高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題八 現(xiàn)代生物科技專題 命題源18 胚胎工程和生態(tài)工程課件.ppt

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命題源18胚胎工程和生態(tài)工程 專題八現(xiàn)代生物科技專題 最新考綱 1 胚胎工程 1 動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ) 2 胚胎干細(xì)胞的移植 3 胚胎工程的應(yīng)用 2 生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性 2 生物武器對人類的威脅 3 生物技術(shù)中的倫理問題 3 生態(tài)工程 1 簡述生態(tài)工程的原理 2 生態(tài)工程的實例 命題模型一以操作原理 流程為背景考查胚胎工程1 胚胎工程各技術(shù)間關(guān)系圖 2 早期胚胎發(fā)育過程的流程分析 3 胚胎工程的操作流程 1 試管動物的生產(chǎn)流程 見下圖 2 胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植為例 見下圖 限制性核酸內(nèi)切酶 限制酶 和DNA連接酶 啟動子 終止子 顯微注射 化學(xué)誘導(dǎo)法 胚胎的早期培養(yǎng)和胚胎移植 氨基酸 核苷酸 胚胎分割 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 解析 1 轉(zhuǎn)基因過程用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶 限制酶 和DNA連接酶 含目的基因的載體除包括目的基因外 還必須有啟動子 終止子及標(biāo)記基因等 方法C是將含目的基因的載體導(dǎo)入牛的受精卵 常采用顯微注射技術(shù) 2 精子體外獲能通常采用培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種方法 3 據(jù)圖分析可知 圖中的A表示胚胎的早期培養(yǎng) B表示胚胎移植 A用的是早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液 除一些無機鹽和有機鹽外 還需添加維生素 激素 氨基酸 核苷酸等營養(yǎng)成分 以及血清等物質(zhì) 4 如果想同時獲得更多的相同子代 可采用胚胎分割技術(shù) 進(jìn)行胚胎分割時 若對囊胚操作 應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 2 流程圖解類 下圖為純種荷斯坦奶牛的繁殖過程 據(jù)圖回答下列問題 1 克隆動物培養(yǎng)過程與圖示繁殖過程相比特有的技術(shù)手段是 技術(shù) 這兩種繁殖動物的方式相比 實質(zhì)性的區(qū)別為前者是 填 無性生殖 或 有性生殖 后者是 填 無性生殖 或 有性生殖 核移植 無性生殖 有性生殖 2 一般用 激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理 用孕激素處理受體牛以利于胚胎移植 3 受精卵體外培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液成分一般比較復(fù)雜 除一些無機鹽和有機鹽類外 還需要添加維生素 激素 氨基酸 核苷酸以及 等物質(zhì) 4 某研究所決定培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛 科研人員先構(gòu)建含藥用蛋白基因的表達(dá)載體 再將其導(dǎo)入受精卵中 然后還要采用DNA分子雜交技術(shù)檢測 促性腺 血清 轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛的DNA上是否插入了藥用蛋白基因 解析 1 培育克隆動物 采用的特有的技術(shù)手段是核移植技術(shù) 核移植技術(shù)為無性生殖 圖示繁殖過程采用了體外受精和早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù) 屬于有性生殖 2 一般使用促性腺激素對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理 3 受精卵在體外培養(yǎng)所用的發(fā)育培養(yǎng)液的成分 除一些無機鹽和有機鹽類外 還需要添加維生素 激素 氨基酸 核苷酸以及血清等物質(zhì) 4 在基因工程中 常采用DNA分子雜交技術(shù)檢測轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛的DNA上是否插入了藥用蛋白基因 受精作用及胚胎移植分析策略 1 受精階段 四步曲 分析第一步 精子穿越放射冠和透明帶 頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì) 透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障 第二步 精子進(jìn)入卵細(xì)胞膜 卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵受精的第二道屏障 第三步 原核形成 雄原核形成和雌原核形成 第四步 合子形成 雌雄原核融合形成合子 受精卵 2 胚胎移植要點分析 胚胎移植是胚胎工程中的最后一道 工序 移植的胚胎必須在原腸胚之前 但不能直接移植受精卵 移植胚胎的來源及生殖方式 a 核移植后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng) 其為無性生殖 b 體外受精后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng) 其為有性生殖 c 體內(nèi)受精 沖卵 胚胎移植 其為有性生殖 兩次應(yīng)用激素處理 a 同期發(fā)情處理 b 超數(shù)排卵 兩次檢查 a 收集胚胎檢查 b 移植后是否妊娠檢查 對囊胚進(jìn)行分割時 要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育 押題1 2015 廣東廣州一模 下圖示利用二倍體小鼠所做的實驗 分析合理的是 A 過程 需運用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)B 圖中囊胚的細(xì)胞基因型都相同C 代孕母鼠不需進(jìn)行同期發(fā)情處理D 嵌合體幼鼠是四倍體 A 解析 選A 分析題圖可知 16細(xì)胞胚是將白鼠8細(xì)胞胚和黑鼠8細(xì)胞胚合并成的 因而16細(xì)胞胚運用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)經(jīng)過過程 發(fā)育成的囊胚的細(xì)胞基因型不相同 A正確 B錯誤 嵌合體幼鼠是由16細(xì)胞胚發(fā)育而來 整個過程沒有細(xì)胞的融合 故仍為二倍體 D錯誤 代孕母鼠需進(jìn)行同期發(fā)情處理 才能使囊胚很好地發(fā)育為嵌合體幼鼠 C錯誤 押題2 