第2講胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題、生態工程基礎自查·明晰考位整合考點21基礎自查·明晰考位聚焦新課標4.3對動物早期胚胎或配子進行顯微操作和處理以獲得目標個體；6.1轉基因產品的安全性引發社會的廣泛關注；6.2中國禁止生殖性克隆人；6.3世界范圍內應全面禁止生物武器；6.4人類活動對生態系統的動態平衡有著深遠的影響，依據生態學原理保護環境是人類生存和可持續發展的必要條件。縱

引

橫

連————建網絡輸卵管和子宮桑椹胚、囊胚培養法和化學誘導法早期胚胎在相同生理條件下空間位置的轉移桑椹胚或囊胚早期胚胎或原始性腺具有發育的全能性環境基因身份證在任何情況下不發展、不生產、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術和設備的擴散邊

角

掃

描————全面清1．胚胎工程的相關判斷(1)為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其同期發情(

)(2)絕大多數精卵細胞的識別具有物種特異性(

)(3)卵裂球細胞的體積隨分裂次數的增加而不斷增大(

)(4)受精卵發育到原腸胚階段才能進行胚胎移植(

)(5)培養早期胚胎的培養液中含維生素、激素等多種能源物質(

)×√×××(6)早期胚胎培養與動物細胞培養的培養液通常都需加入血清(

)(7)在胚胎移植時，對供體和受體母牛都要進行相同激素處理(

)(8)胚胎分割時需將原腸胚的內細胞團均等分割(

)(9)利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎(

)(10)胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質合成旺盛等特點(

)√××√×2．生物技術的安全性和倫理問題的判斷(1)轉基因生物擴散到種植區之外不可能造成“基因污染”(

)(2)轉基因生物不改變生物原有的分類地位、減少了農藥使用、保護了農田土壤環境(

)(3)設計試管嬰兒不需要對胚胎進行基因檢測(

)(4)國際上大多數國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害(

)(5)種植轉基因作物應與傳統農業種植區隔離(

)(6)轉基因作物被動物食用后，目的基因會轉入動物體細胞中(

)(7)種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的基因多樣性(

)(8)轉基因植物的目的基因可能轉入根際微生物(

)×√××√×√√3．生態工程的判斷(1)單一人工林比天然混合林穩定性低，易爆發蟲害——協調與平衡原理(

)(2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——協調與平衡原理(

)(3)引種考慮適應環境——物種多樣性原理(

)(4)林業生態工程建設，既考慮種樹又考慮生活問題——整體性原理(

)(5)實施生態工程的目的是為人們提供豐富的生產和生活物質(

)(6)要實現人與自然的和諧發展，通過生物技術手段，轉化淀粉生產可再生能源是最合理的(

)(7)要實現人與自然的和諧發展，發展生態農業，實現物質和能量的多級利用是最合理的(

)×√×√××√整合考點21胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題以及生態工程考點整合

固考基1.早期胚胎發育各時期的特點有絲分裂逐漸變小全能滋養層內細胞團內、中、外2．胚胎工程的操作流程(1)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用_________________對受、供體進行同期發情處理；第二次用___________對供體做超數排卵處理。(2)胚胎移植過程中的兩次檢查：第一次對___________進行檢查；第二次對受體母畜________進行檢查。(3)胚胎移植的實質與優勢①實質：早期胚胎在____________條件下空間位置的轉移。②優勢：充分發揮雌性優良個體的________。孕激素(或促性腺激素)促性腺激素收集的胚胎是否妊娠相同生理環境繁殖潛能受精過程及胚胎工程中的注意點(1)受精過程中的“兩種反應”與“兩道屏障”①透明帶反應：精子觸及卵細胞膜的瞬間，將產生阻止后來精子進入透明帶的反應——它是防止多精入卵的第一道屏障。②卵細胞膜反應：精子入卵后，卵細胞膜會立即發生一種生理反應，拒絕其他精子再進入卵內——它是防止多精入卵的第二道屏障。(2)兩次使用的激素不同①孕激素：對供、受體進行同期發情處理。②促性腺激素：對供體進行超數排卵處理。(3)精子的兩種“獲能”處理培養法：將取自附睪的精子置于“人工配制的獲能液”中培養一段時間，使其獲能。化學誘導法：將精子置于一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中誘導精子獲能。(4)早期胚胎培養液成分的4個“兩”①兩“鹽”：無機鹽和有機鹽；②兩“酸”：氨基酸和核苷酸；③兩“素”：維生素和激素；④兩“液體”：水和血清。3．胚胎干細胞的培養流程內細胞團飼養層4．治療性克隆與生殖性克隆的關系類型項目治療性克隆生殖性克隆區別目的從胚胎中獲取________用于醫學研究和治療用于生育，獲得人的復制品水平細胞水平________水平聯系都屬于________生殖；產生的新個體或新組織，________相同干細胞個體無性遺傳信息5.試管嬰兒和設計試管嬰兒的異同點(1)試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(2)兩者都是體外受精，并進行體外____________，都要經過胚胎移植，都是有性生殖。早期胚胎培養6．理清生態經濟、循環經濟、生態工程之間的關系已破壞的生態環境

