產(chǎn)物都可以利用 減少了廢物和污染 C 4 據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理 有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設中 應使食物鏈越長和營養(yǎng)級越多越好 請你結合所學有關生態(tài)工程原理 分析該結論是否正確 為什么 答案 2 如圖所示 不正確 因為食物鏈越長 各營養(yǎng)級中的生物數(shù)量難以達到一定規(guī)模 影響經(jīng)濟效益 營養(yǎng)級越多 高層次營養(yǎng)級生物獲得的能量越少 營養(yǎng)級生物數(shù)量也越少 2 2018 福建長泰二中月考 生態(tài)農(nóng)業(yè)建設是建設社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容之一 下面是兩種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式 模式1 雞 豬 魚立體養(yǎng)殖模式 一畝魚池配6 8頭豬 100 120只雞 魚池中各種魚的比例大致為 花白鰱占20 草魚占40 鯉魚 鳙魚占40 每畝投放魚苗4500尾 每天從雞舍中收集新鮮的雞糞曬干 經(jīng)初步發(fā)酵后混入一定量飼料喂豬 豬糞喂魚 模式2 四位一體 生態(tài)模式 以太陽能為動力 以沼氣為紐帶 將日光溫室 沼氣池 蔬菜種植和溫室養(yǎng)豬相結合的一種新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式 請分析回答有關問題 1 在模式1中 必須注意某種魚的投入數(shù)量 不宜超過該魚在生態(tài)系統(tǒng)中的 魚塘中不同魚類生活在不同水層 體現(xiàn)了生物群落的 結構 2 在上述兩種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中 模式2主要體現(xiàn)了 的優(yōu)化設計 按照 規(guī)律通過綜合優(yōu)化 使系統(tǒng)從總體上獲得最佳的經(jīng)濟效益 生態(tài)效益和社會效益 3 沼氣池中的產(chǎn)甲烷桿菌在生態(tài)系統(tǒng)中屬于 填生態(tài)成分 環(huán)境容納量 垂直 種養(yǎng)結合 生態(tài)和經(jīng)濟 分解者 4 下列不屬于生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的是 A 病蟲害的生物防治B 作物輪作 套種C 使用化肥提高作物產(chǎn)量D 秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用 C 5 當農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對人類自身生存環(huán)境產(chǎn)生負效應的時候 如農(nóng)藥的過度使用等 最終會導致對人類自身的傷害 故農(nóng)業(yè)要與生態(tài)工程緊密結合 如通過增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的 把能量流動和物質(zhì)循環(huán)引導到更多和更小的循環(huán)圈中 下列實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展措施中 最合理的是 A 通過生物技術手段 轉(zhuǎn)化淀粉生產(chǎn)可再生能源B 使用化學農(nóng)藥防治病蟲害 保證糧食穩(wěn)產(chǎn)C 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè) 實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用D 大力開墾濕地 擴大糧食種植面積 生物多樣性 C