高二年级生物导学提纲选修3（十四）选修班
专题四 生物技术的安全性和伦理问题
第3节 禁止生物武器
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1．列举生物武器的主要种类。
2．举例说出生物武器给人类带来的威胁。
3．形成坚决禁止生物武器、维护世界和平的态度。
【学习重点】
举例说出生物武器给人类带来的威胁。
【学习难点】
如何看待禁止生物武器与转基因技术在生物武器方面的应用。
【学习过程】
A．自主学习
一、生物武器的种类及危害
1．致病菌
(1)种类：侵华日军在中国领土上修建了几十座____________工厂，大量培养________、________、_________、_________和__________等传染性病菌。
(2)危害：①为了检验生产出来的细菌武器的效能，侵华日军曾用数千名中国人做_____________，当受试者出现症状后，就对他们进行活体解剖，取出器官作标本。
②侵华日军还曾在中国20多个地区使用了_____________造成几十万中国老百姓死亡。
③日本战败投降时，侵华日军又一次把培养的细菌释放出来，在中国造成__________大流行。
2．生化毒剂：如________ _____分子可以阻滞_____________释放_____________从而引起肌肉麻痹。
3．病毒：如_____________或某些动物的_____________。
4．基因重组致病微生物
(1)所用技术手段：______ _______。
(2)危害：可让大批没有接触过致病菌的___________突然发病，而又无药可医。
(3)实例：①将_____________通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌。
②将_________ ____的基因与流感病毒的基因拼接在一起，然后再用____________方法进行批量生产；对流感病毒基因进行改造，以使具有某种____________的民族容易感染这种病毒，而施放国的人却不易感染。
二、禁止生物武器公约
1．1972年4月10日，_________、_________、_________分别在其首都签署了《禁止试制、生产和储存并销毁细菌(生物)和毒剂武器公约》(简称《_______ ______》)。并于1975年3月26日生效。__________ ______中国也加入了这一公约。
2．1998年6月27日，中美两国元首在关于《_____ ___________》议定书的联合声明中，重申了在任何情况下_____________________生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
特别提醒：
病原生物的种类很多，为了达到快速恐吓敌人的目的，生物武器只会钟情于那些传染力强，致死迅速的微生物。
重难点突破
一、生物武器
1．生物武器是指有意识地利用致病微生物、毒素、昆虫等侵袭敌人，以达到战争目的的一类武器。
2．种类
(1)病菌：鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽、菌痢等传染性病菌。
(2)病毒：天花病毒、动物痘病毒等。
(3)重组基因技术制造全新的致病微生物：重组蜡状杆菌、重组流感病毒等。
(4)生化毒剂：肉毒杆菌毒素分子。
二、生物武器的杀伤特点
1．致病力强，多数具有传染性 2．污染面积广 3．不易被发现 4．有一定的潜伏期
5．受自然条件影响大
三、生物武器的防护
1．生物武器的防护主要措施是针对生物战剂气溶胶和敌投媒介生物进行防护。
2．生物战剂气溶胶主要是经呼吸道侵人人体。因此，保护好呼吸道非常重要，防护方法有带防毒面具、防护口罩等。此外，还需要保护好皮肤，以防有害微生物通过皮肤侵入身体。通常采用的方法有穿隔绝式防毒衣或防疫衣以及带防护眼镜等。
3．对敌人投放的带菌昆虫、鼠类及其他小动物，可以采用人工扑杀、烧燎熏蒸、喷洒药液等方法进行消灭。
4．为了维持和促进世界和平与发展，有效防范生物武器的潜在威胁，1972年4月10日，苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止生物武器公约》，并于1975年3月36日生效，我国于1984年11月15日加入此公约。中国坚决支持禁止生物武器的主张，奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策，并反对扩散生物武器及其技术和设备。
B．典型例题
【例1】与常规武器相比，生物武器具有 ( )
①传染性强 ②污染面积广，不易被发现
③有一定的潜伏期 ④像核武器一样破坏建筑物
⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力
A．①②③ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．①②③④
解：A
题眼点拨：解答此题的关键思考：对生物武器的特点的理解和常规武器的区别。生物武器不会像核武器那样破坏建筑物，但与常规武器相比，生物武器具有传染性强、污染面积广、不易被发现，有一定的潜伏期，并且受自然条件影响大，大雪、低温、干燥、日晒等，能加速病菌的消亡。
类题解法揭示：解答此类题目的关键是：准确理解有关生物武器的作用特点。
C．反馈矫正
1．肉毒杆菌毒素的作用原理是 ( )
A．阻滞神经末梢释放乙酰胆碱 B．阻滞神经元内局部电流的形成
C．直接作用于肌肉细胞 D．引起肌肉麻痹
2．炭疽杆菌之所以能引起美国人的恐慌，主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有的科学家将该菌的大型DNA分子破坏，该菌仍然能产生内毒素。请分析推断，应该破坏该菌的什么结构，才能使它从根本上不再产生内毒素 ( )
A．核糖体 B．质粒 C．内质网 D．细胞核
3．下列生物可用作生物武器的是 ( )
A．硝化细菌 B．醋酸杆菌 C．大肠杆菌 D．霍乱弧菌
4．生物武器的危害有传染性强的特点，针对这一特点，下列哪项不是防护生物武器的有效措施 ( )
A．提前接种和个人防护 B．发现病人，立即报告，及时隔离
C．保护好呼吸道、皮肤等 D．只注意环境消毒，不注意动植物灭菌
5．自“9·11”事件后，美国国会议员又遭遇了“炭疽热”的侵扰。“炭疽热”的病原体的生殖方式是 ( )
A．分裂生殖 B．出芽生殖 C．孢子生殖 D．营养生殖
6．有关生物武器的叙述不正确的是 ( )
A．生物武器具有强大的感染力和致病力 B．转基因生物有可能被用于制造“生物武器”
C．埃博拉病毒极易传染，致死率高 D．生物武器无法防护
7．致病微生物是常用的生物战剂，在以下描述中，可以将病毒与其他微生物相区别的是( )
A．能够使人或动、植物患病 B．没有细胞核，仅有核酸
C．具有寄生性 D．由核酸和蛋白质装配进行增殖
8．生物武器不包括 ( )
A．致病菌及经过基因重组的致病菌 B．生化毒剂
C．病毒 D．所有微生物
9．炭疽病是一种由炭疽芽孢杆菌引起的疾病，症状之一是皮肤等组织发生黑炭状坏死。炭疽芽孢杆菌能产生外毒素来增加微血管通透性，导致出血和组织肿胀，而且对中枢神经系统具有迅速和显著的抑制作用，从而使人发生呼吸衰竭和心脏衰竭而死亡。一般来说，炭疽杆菌对青霉素敏感。可采用预防接种的办法预防炭疽病，但需持续、频繁注射减毒菌苗，注射减毒菌苗后能在体内检测出抗体的存在。
(1)炭疽杆菌的代谢类型是___________________，炭疽杆菌产生的外毒素是引起机体免疫的______________________________物质。若在培养炭疽杆菌的培养基中加入青霉素，该菌将________________________________________________。
(2)预防炭疽病使用的方法属于机体的__________________功能，当已预防接种的机体再次受到毒性很强的炭痘病菌感染时，由于__________________产生大量抗体而能及时清除病菌。
10．1918年，发生了世界范围的大流感，当年死亡人数约4000万。现在已从1918年大流感受害者的组织样本中提取出流感病毒RNA，并经实验分析确定其由8个基因组成，碱基总数为a，其中G的数量为b，据此推测：
(1)该流感病毒遗传物质的含氮碱基有哪几种 _______________________________________ (分别写出名称和英文缩写)。能根据题目条件推出这些碱基的比例关系吗 __________________。
为什么 ____________________________________。
(2)病毒的基因控制合成的蛋白质最可能有____________种。据中心法则分析，该病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有______________________________。
(3)20世纪30年代，科学家们发现1918年大流感幸存者体内存在完全可以阻断猪流感病毒毒力的抗体，而1918年后出生的人体内却没有这种抗体，这表明：__________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)接种了用该种流感病毒研制的疫苗，是否就可以预防现今的流行感冒 ______________。为什么 ____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(5)如何对流感病毒进行改造做生物武器 __________________________________________。危害性与一般生物武器相比怎样 _____________________________________________________。
原因是什么 _____________________________________________________________________。
高二年级生物导学提纲选修3（十四）选修班的参考答案
专题四 第3节 禁止生物武器
A．自主学习
一、１．（1）细菌武器；鼠疫；霍乱；伤寒；炭疽；菌痢
(2)①活体实验 ②细菌武器 ③传染病