造成環境污染和破壞的傳統生產方式7．把握生態工程基本原理的判斷方法(1)強調物質循環、廢物利用、減輕環境污染→______________原理。(2)體現物種多、營養關系復雜→____________原理。(3)強調生物與環境的協調與平衡、涉及環境承載力→____________原理。(4)涉及自然、經濟和社會，指整個系統，如林業生態工程建設→________原理。(5)涉及結構、功能，分布式、集中式、環式→系統的結構決定功能原理(系統學和工程學原理)。(6)涉及系統組分的比例關系、總體功能大于各部分之和；指系統內部，如互利共生→系統整體性原理(系統學和工程學原理)。物質循環再生物種多樣性協調與平衡整體性類研真題

明考向類型1全國卷真題體驗尋趨勢1．[2022·全國甲卷]某牧場引進一只產肉性能優異的良種公羊，為了在短時間內獲得具有該公羊優良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作。回答下列問題：(1)為了實現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誘導法，誘導精子獲能的藥物是____________________(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。低溫冷凍保存(－196℃液氮中保存)精子不能直接與卵子受精，必須經獲能處理后才能獲得受精能力肝素、鈣離子載體A23187MⅡ中期解析：精液或胚胎的保存方法為低溫冷凍保存，也可將精液或胚胎置于－196℃的液氮中保存。剛剛排出的精子不能立即與卵子受精，必須獲能后才可具備與卵子受精的能力，可將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學藥物誘導精子獲能。動物排出的卵子成熟程度不同，但都需要到MⅡ中期時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發育成囊胚需要在特定的培養液中進行，該培養液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養成分有___________________________(答出3點即可)等。將培養好的良種囊胚保存備用。(3)請以保存的囊胚和相應數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良性狀的后代。主要的操作步驟是__________________________________________________________。有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸對非繁殖期受體母羊注射雌激素使其發情；取保存的囊胚，用分割針處理獲得滋養層細胞，對其進行DNA分析和性別鑒定，獲得狀態良好的雄性囊胚；將篩選得到的胚胎移植入受體母羊子宮內解析：(2)哺乳動物胚胎的培養液成分一般比較復雜，主要包括無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)為獲得具有優良性狀的公羊后代，可利用胚胎工程的方法進行操作：對非繁殖期受體母羊進行發情處理，取囊胚的滋養層細胞做DNA分析和性別鑒定，檢測其質量，將篩選得到的狀態良好的雄性囊胚移植入受體母羊子宮內。類型2地方卷真題體驗尋共性2.[2023·廣東卷]科學家采用體外受精技術獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長角羚羊體內，使后者成功妊娠并產仔，該工作有助于恢復瀕危紫羚羊的種群數量。此過程不涉及的操作是(

)A．超數排卵

B．精子獲能處理C．細胞核移植 D．胚胎培養答案：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仔，因此需要進行超數排卵、精子獲能處理，并對獲得的受精卵進行胚胎培養；由于該過程為有性生殖，因此不涉及細胞核移植，所以C正確，A、B、D錯誤。3.[2023·浙江1月]在家畜優良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關技術。下列敘述錯誤的是(

)A．經獲能處理的精子才能用于體外受精B．受精卵經體外培養可獲得早期胚胎C．胚胎分割技術提高了移植胚胎的成活率D．胚胎移植前需對受體進行選擇和處理答案：C解析：精子需要經過獲能處理才具有受精能力，A正確；受精卵經體外培養可獲得早期胚胎，B正確；胚胎分割可以獲得多個胚胎，分割次數越多，分割后胚胎成活的概率越小，C錯誤；胚胎移植前，需選擇健康體質和正常繁殖能力的受體且進行同期發情處理，D正確。4.[2023·天津卷]根據下圖，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提供了量產方式，過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式答案：D解析：子代動物的遺傳性狀與供體基本一致，但與受體無關，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(桑葚胚或囊胚等時期)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克隆技術可得到大量同種個體，為過程3提供了量產方式；過程3是轉基因技術，轉基因可導入外源優良基因，為過程1、2提供了改良性狀的方式，D正確。長句專練