毛角蛋白 型中間絲 KIF 基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān) 獲得轉(zhuǎn)KIF 基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡單流程如圖 1 過程 中最常用的運載工具是 所需要的酶是限制酶和 質(zhì)粒 DNA連接酶 2 在過程 中 用 處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細(xì)胞 在培養(yǎng)過程中 將成纖維細(xì)胞置于5 CO2的氣體環(huán)境中 CO2的作用是 3 在過程 中 用 處理以獲取更多的卵 母 細(xì)胞 成熟卵 母 細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行 處理 4 從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是 胰蛋白酶 或膠原蛋白酶 維持培養(yǎng)基 液 的pH 促性腺激素 或促濾泡素 去核 早期 胚胎培養(yǎng) 解析 此題綜合考查基因工程 細(xì)胞工程 胚胎工程等知識 1 構(gòu)建基因表達(dá)載體時 一般需用同一種限制酶切割目的基因和載體 以產(chǎn)生相同黏性末端 并用DNA連接酶連接成重組表達(dá)載體 常用的載體是質(zhì)粒 2 利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶可將動物組織分散成單個細(xì)胞 動物細(xì)胞培養(yǎng)時 需將細(xì)胞置于5 CO2的氣體環(huán)境中 CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH 3 運用超數(shù)排卵法可獲得更多的卵母細(xì)胞 常用的激素是促性腺激素或促濾泡素 成熟卵母細(xì)胞在核移植前要進(jìn)行去核處理 4 核移植時獲得的重組細(xì)胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng) 可以獲得早期胚胎 命題模型二以生產(chǎn)實踐為背景考查生態(tài)工程1 生態(tài)工程的原理比較 物質(zhì)循環(huán) 可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響 無廢棄物農(nóng)業(yè) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生物多樣性程度高可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力 三北 防護(hù)林建設(shè)中的問題 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的問題 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡 太湖富營養(yǎng)化問題 過度放牧等 社會 經(jīng)濟(jì) 自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng) 統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系 保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定 林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理 分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式 改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以改善功能 ?；~塘 系統(tǒng)整體性原理 整體大于部分之和 保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力 珊瑚礁中藻類和珊瑚蟲的關(guān)系 2 生態(tài)工程的實例分析 實現(xiàn)物質(zhì)的多級循環(huán)利用 在資源有限的條件下能較多地產(chǎn)出 以解決人多地少的矛盾 物質(zhì)循環(huán)再生原理 整體性原理 物種多樣性原理 建立綜合發(fā)展型生態(tài)工程 竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程 小流域的水土流失 整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 運用多種原理 應(yīng)用多種措施綜合治理 甘肅隴南地區(qū) 九子登科 治理模式 土地荒漠化 整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理等 退耕還林還草 植樹造林等 三北 防護(hù)林 退耕還林還草工程 濕地縮小和破壞 整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理等 控制污染 退田還湖 江西鄱陽湖的生態(tài)恢復(fù)工程 礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題 整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理 修復(fù)土地 恢復(fù)植被 赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程 環(huán)境污染 整體性原理 協(xié)調(diào)與平衡原理等 城市綠化 污水凈化 廢棄物處理 合理布局等 污水及垃圾處理 城市綠化 B 解析 各地生態(tài)系統(tǒng)不同 生態(tài)工程性質(zhì)和設(shè)計目標(biāo)不同 生態(tài)工程的類型也會不同 A錯誤 生態(tài)農(nóng)業(yè)的建立可使生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量被分層次多級利用 但不能提高各營養(yǎng)級間能量的傳遞效率 B正確 生態(tài)學(xué)基本原理主要包括物質(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(xué)和工程學(xué)原理等 C錯誤 生態(tài)工程建設(shè)的目的在于遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律 充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力 防止環(huán)境污染 達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展 D錯誤 2 概念關(guān)系圖類 下圖表示某人工設(shè)計的生態(tài)系統(tǒng) 下列敘述不正確的是 A 該生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過能量多級利用 提高了系統(tǒng)總能量利用效率B 該生態(tài)系統(tǒng)的分解者是蠅蛆和蚯蚓 