2．肉毒杆菌毒素；神经末梢；乙酰胆碱
3．天花病毒；痘病毒
4．(1)重组基因技术 (2)受感染者
(3)①蜡状杆菌 ②生物毒素分子：基因工程；易感基因
二、1．苏联；美国；英国；禁止生物武器公约；1984年11月15日
2．禁止生物武器公约；不发展、不生产、不储存
C．反馈矫正
1．A 2．B 3．D 4．D 5．A 6．D 7．D 8．D
9．(1)异养需氧型；抗原；死亡 (2)特异性免疫；记忆B细胞迅速增殖分化成浆细胞
10．（1）胞嘧啶(C)、尿嘧啶（U）、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)；不能；因为不知道该病毒RNA是单链还是双链
(2)8；RNA复制和RNA的逆转录
(3)引发人类流感和猪流感的病毒可能是同一种。幸存者因感染过病毒，故产生抗体。1918年以后出生的人没有感染过该病毒，故不产生抗体
(4)不一定；引起流感的病毒有较强的变异性，该流感病毒与现在的流感病毒不一定一样，因此产生的抗体不一定起作用
(5)将流感病毒基因与生物毒素分子基因拼接或对流感病毒基因进行改造；利用基因重组技术获得的生物武器较一般生物武器危害大；原因是人类从未接触过该致病菌且无药可医
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1高二年级选修班生物导学提纲选修3（一）
专题1 基因工程
第1节 DNA重组技术的基本工具
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1、说出DNA重组技术所需的三种基本工具的作用
【自主学习】
1、基因工程的定义： _________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
2、基因工程（DNA重组技术）的基本工具
（1）基因工程的“分子手术刀”
名称：__________________________。
来源：__________________________。
作用：能识别双链DNA分子的___________________序列，并且使每一条链中__________
的两个核苷酸之间的_____________断开。（例如EcoRI、SmaI限制酶识别的序列和切割位点）
结果：形成______________________________。
（2）基因工程的“分子缝合针”
名称：__________________________。
种类：①__________________；只能_____________________________________________。
②__________________。既可以___________________________________________,
又可以________________________________________。
作用：形成_____________________。
结果：形成_____________________。
（3）基因工程的“分子运输车”
名称：_____________________。
种类：____________________；______________________；______________________。
作用：________________________________________________________。
特点：_________________________________；_________________________________；
_________________________________；_________________________________。
【质疑讨论】
1、从结构上分析，为什么不同生物的DNA能够重组？
2、原核生物中存在的限制酶有什么作用呢？想一想，为什么限制酶不切割自身的DNA？
3、DNA连接酶与DNA聚合酶有什么区别？
【典型例题】
例1、以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ ）
A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的
C、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强
例2、下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是 （ ）
A、CTTAAG，切点在C和T之间 B、CTTAAG，切点在G和A之间
C、GAATTC，切点在G和A之间 D、CTTAAC，切点在C和T之间
例3、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是
A、切断a处的酶为限制核酸性内切酶
B、连接a处的酶为DNA连接酶
C、切断b处的酶为解旋酶
D、切断b处的为限制性内切酶
例4、下列哪项通常不被用作基因工程的运载体
A、细菌质粒 B、噬菌体 C、动植物病毒 D、细菌核区的DNA
【反馈矫正】
1、（多选）下列关于基因工程的说法正确的是 （ ）
A、基因工程的设计和施工都是在分子水平上进行的
B、目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞直接分离得到的
C、基因工程能使科学家打破物种界限，定向地改造生物性状
D、只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功地进行表达
2、在基因工程中用来完成基因的剪接的工具是 （ ）
A、限制酶和连接酶 B、限制酶和水解酶 C、限制酶和运载体 D连接酶和运载体
3、以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中惟一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
4、下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是 （ ）
A、①② B、②③ C、③④ D、②④
5、不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ ）
A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA
6、下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是 （ ）
A、DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B、RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录
C、一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因
D、胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞
7、下列关于质粒的叙述，正确的是 （ ）
A、质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B、质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
C、质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
8、科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（ ）
A、提高受体细胞在自然环境中的耐热性 B、有利于检测目的基因否导入受体细胞
C、增加质粒分子的相对分子质量 D、便于与外源基因连接
9、下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是 （ ）
A、DNA连接酶和解旋酶 B、DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C、限制性核酸内切酶和DNA连接酶 D、DNA聚合酶和RNA聚合酶
10、限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？（ ）
A、 BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT—
B、 BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C、 EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT—
D、 BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—
11、研究人员想将生长激素基因通过质粒介导入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中的抗抗生素首先应该 （ ）
A、仅有链霉素 B、仅有氨苄青霉素
C、同时有链霉素和氨苄青霉素 D、无链霉素和氨苄青霉素
12、镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是 （ ）
A、 解旋酶 B、 DNA连接酶 C、 限制性内切酶 D、RNA聚合酶
13、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：
（1）促进果实成熟的重要激素是 。
（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“针线”是 ，基因的“运输工具”是 。
（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是 、
和 。
13、（1）乙烯 （2）限制性内切酶 DNA连接酶 载体 （3）目的性强 育种周期短 克服远源杂交的障碍