強素養1.概念表述類(1)胚胎移植是指________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)試管嬰兒與設計試管嬰兒的不同是_________________________________________________________。

將雌性動物體內的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀況相同的其他雌性動物的體內，使之繼續發育成新個體的技術與試管嬰兒相比，設計試管嬰兒在胚胎移植前需對胚胎進行遺傳學診斷(3)在胚胎發育過程中，細胞分化是從哪個時期開始的？___________________________________________________________________________________________________________________。(4)生態工程設計的常用方法有哪些？___________________________________________________________________________________________________________________。細胞分化開始的時期：桑椹胚的形成沒有經過細胞分化，細胞分化開始于囊胚，但囊胚的內細胞團細胞具有發育的全能性生態工程設計的常用方法有①食物鏈(網)的“相接”；②食物鏈(網)的“加環”2．(原因分析類)治療性克隆是指把患者體細胞的細胞核移植到去核卵母細胞中，構建形成重組胚胎，科學家將患者的體細胞核植入去核的卵母細胞中，而不是直接用體細胞進行細胞培養的原因是______________________________________________________________________。3．(思維拓展類)如何理解“污染物是放錯地方的資源”這句話？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。體細胞核在體細胞中不能表現全能性，而卵母細胞的細胞質可以給它提供表達全能性的環境對環境造成危害的污染物，采用一定的措施和技術，就能夠進行回收和循環利用，這樣不但能夠減少環境污染，還提高了資源的利用效率，減少了資源的浪費。例如，對廢污水中的重金屬或氮、磷等養分可以進行回收再利用。因此說污染物是放錯了地方的資源題組集訓

提考能題組預測一聚焦胚胎工程1.[2023·四川內江統考模擬]中國科研團隊成功構建了世界首例人—猴嵌合體胚胎，即同時具有人和猴細胞來源的胚胎，其培育的部分過程如圖所示。人—猴嵌合體胚胎的嵌合效率在4%左右，遠遠超過之前的人—豬和人—鼠的嵌合體胚胎，對器官再生研究具有重要的指導意義。回答下列問題：(1)圖中①為擴展潛能干細胞(EPSCs)，其功能與胚胎干細胞相似，都具有________性；②沿透明帶內壁擴展和排列的、個體較小的細胞，稱為________細胞，它們將來發育的去向是

。(2)研究人員將圖中嵌合胚胎在體外進行培養時，培養液中除具有一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加氨基酸、________________________(至少答出3種)等物質。(3)雖然胚胎嵌合研究獲得了很多成果，但目前嵌合效率低是異種嵌合領域亟待解決的瓶頸問題。異種嵌合效率低的原因可能與_____________相關。(4)人—猴嵌合體胚胎的培育涉及到了胚胎移植技術。胚胎移植實際上是生產胚胎的供體和

共同繁殖后代的過程。(5)你支持人—猴嵌合體胚胎的研究嗎？并說明理由。

。全能滋養層胎膜和胎盤核苷酸、維生素、激素、血清物種親緣關系孕育胚胎的受體不支持，可能有排斥反應解析：(1)潛能干細胞與胚胎干細胞相似，都具有全能性，即都有發育成完整個體的潛能；②沿透明帶內壁擴展和排列的、個體較小的細胞，是滋養層細胞，在囊胚的最外層；滋養層將來發育成胎膜和胎盤。(2)嵌合胚胎在體外進行培養時，需要提供適宜的營養物質，如氨基酸、核苷酸、維生素、激素、血清等，盡量模擬體內環境。(3)物種親緣關系遠近可能是導致異種嵌合效率低的主要原因。(4)一般來說，胚胎移植實際上就是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。(5)即使人—猴嵌合體胚胎孕育成猴子并可以獲取器官，也難以移植，因為人源細胞少，會導致排異性很大，這樣的器官在實質上還是一種異種器官。1.區別兩種標志(1)受精的標志：在卵細胞膜和透明帶的間隙看到兩個極體。(2)受精完成的標志：雌雄原核的融合。2.把握“沖卵”的兩個不同(1)胚胎移植過程：沖出的是早期胚胎。(2)體外受精過程：沖出的是卵子。3.胚胎移植成功的關鍵(1)供體、受體同期發情處理。(2)供體用促性腺激素做超數排卵處理。4.區別胚胎移植的生殖類型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發育而成的。(1)胚胎工程的理論基礎是