促進(jìn)了系統(tǒng)中物質(zhì)和能量循環(huán)流動的進(jìn)行C 合理使用農(nóng)家肥可提高葡萄和蔬菜的產(chǎn)量D 該生態(tài)系統(tǒng)遵循了 物質(zhì)循環(huán)再生 的原理 但各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率并未提高 B 解析 該圖是人工生態(tài)系統(tǒng)圖 是利用生態(tài)學(xué)原理設(shè)置的生態(tài)農(nóng)業(yè) 該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi) 葡萄 蔬菜是生產(chǎn)者 通過光合作用固定太陽能 通過食物鏈把能量傳給人 豬等生物 同時為了提高能量和物質(zhì)利用率 豬糞進(jìn)沼氣池 沼渣喂養(yǎng)蚯蚓 蠅蛆 施入農(nóng)田等 實現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生 提高了能量的利用率 但食物鏈中能量傳遞效率沒有改變 蚯蚓等能促進(jìn)物質(zhì)循環(huán) 但不能促進(jìn)能量循環(huán) 故B選項不正確 生態(tài)工程設(shè)計常用的方法策略 1 生態(tài)工程設(shè)計的常用方法之一是食物鏈 網(wǎng) 的 相接 例如 在稻田養(yǎng)魚的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程中 魚與稻各自原屬于不同生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈 網(wǎng) 但在人為調(diào)控下 將一些草食性魚 濾食性魚和雜食性魚 如草魚 鰱魚和羅非魚等 的魚苗放養(yǎng)在稻田中 使稻田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有所改變 促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動更為合理 這表現(xiàn)在魚類攝食雜草 減少了雜草與水稻在陽光 養(yǎng)分等方面的競爭 魚糞中含有豐富的氮 磷 增加了水稻的肥源 濾食性魚和雜食性魚能攝食稻田中的浮游生物 底棲動物等 2 生態(tài)工程設(shè)計的常用方法之二是食物鏈 網(wǎng) 的 加環(huán) 加環(huán) 可為未被利用的殘余物找到出路 例如 用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇等 其殘余物用來栽培食用菌 栽培食用菌后的殘余物再用來養(yǎng)殖蛆蛹 蛆蛹糞再作為優(yōu)良有機肥還田等 押題1 2015 廣東廣州摸底 下列有關(guān)生態(tài)學(xué)觀點的敘述 錯誤的是 A 綠色植物的光合作用是生態(tài)系統(tǒng)中最基本的能量固定B ?；~塘生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理C 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞只發(fā)生在生物之間 不會發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間D 無機環(huán)境中的物質(zhì)可被生物群落反復(fù)利用 形成物質(zhì)循環(huán) C 解析 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能 最主要的就是綠色植物通過光合作用固定下來的 還有一些可以通過如化能合成細(xì)菌等自養(yǎng)型生物固定下來 A正確 ?；~塘中蠶沙 蠶糞 喂魚 塘泥肥桑 栽桑 養(yǎng)蠶 養(yǎng)魚三者結(jié)合 實現(xiàn)了物質(zhì)往復(fù) 分層分級利用 B正確 生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞可以在生物與生物之間 也可以發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間 如光 溫度 濕度等對生物的影響 C錯誤 組成生物體的C H O N P和S等元素 都不斷進(jìn)行著從無機環(huán)境到生物群落 又從生物群落到無機環(huán)境 例如C元素可以通過光合作用從無機環(huán)境到生物群落 在生物群落之間以有機碳的形成被反復(fù)利用 D正確 押題2 2015 廣東江門3月模擬 江門市大廣海灣經(jīng)濟(jì)區(qū)把新會 臺山 恩平的沿海區(qū)域整合 下圖是大廣海灣某泥質(zhì)海岸生態(tài)護(hù)坡的模式圖 請回答 1 在上圖的坡地生態(tài)系統(tǒng)中 人們在中 低潮帶引種耐鹽植物 在高潮帶和超高潮帶則種植耐干旱植物 這體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的 這些不同植物的分布差異主要體現(xiàn)了群落的 結(jié)構(gòu) 2 圖中方框內(nèi)表示該水域的能量流動簡圖 A B C D表示生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 第二 第三營養(yǎng)級之間的傳遞效率為 圖中 填字母 在碳循環(huán)過程中起著關(guān)鍵作用 協(xié)調(diào)與平衡 水平 18 A B 就地 生物 群落演替 自我調(diào)節(jié)能力 直接 解析 1 依題意 人們在引種耐鹽植物 耐干旱植物時 充分考慮了環(huán)境承載力 這體現(xiàn)了生態(tài)工程中的協(xié)調(diào)與平衡原理 中 低潮帶引種耐鹽植物 高潮帶和超高潮帶種植耐干旱植物 這是水平方向上呈現(xiàn)的差異 主要體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu) 2 分析圖中方框內(nèi)該水域的能量流動簡圖可知 A為生產(chǎn)者 第一營養(yǎng)級 B為分解者 C為次級消費者 第三營養(yǎng)級 D為初級消費者 第二營養(yǎng)級 能量在第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級之間的傳遞效率為 2 7 105 1 5 106 100 18 生產(chǎn)者和分解者在碳循環(huán)過程中起著關(guān)鍵作用 即圖中的A B 3 建設(shè)紅樹林濕地公園等屬于保護(hù)生物多樣性的措施中的就地保護(hù) 一些受損的海島保留了原有的土壤條件以及植物的種子和其他繁殖體 若使其生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài) 則需依據(jù) 生物 群落演替的理論 充分依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 再輔以相應(yīng)的物質(zhì)和能量的投入 4 文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作 充分體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值