14、农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题。
（1）为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是__________________。
（2）要使载体与该抗病基因连接，首先应使用__________________进行切割。假如载体被
切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是 （ ）
（3）切割完成后，采用_____酶将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为_____。
（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去_____________棉花细胞，利用植物细胞具有的__________性进行组织培养，从培养出的植株中_________出抗病的棉花。
（5）该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是__________________
A、淀粉 B、脂类 C、蛋白质 D、核酸
（6）转基因棉花获得的__________________是由该表达产物来体现的。
14、（1） Ti质粒； （2）限制性内切酶（限制酶）； A； （3）DNA连接酶； 重组DNA
（4）感染； 全能； 筛选（选择）； （5）C； （6）抗病性状
参考答案：1、（多选）A C 2、A 3、C 4、D 5、D 6、C 7、B 8、B 10、D 11、C 12、C
13、（1）乙烯 （2）限制性内切酶 DNA连接酶 载体 （3）目的性强 育种周期短 克服远源杂交的障碍
14、（1） Ti质粒； （2）限制性内切酶（限制酶）； A； （3）DNA连接酶； 重组DNA
（4）感染； 全能； 筛选（选择）； （5）C； （6）抗病性状
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- 3 -高二年级生物导学提纲选修3（十五）选修班
专题5 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1．知识技能目标
本节要能够简述生态工程兴起的原因，掌握生态工程的五个基本原理，并能在此基础上分析生态问题及解决对策。
2．过程与方法目标
在掌握生态工程所遵循的基本原理的基础上，搜集各种媒体的相关信息并加以分析。
3．情感与价值观目标
关注生态工程建设，初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念，重视理论联系实际。
【学习重点】
生态工程的基本原理。
【学习难点】
生态工程的系统学和工程学原理。
【学习过程】
一、课前导学
A、 自主学习
㈠、生态工程
1、生态工程的概念：指人类应用______________________等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被坏的生态环境进行_______________，对造成__________________的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进_____
________________的和谐发展。
2、生态工程建设目的：遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止 ，达到 和 的同步发展。
3、生态工程特点：少消耗、多效益、 。
㈡、生态经济
概念：主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是 。
㈢、生态工程所遵循的原理
⑴ 原理：物质能在生态系统中循环往复，
⑵ 原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的
⑶ 原理：生态系统的生物数量不能超过 （环境容纳量）的限度
⑷ 原理：生态系统建设要考虑自然、 、 的整体影响
系统的结构决定 原理：要通过改善和优化系统结构改善功能
⑸ 原理 系统整体性原理：系统各组分间要有适当的 ，使得能量、
物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分
的效果，即“1+1>2”
答案：
生态学和系统学 修复 重建 环境污染和破坏 人类社会和自然环境 物质循环 环境污染 经济效益 生态效益 可持续 循环经济 生产原料 生态工程 物质循环再生 分层分级利用 物种多样性 抵抗力稳定性 协调与平衡 环境承载力 整体性 经济 社会 系统学和工程学 功能 比例关系 之和
B、自主阅读
1、分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶喂蚕，蚕产蚕丝；桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中，作为鱼饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可促进鱼生长；甘蔗可榨糖，糖渣喂猪，猪的排泄物进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经微生物的分解，又可作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃农业”的要求。
2、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。
3、何谓“石油农业”？“石油农业”的生产模式应当怎样改进？
“石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。“石油农业”的生产模式在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。
4、如何理解“污染物是放错地方的资源”？
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。
5、生态工程的五大原理
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响 无废弃物农业
生物多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力 “三北”防护林建设中的问题，珊瑚礁生态系统的生物多祥性的问题
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 生物数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题、过渡放牧等
整体性原理 社会、经济、自然构成复合系统 统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式 改善和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性原理：整体大于部分 保持系统很高的生产力 珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系
特别提醒：
①生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵循的原理可以不同。
②生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，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同步发展。
③生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。
6、为什么我国要大力发展沼气工程？
21世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。沼气工程把农业生产、农村经济发展和生态环境保护、资源高效利用融为一体，不仅较好地解决了农村的能源来源问题，而且实现了废弃物的再循环利用和资源化，创造了新的生态产业，如沼气设施的建设和维护，促进了以农牧结合为中心的多种经营，从而为农村剩余劳动力提供了就业机会，促进了农村的综合发展。目前沼气工程存在的问题有：北方地区沼气产气在冬天不稳定，需要加热；沼气的一次性投资较大，相当部分的农民财力有困难；对沼气的研究较薄弱，例如，对发酵过程中有关微生物及一些酶的研究。应当加强这方面的研究，以促进沼气工程的推广。
C、情境导入
放映一段生态宣传片，介绍目前世界面临的一些生态问题。
二、质疑讨论：
生态工程的概念：
理论基础？
技术手段？
操作过程？
最终目的？
科技探索之路——生态工程的兴起的缘由
生态工程建设的目的：
生态工程特点：
一、关注生态工程建设
阅读资料1
讨论：
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林， 急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成 急剧减少。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与 度升高、气候异常有关。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不 的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以 为代价。
阅读资料2
讨论：
1.你对“石油农业”是如何理解的？
“石油农业”大量使用 的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了 过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的 很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的 等问题。