。(2)為了充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，通過途徑1繁育小牛時，可以對供體進行

處理，但畢竟供體母牛提供的卵子總量有限，因而可通過途徑2，對早期胚胎進行

以提高胚胎的利用率，相對于途徑1、2，途徑3在提供胚胎數量方面具有更大優勢的理由是__________________________________________________________。哺乳動物受精和早期胚胎發育的規律超數排卵胚胎分割途徑3中供體1可提供大量的體細胞，而卵母細胞可由體質健康和繁殖能力強的本地牛提供，來源廣泛解析：(1)胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干細胞培養等技術，因此胚胎工程的理論基礎是哺乳動物受精和早期胚胎發育的規律。(2)為了充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力，可以對供體進行超數排卵處理，使其產生更多的卵細胞。但畢竟供體母牛提供的卵子總量有限，因而可通過途徑2，對早期胚胎進行胚胎分割以提高胚胎的利用率。途徑3中：供體1提供細胞核，供體2提供細胞質，經過核移植技術形成重組細胞，并發育形成早期胚胎，再胚胎移植到受體子宮發育成小牛，與途徑1、2相比，途徑3中供體1可提供大量的體細胞，而卵母細胞可由體質健康和繁殖能力強的本地牛提供，來源廣泛。(3)為了繁育更多的母牛，除了途徑3外，途徑1、2都需要對早期胚胎進行性別鑒定。LAMP法是利用可特異性識別牛胚胎細胞中存在的雄性特異核酸序列的引物及可特異性識別雌雄共同核酸序列的引物進行核酸的擴增反應，根據擴增產物的有無進行性別鑒定的方法。LAMP法胚胎性別鑒定結果判定注：“＋”表示有擴增產物，“－”表示無擴增產物類別反應液Ⅰ管反應液Ⅱ管結果判定樣品1＋＋雄性樣品2－＋雌性樣品3＋－需重做樣品4－－需重做根據LAMP法性別鑒定的原理，在反應液Ⅰ管中加入的是________________________的引物，反應液Ⅱ管中加入的是________________________的引物，樣品3、4需要重做的原因是_____________________________________。特異性識別雄性特異核酸序列特異性識別雌雄共同核酸序列理論上無論雌雄，反應液Ⅱ管都能擴增出產物解析：LAMP法是利用可特異性識別牛胚胎細胞中存在的雄性特異核酸序列的引物及可特異性識別雌雄共同核酸序列的引物進行核酸的擴增反應，即反應液管中加入的是可特異性識別雄性特異核酸序列的引物或者是可特異性識別雌雄共同核酸序列的引物，樣品1判定結果是雄性，樣品1的反應液Ⅰ管和Ⅱ管都有擴增產物；樣品2判定結果是雌性，樣品2的反應液Ⅱ管有擴增產物，Ⅰ管沒有，因此判斷反應液Ⅰ管中加入的是特異性識別雄性特異核酸序列的引物，反應液Ⅱ管中加入的是特異性識別雌雄共同核酸序列的引物。無論雌雄，反應液Ⅱ管中加入的是特異性識別雌雄共同核酸序列的引物，肯定會有擴增產物存在，但表格中沒有擴增產物，因此樣品3、4需要重做。題組預測二聚焦生物技術的安全性和倫理問題3.[2023·吉林統考模擬]現代生物技術已經進入人們生活的很多方面，解決了很多實際問題。請結合所學的生物知識，回答相關問題：(1)“協和”臍帶血干細胞自體儲存方式正式開放。一些家長將孩子的臍帶血保存，可在將來需要時，用來克隆細胞或器官，避免__________反應，從根本上解決了供體不足的問題。(2)“試管嬰兒”技術在體外受精前，需要對采集的精子進行_______處理，才能與卵子結合。受精卵發育成早期胚胎，既可冷凍保存，也可