2.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
对环境造成危害的污染物， ，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 浪费。
3.石油农业的生产模式应当怎样改进？
在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展 。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用 的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现 ，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。
生态经济：
例1．下列不属于生态工程建设目的的是 （ ）
A．对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 B．防止环境污染
C．单纯追求粮食产量 D．促进人类社会和自然环境的和谐发展
例2．生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是 （ ）
A．整体性原则和生态工程 B．循环经济和生态工程
C．循环经济和工程学手段 D．无污染原则和系统学手段
二、生态工程所遵循的基本原理
1、物质循环再生原理
【复习】
①生态系统中能量流动的特点是 ， 。
②物质循环的特点是一方面具有 ，另一方面可以被生物群落 利用。
物质循环再生原理
物质能够在各类生态系统中，进行 小循环和 大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到 的效果。
遵循物质循环多级利用的原则
我国古代“无废弃物农业”: 阅读图5-1“无废弃物农业”物质和能量流动图。
要求：（1）构建食物链(网)；
（2）构建能量流动图。
例3．如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是（ ）
]
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．协调与平衡原理
2、物种多样性原理
物种繁多而复杂的生态系统具有 。
物种多样性原理
【复习】
①生态系统能够维持相对稳定的原因是由于生态系统具有_____________________。
②一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其________________________
__________________________________________。
物种繁多而复杂的生态系统具有 。
资料分析：阅读、讨论
1.为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
纯樟子松林、杨树林的 ，食物链短而单调，缺少 的天敌，而成片单一的林木又为其提供了 来源，因而会导致了树林的毁坏。
珊瑚礁区的 ，食物链复杂，不同的生物占据了
，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。
2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？
只有保持生态系统 ，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。
例4．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原
理 （ ）
A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．系统整理性原理
3、协调与平衡原理
【复习】
在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为_____________，又称____________。
处理好生物与环境的协调与平衡需要考虑 。
资料分析：阅读、讨论。
“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？
如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过 。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行 现象；另外，可以在有条件的地方，人工 ，增加 产量。
例5．协调与平衡原理主要指 （ ）
A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力
B．系统各组分之间要有适当的比例关系
C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一
D．物质循环和能量流动协调统一
4、整体性原理
自然生态系统是通过 、 协同进化而形成的一个 的有机整体。人类也处在一个
巨大系统中。
阅读图5-3 。
整体性原理达到什么目的？
例6．某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的 A．协调与平衡原理 B．整体性原理 （ ）
C．系统结构决定功能原理 D．系统整体性原理
5、系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能的原理：
（2）系统性整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样
，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。
你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
例7．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 （ ）
变式训练：
1．1998年长江洪水泛滥，究竟原因是上游地区对森林的过度采伐，这能反映出经济发展模式存在的问题是 （ ）
A、过度依赖煤、石油等能源 B、资源开发过度，造成严重的生态破坏
C、对水资源缺少足够的认识 D、过分依赖农家肥，造成土壤结构被破坏
2．实现循环经济的最重要的手段之一是 （ ）
A．大力发展“石油农业” B．生态工程
C．清除污染物 D．禁止产出污染物
3．我国在20世纪80年代兴起桑基鱼塘生产模式，实现了“原料——产品——原料一一产品”的循环生产模式，它不属于 （ ）
A．生态经济 B．循环经济 C．传统农业 D．生态农业
4．在松毛虫肆虐的时候，辽宁西部章古台地区的几十亿株杨树毁于一旦，这是由于违背了
A．物种多样性原理 B．协调与平衡原理 （ ）
C．整体性原理 D．物质循环再生原理
5．生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的什么原理 （ ）
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．协调与平衡原理 D．物质循环再生原理
6．我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理 （ ）
A．系统整体性原理 B．协调与平衡原理
C．物种多样性原理 D．整体性原理
7．在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是 （ ）
A．系统整体性原理 B．整体性原理
C．系统结构决定功能原理 D．以上都不是
8．“1+1>2”是生态工程基本原理中的哪一个 （ ）
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．协调与平衡原理 D．系统学与工程学原理
三、反馈矫正
1．（多选）生态工程体系的特点是 （ ）
A．少消耗 B．多效益 C．可持续 D．多投资
2．（08广东高考）要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是 （ ）
A.通过生物技术手段，生产转基因生物
B.使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产
C.发展生态农业，实现物质和能量的多级利用
D.大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
3．下列哪项叙述完全符合生态经济 （ ）
①建立“原料一产品一原料一产品”的无废料生产体系
②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长
③在经济产出不变甚至增加的条件下，向环境排放的废弃物大大减少
④先生产后治理，提高经济效益
A．①② B．①②③ C．②③ D．②③④
4．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是 （ ）
A．物种多样性原理 B．整体性原理
C．物质循环再生原理 D．系统学原理
5．（多选）我们的祖先实施的“无废弃物农业”，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于 （ ）
A．积极种植能够固氮的豆科植物
B．收集一切可能的有机物
C．采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料
D．采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料
6．我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了 （ ）
A．樟子松树的抗虫能力很差
B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树
C．生物多样性对生态系统的重要性
D．由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树
7．某牧草的留种区，为了预防鸟啄食草籽，用网把留种区罩起来，后来发现，留种区草的叶子几乎被虫吃光了。发生这种现象的根本原因是 （ ）
A．害虫过度繁殖 B．干旱缺水引起虫害
C．食物链被破坏 D．害虫产生变异新类型
8．下列有关物种多样性的叙述错误的是 （ ）
A．物种繁多使复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
B．生物多样性程度高，各类生物的生存机会越多
C．生物种类越繁多，引起病虫害的几率越大
D．生物种类繁多，可以在有限的资源条件下，提高系统的生产力
9．（08江苏高考）下列选项中，对种群密度影响最严重的是 （ ）
编号 生态系统 采收对象 现有生物量 年增长率/% 年采收量
① 马尾松林 马尾松 200 00m3 2 1 000m3
② 淡水湖泊 鲰鱼 10 000kg 34 3 600kg
③ 山地 甘草 1 000kg 20 300kg
④ 滩涂 沙蚕 10 000kg 30 500kg
A．① B．② C．③ D．④
10．如图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理 （ ）
A．整体性原理
B．协调与平衡原理
C．系统的结构决定功能原理
D．物质循环再生的原理
四、迁移创新
11．请仔细读图，然后指出该生态农业的优点：
(1)生态农业设计的基本原理是①________________________________________________，②_________________________________________________________。
(2)生态农业的优越性表现在_____________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中，若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出________摩尔葡萄糖，
农户从猪中获取的能量最多相当于_____________摩尔的葡萄糖。
解析 本题考查农村综合发展型生态工程建设遵循的原理和优势，以及应用能力、理解分析能力等。生态农业是运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业体系。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本理论，食物链是能量流动和物质循环的主渠道。这样，各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用；人们可以利用生物种群之间的关系，对生物种群进行人为调节；用天敌减轻生物危害，用生产农产品的废弃物做饲料和肥料，减轻农药和化肥对环境的污染。能量和物质在食物链中传递按10％～20％逐级递减。
11．答案 (1)①生态系统中能量多级利用和物质循环再生 ②环境与经济协调发展 (2)各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用 (3)50 2
12.某地区的农民充分利用自然条件建立了特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。如下图，请根据此图回答：
（1）这种人工生态系统最基本的生物因素是______；要使它长期稳定发展，除了有稳定的能量，各类生物还要__________________________________________。
（2）建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量_________；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有_________的特点。
（3）蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过_______的作用又被桑和蔗所利用。蚕粪中的氨经过________的作用，形成_______被植物吸收。
（4）概括地说，生态系统功能的维持取决于它的_______________________。
12.（1）生产者和分解者 保持相对稳定
（2）流向对人类最有益的方向，食物链短
（3）分解者， 硝化细菌，亚硝酸盐、硝酸盐，
（4）生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡。
高二年级生物导学提纲选修3（十五）选修班的参考答案
例1 ABC 例2 B 变式训练1 C 例3 B 变式训练2 B 例4C 变式训练3 C 例5 C
变式训练4 A 例6 A 变式训练5 B例7 B 变式训练6 B例8 D 变式训练7 D
反馈矫正：1C 2B 3C 4ABD 5A 6C 7C 8C 9D
10 (1)①生态系统中能量多级利用和物质循环再生 ②环境与经济协调发展 (2)各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用 (3)50 2
11（1）生产者和分解者 保持相对稳定
（2）流向对人类最有益的方向，食物链短
（3）分解者， 硝化细菌，亚硝酸盐、硝酸盐，
（4）生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡。
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一笔一画关乎成绩 一字一句决定人生高二年级生物导学提纲选修3（八）选修班
专题二 细胞工程
第2节 动物细胞工程
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1. 列表比较动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同
2. 举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。
【学习重点】
1.理解和掌握动物细胞融合的原理、过程和意义。
2.理解和掌握单克隆抗体制备的过程的步骤和应用
【学习难点】
单克隆抗体的制备过程。
【教学过程】
A、自主学习
一、知识网络体系
二、阅读教材，整合提炼
㈠、动物细胞融合
1、概念：_______或_______动物细胞结合形一个细胞的过程，也称细胞杂交。
2、结果：形成___________。
3、过程
两个或多个细胞___________________________________。
4、意义：克服了___________的不亲和性，成为研究___________、___________、肿瘤和
_______________培育的重要手段。
例1、动物细胞融合的目的中最重要的是 （ ）
A.克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体
C.培育新物种 D.生产杂种细胞
[解析]考查动物细胞融合的目的。动物细胞融合就是指不同动物细胞结合形成一个杂种细胞的过程。动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体。[答案]B
例2、能使动物细胞融合的特有的诱导因子是 （ ）
A.离心 B.灭活的病毒 C.电刺激 D.振动
[解析]在体外培养条件下，动物细胞会自发融合，但是频率很低。因此，一般都需要添加具有诱导细胞融合效应的生物药剂或化学药剂，或者采用电融合技术，人为地促进细胞融合。常用的动物细胞融合的诱导因子是聚乙二醇和灭活的病毒。其中聚乙二醇既可用于促进植物原生质体融合，又可用于促进动物原生质体融合。而灭活的病毒只能用于促进动物细胞的融合，如灭活的仙台病毒是最常用的诱导因子，其诱导原理是因为病毒具有侵染细胞的能力，优点是融合率高，对各种动物细胞都适用。[答案]B
㈡、单克隆抗体
1、抗体
⑴产生细胞：_________________。 ⑵成分：__________。
⑶特点：从__________中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
2、单克隆抗体的制备
(1)过程
⑵杂交瘤细胞的特点：____________________、____________________。
⑶单克隆抗体的优点：____________、____________、____________。
㈢、单克隆抗体的应用
1、作为诊断试剂，具有__________、__________、__________、__________的优点。
2、用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗_______、可制成___________。
例3、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是 （ ）
A.经过免疫的B淋巴细胞 B.不经过免疫的T淋巴细胞
C.经过免疫的T淋巴细胞 D.不经过免疫的B淋巴细胞
[解析]此题考查对细胞工程的了解。单克隆抗体的产生是利用了细胞工程中的细胞融合技术。小鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，在体外培养的条件下大量繁殖，产生特异性强的单一抗体。[答案]A
A、自主学习
阅读教材，整合提炼
一、1、两个；多个 2、杂交细胞 3、结合形成一个细胞的过程 4、远缘杂交；细胞遗传；细胞免疫；生物新品种
二、1、(1)效应B细胞 (2)蛋白质 (3)血清2、(1)脾脏细胞；自身融合的细胞；杂种细胞；杂种细胞；单克隆 (2)迅速大量繁殖；产生专一的抗体 (3)特异性强；灵敏度高；产量大
三、1、准确；高效；简易；快速 2．癌症；生物导弹
三、重难热点归纳
1、 动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同
比较项目 细胞融合的原理 细胞融合的方法 诱导手段 用途