。隨著科技發展，一枚“沉睡”了12年之久的胚胎經過解凍復蘇后，成功孕育而生。有人認為冷凍胚胎處置不當會引發倫理道德問題，從未被解凍胚胎可能的處置方式分析，談一下你的看法________________________________________________。免疫排斥獲能向受體移植(移植或胚胎移植)冷凍胚胎也是生命，若用于科學研究，是對生命的不尊重解析：(1)異體移植最怕發生免疫排斥反應，免疫排斥是機體對移植物(異體細胞、組織或器官)通過特異性免疫應答使其被破壞的過程。(2)體外受精前需進行卵母細胞采集及精子的采集和獲能兩個過程，經過胚胎早期培養后，既可冷凍保存，也可向受體移植。由于冷凍胚胎可以恢復發育能力，所以將冷凍胚胎用作科學研究，是對生命的不尊重。(3)研究發現，如果將胰島素β鏈上的第28、29位氨基酸調整順序后，可獲得速效胰島素。該項技術屬于

。要生產該胰島素，需要定向改造

(填“胰島素基因”“胰島素mRNA”或“胰島素”)，原因是___________________________________________________________。蛋白質工程胰島素基因①任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質進行了改造，而且改造過的蛋白質可以遺傳下去，如果對蛋白質直接進行改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子還是無法遺傳的；②對基因進行改造比對蛋白質直接改造要容易操作，難度要小得多解析：改變蛋白質功能，屬于蛋白質工程技術，若要使蛋白質功能持續、穩定改變，需對編碼蛋白質的基因進行改造，其原因有兩方面：①任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質進行了改造，而且改造過的蛋白質可以遺傳下去，如果對蛋白質直接進行改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子還是無法遺傳的。②對基因進行改造比對蛋白質直接改造要容易操作，難度要小得多。題組預測三聚焦生態工程4.[2023·陜西寶雞統考一模]云南撫仙湖是珠江源頭與西南生態安全的重要屏障。由于礦山開采、高坡耕種、挖塘養魚等活動，近年湖區出現植被覆蓋率下降，磷礦污染及水土流失嚴重，濕地過濾功能降低等問題。2017年，撫仙湖流域生態保護修復工程啟動，經優化布局，采取搬遷關停污染企業，在山上、壩區、湖濱帶和水體修山擴林、水污染防控等措施，最終扭轉了生態系統退化的趨勢，實現了綠色高質量發展。該工程入選2021年《基于自然的解決方案中國實踐典型案例》。回答下列問題：(1)生態修復是在

學原理指導下，以

修復為基礎，結合物理修復、化學修復以及工程技術措施，通過優化組合，達到最佳效果和最低耗費的一種綜合的修復污染環境的方法。(2)云南撫仙湖生態修復工程應用了生態工程的

原理、_________原理，通過一系列措施的實施，實現了生態效益和經濟效益的雙贏。(3)濕地被譽為地球的“腎臟”，具有蓄洪防旱，調節氣候，控制土壤侵蝕等作用體現了生物的

價值，濕地生態恢復工程除采用工程和生物措施相結合的方法，還應在濕地的周圍建立

，使濕地依靠自然演替等機制恢復其生態功能。(4)礦區生態恢復工程關鍵在于

。對城市環境的治理一方面要進行城市生態分區，合理分布工業區、居住區、生態綠地等；一方面要推廣“環境友好技術”和低污染清潔生產工藝，采取多種手段進行廢棄物的

。生態生物整體性協調與平衡間接緩沖帶恢復植被資源化利用解析：(1)生態修復就是在生態學原理指導下，以生物修復為基礎，集合物理、化學修復及工程技術措施，達到修復污染環境的方法。(2)根據題意，撫仙湖生態修復工程采取總體規劃，通過優化布局結構、關停遷修等措施，實現了生物多樣性恢復，應用了生態工程整體性、協調與平衡、物種多樣性原理。(3)濕地生態系統的“腎臟”功能，具有蓄洪防旱，調節氣候，控制土壤侵蝕等體現了生物的間接價值，為了持續發揮濕地生態系統的“腎臟”功能，濕地生態恢復工程除了采用工程與生物措施相結合的方法外，還應在周圍建立緩沖帶，以盡量減少人類活動的干擾，使濕地依靠自然演替機制恢復其生態功能。(4)礦區廢棄地主要問題是采礦活動造成土體、土壤和植被的破壞，恢復的關鍵在于恢復植被。城市生態系統的突出問題是環境污染問題；因此在城市規劃與布局方面進行生態分區的同