植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合 离心、电刺激、振动、聚乙二醇（PEG）诱导 克服远源杂交不亲和，获得杂种植株
动物细胞融合 细胞膜的流动性 用胰蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合 除应用植物细胞杂交手段外，还有用灭活病毒诱导 制备单克隆抗体
2、 单克隆抗体的应用
单克隆抗体可以作为诊断试剂，准确识别各种抗原物质，与抗原的特异性结合具有准确、高效、简易、快速的特点。单克隆抗体还可以用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症。单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。
B、反馈矫正
1、基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞 ( )
A．AAaa B．AaBb C．Aabb D．BBbb
2、动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是 ( )
①诱导融合的方法完全相同 ②所用的技术手段不相同 ③所采用的原理完全相同
④都能形成杂种细胞
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3、关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是 ( )
A、可以制成诊断盒．用于疾病的珍断 B、可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗
C、可以利用基因工程技术生产 D、可以在生物体内生产，不能体外生产
4、“生物导弹”是指 ( )
A、单克隆抗体 B、带有特定药物的单克隆抗体
C、杂交细胞 D、B淋巴细胞
5、在克隆羊培育过程中，将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵细胞中。产生该克隆羊的方式及该克隆羊发育成熟后所分泌的性激素依次是 ( )
A．无性生殖．雄性激素 B．无性生殖．雌性激素
C．有性生殖．雄性激素 D．有性生殖．雌性激素
6、动物细胞融合和植物原生质体融合比较，在动物细胞融合中有特殊性的是 ( )
A、融合的原理 B、融合的优点 C、融合的诱导手段 D、融合的过程
7、下图是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称为 ( )
A、抗体、T淋巴细胞
B、抗原、T淋巴细胞
C、抗体、B淋巴细胞
D、抗原、效应B淋巴细胞
8、单克隆抗体和血清抗体相比，其优越性在于 ( )
A、单克隆抗体能够制成“生物导弹”
B、单克隆抗体能够在体外制备
C、单克隆抗体比血清抗体的特异性强、免疫活性高
D、单克隆抗体制备过程简单
9、单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述，错误的是 ( )
A．特异性强、灵敏度高 B．与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C．体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D．由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌
10、试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面对其生物学原理及技术的叙述正确的是 ( )
A．都属于无性生殖,能保持母本性状 B．都是细胞工程的技术范围
C．都充分体现了体细胞的全能性 D．都不会发生基因重组和变异
11、某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的 ( )
植物细胞工程 动物细胞工程
技术手段 植物组织培养，植物体细胞杂交 动物细胞培养和融合，单克隆抗体的制备
特殊处理 机械法去除细胞壁 胰蛋白酶处理，制细胞悬浮液
融合方法 物理方法，化学方法 物理方法，化学方法，生物方法
典型应用 人工种子，杂种植物 单克隆抗体的制备
培养液区别 蔗糖是离体组织赖以生长的成分 动物血清不可缺少
A．0 B．1 C．2 D．3
12、下列关于细胞工程的有关叙述，不正确的是 ( )
A．利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术
B．在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化，染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组
C．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法，所用的技术手段，所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体
D．“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”，不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子；单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术
13、（多选）下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，正确的是 ( )
A．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般不需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导
B．融合后形成的杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生单克隆抗体
C．体外培养时，一个效应B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖
D．单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，优越性明显
14、（多选）1975年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是 ( )
A.效应B细胞 B．T淋巴细胞 C.骨髓瘤细胞 D．杂交瘤细胞
二、填空
15、图是某种淋巴细胞，膜外颗粒状物质为抗体。据图回答：
（1）这是 细胞，它是由
分化而来的。
（2）抗体从开始合成到分泌出细胞，经过的细
胞结构顺序是（填标号） 。抗体的分
泌说明细胞的各种生物膜在结构上具有 ，
并以〔 〕 的形式转变。
（3）在分泌抗体时要消耗由〔 〕 提供的能量。
（4）抗体的化学本质是 ，它能与 发生特异性结合，发挥免疫效应，该过程
属于 免疫。
（5）若该抗体是单克隆抗体，则该细胞名称为 。在制备单克隆抗体的过程中，要应用的动物细胞工程的技术手段是 。
15、效应B细胞 B淋巴细胞或记忆细胞 ④⑤③②① 一定的连续性 2 囊泡 6
线粒体 球蛋白 抗原 体液 杂交瘤细胞 动物细胞融合
16、英国科学家米尔斯坦和科勒在前人工作的基础上，利用小鼠的骨髓瘤细胞与某种B淋巴细胞，产生杂交瘤细胞，通过杂交瘤细胞增殖产生了单克隆抗体。现在我们能不能利用此题原理生产人的胰岛素呢？黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立了“海拉细胞系”至今已有半个世纪，仍然在世界上许多实验室广泛地传代使用。能否利用“海拉细胞系”提供的细胞和胰岛B细胞产生“杂交瘤细胞”，经“杂交瘤细胞”产生胰岛素呢？理论上应该是可行的，现在假如可行的话，请按照细胞工程的原理回答下列有关问题。
（1）首先是获取胰岛B细胞：从胰腺中取得了胰岛的部分细胞，要使分离，应当使用
酶。
（2）要将胰岛A细胞和胰岛B细胞分开最好是利用 培养基。
（3）获取了胰岛B细胞后，要使它与“海拉细胞系”融合最好用 诱导。
（4）要确定“杂交瘤细胞”是否成功，首先应先看能否 ；其次是看其能否产生 。
16、胰蛋白 选择性 灭活的病毒 大量增殖 胰岛素
17、下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是___________________。
(2)图甲中②过程常在_______________诱导下完成，④过程与体外培养相比，其优点是_____
______________________________________________。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其_____________。
(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗
_____________。原因是___________________________________________________。
(5)图乙过程的技术具有多种用途，但是不能 ( )
A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种 D．改变动物的核基因
(6)在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是 ( )
A．卵细胞大，便于操作 B．卵细胞含有的营养物质多
C．卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达 D．重组细胞才具有全能性
17、(1)动物细胞培养 (2)聚乙二醇(或灭活的病毒，物理方法如离心、振动、电刺激也可) 不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件 (3)特异性 (4)不完全是 卵细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (5)D (6)C
18、右图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。据图回答：⑴该方案能达到预期效果吗？ 。原因是
______________________________________________________。
⑵图中②为_________________过程，常用________________作
为诱导剂。该细胞继承了__________________，因此不仅能分泌
_______________，还有____________________________本领。
⑶该方案的目的是____________________。
⑷鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,在培养时通过__________
（有丝/减数）分裂方式大量繁殖。细胞中染色体数目与淋巴细胞
相比有何特点？_____________；要观察融合后的细胞中的染色体
形态、数目,可用一定浓度的__________________处理。
18、（1）不能 没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞 （2）动物细胞融合 灭活病毒（或PEG） 双亲细胞的遗传物质 特异性抗体 在体外培养条件下大量增殖（3）制备单克隆抗体（4）有丝,加倍,龙胆紫
19、右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：
（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用____ __________
____________处理，除去了____________；由A、B到细胞C
的过程中，常用的物理方法是_____________________________。
融合完成的标志是_______________。
（2）若A、B是植物细胞，则形成的D细胞还要应用__________
____________________技术把D培养成植株。
（3）若A、B是动物细胞，一般取自________________________________，
然后用 使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是 ，所形成的D称为 ，A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有
。
（4）若该过程是制备单克隆抗体，A为小鼠效应B细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已经被注射了 。注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应，生成了_______________________
___________________，图中B为 。
（5）若该过程仍是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有_____种，用来培养的D细胞应该是_________________。从中选择出它的方法是_________________培养，获得D后，常用的培养方法是培养液中培养和______________________________________。
（6）若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，在C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布，请解释原因。______________________________________。
19、⑴纤维素酶和果胶酶 细胞壁 电激、离心、振动 产生新的细胞壁 ⑵植物组织培养 ⑶动物胚胎或出生不久的幼龄动物的组织或器官 胰蛋白酶 灭活的病毒 杂交细胞 一定的流动性 ⑷ 抗原 效应B细胞、记忆细胞、抗体 骨髓瘤细胞 ⑸ 3 杂交瘤细胞 用特定选择培养基 小鼠腹腔内增殖 （6）细胞膜上的蛋白质是可以移动的。
高二年级生物导学提纲选修3（八）选修班的参考答案
A、自主学习
阅读教材，整合提炼
一、1、两个；多个 2、杂交细胞 3、结合形成一个细胞的过程 4、远缘杂交；细胞遗传；细胞免疫；生物新品种
二、1、(1)效应B细胞 (2)蛋白质 (3)血清2、(1)脾脏细胞；自身融合的细胞；杂种细胞；杂种细胞；单克隆 (2)迅速大量繁殖；产生专一的抗体 (3)特异性强；灵敏度高；产量大
三、1、准确；高效；简易；快速 2．癌症；生物导弹
B、反馈矫正
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 C C D B A C D C C B B C BCD ABCD
15、效应B细胞 B淋巴细胞或记忆细胞 ④⑤③②① 一定的连续性 2 囊泡 6
线粒体 球蛋白 抗原 体液 杂交瘤细胞 动物细胞融合
16、胰蛋白 选择性 灭活的病毒 大量增殖 胰岛素
17、(1)动物细胞培养 (2)聚乙二醇(或灭活的病毒，物理方法如离心、振动、电刺激也可) 不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件 (3)特异性 (4)不完全是 卵细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (5)D (6)C
18、（1）不能 没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞 （2）动物细胞融合 灭活病毒（或PEG） 双亲细胞的遗传物质 特异性抗体 在体外培养条件下大量增殖（3）制备单克隆抗体（4）有丝,加倍,龙胆紫
19、⑴纤维素酶和果胶酶 细胞壁 电激、离心、振动 产生新的细胞壁 ⑵植物组织培养 ⑶动物胚胎或出生不久的幼龄动物的组织或器官 胰蛋白酶 灭活的病毒 杂交细胞 一定的流动性 ⑷ 抗原 效应B细胞、记忆细胞、抗体 骨髓瘤细胞 ⑸ 3 杂交瘤细胞 用特定选择培养基 小鼠腹腔内增殖 （6）细胞膜上的蛋白质是可以移动的。
制备：免疫后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，再培养
特点：特异性强，灵敏度高，优越性非常明显
应用：理论研究；疾病的诊断和治疗
诱导剂：PEG、灭活病毒
动物细胞融合
主要应用：单克隆抗体
__________
抗体
→
小鼠体内培
养体外培养
未融合细胞
__________
__________
→骨髓瘤细胞
概念：化学性质单一，特异性强的抗体
从________中分
离B淋巴细胞
→
给小鼠注射特
定的抗原蛋白
培养骨髓瘤细胞
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1高二年级选修班生物导学提纲选修3（三）
专题1 基因工程
1．3 基因工程的应用
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
[教学目标]
1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。
2、关注基因工程的进展。
3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。
[教学重点]
基因工程在农业和医疗等方面的应用；
[教学难点]
基因治疗。
[教学过程]
A 自主学习
一、植物基因工程的成果：
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的
和利用植物生产 等方面。
（一）抗虫转基因植物
1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植
物凝集素基因等。
2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
(二)抗病转基因植物
1．植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类
(1)抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。
(3)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物
1．抗逆基因：调节细胞 基因使农作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
2．成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
(四)转基因改良植物品质
1．优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
例1、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是
①该技术将导致定向变异 ( )
②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料
④受精卵是理想的受体细胞
A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②④
二、动物基因工程的成果
(一)提高动物的生长速度
1．生长基因：外源 基因。
2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质
1．优良基因：肠乳糖酶基因。
2．成果：转基因牛 含量少。
(三)转基因动物生产药物
1．基因来源：药用 基因+ 蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。
2．成果：乳腺生物反应器。
(四)转基因动物作器官移植的供体
1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。
2．成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
（五）基因工程药物
1．来源：转基因工程菌。
2．成果：人胰岛素、淋巴因子、抗体、疫苗、激素等。
例2、抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是 ( )
A．抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒
B．抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．抗病毒转基因植物可以抗害虫
D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异
三、基因治疗
1．概念：把 导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞。
例3、基因治疗是指 ( )
A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常
D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
B 反馈矫正
一、选择题：
1、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是 ( )
A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质
C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质
2、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指 ( )
A．提供基因的动物 B．基因组成中转人了外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因遗传信息的动物
3．下列各项不属于基因工程在实际中的应用的是 ( )
A．转基因抗虫棉的培育成功 B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒
C．培育工程菌使之能产生胰岛素 D．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
4．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是 ( )
A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践
5、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是 ( )
A、Bt基因的化学成分是蛋白质
B、Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C、转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因
D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
6、下列不属于基因工程方法生产的药品是 ( )
A.干扰素 B.白细胞介素—2 C.青霉素 D.乙肝疫苗
7．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括 ( )
A．白细胞介素一2 B．干扰素 C．聚乙二醇 D．重组乙肝疫苗
8、利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30％，体型大50％，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用 ( )
A．乳腺细胞 B．体细胞 C．受精卵 D．精巢
9、基因治疗是指 （ ）
A.用DNA探针修复缺陷基因 B.用DNA探针检测疾病
C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中 D.将健康基因导入受体细胞
10、要彻底治疗白化病必须采用 ( )
A．基因治疗 B．医学手术 C．射线照射 D．一般药物
11、基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是 ( )
A、基因治疗可使人类遗传病得到根治
B、基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
C、以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法
D、基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
12、干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示：
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是 ( )
A．个体间的杂交 B．基因工程 C．细胞融合 D．器官移植
13．下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是 ( )
A．制造“工程菌”用于药品生产 B．创造“超级菌”分解石油、DDT
C．重组DNA诱发受体细胞基因突变 D．导人外源基因替换缺陷基因
14．“工程菌”是指 ( )
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系
C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系
D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类
15．生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原
理依次是 ( )
①生长素促进果实发育 ②染色体变异 ③基因重组④基因突变⑤基因工程
A．①②③④ B．①④③② C．①④②⑤ D．①④③③
二、非选择题：
16、请阅读下列几段文字后回答：
A．有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。
B．法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。
C．1991年，我国复旦大学遗传所科学家成功的进行了世界上首例用基因疗法治疗血友病的临床实验。
D．江苏农科院开展转基因抗虫棉花的研究，得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80%~100%。
（1）所有这些实验统称为 工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质？ 。
（2）A段中实验结果的细菌能生产蚕丝，说明 。在将质粒导入大肠杆菌时，一般要用 处理该菌，以使处于 细胞状态，以便吸收周围环境中的DNA分子。
（3）B段中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“Fe”原子？
，植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明
。
（4）人类基因组计划（HGP）测定了人体中 条染色体的双链DNA分子的脱氧核苷酸序列，C段中血友病基因疗法中有关的染色体是 染色体；
17、随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加。但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年达100亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导人棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80％以上。就以上材料，分析回答：
(1)抗虫基因之所以能导人植物体内，原因是 。
(2)“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的 物质。这个事实说明，害虫和植物共用一套 ，蛋白质合成的方式是 的。
(3)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为 。
(4)该项科技成果在环境保护上的作用是
(5)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于
(6)基因导人工程技术已在多方面得到应用，请各举一例说明该技术的应用可能带来的正负面影响。
高二年级选修班生物导学提纲选修3（三）参考答案：
A 自主学习
抗逆 品质 药物 蛋白酶 淀粉酶 病毒 外壳蛋白 几丁质酶 渗透压
B 生长激素 乳糖 蛋白 乳腺 B 正常基因 A
B 反馈矫正
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 D B D C C C C C C A B B C C D
16、（1）基因 没有 （2）蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达 Ca2+ 感受态
（3）人类的血红蛋白是一种含Fe的特殊蛋白质 不同生物之间具有一定的亲缘关系
（4）24 X
17、细菌与棉花的DNA组成，结构相同 毒蛋白 密码子 相同
复制DNA（基因） RNA蛋白质 减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡 基因突变
正面：基因治疗和基因诊断，转基因动植物与农牧业、环境监测、净化污染、生物制药等
负面：重组的基因可能使生物发生突变，生态遭受破坏，滥用基因工程制造生物武器、重组基因的生物可能产生一些难以预测的危害等。
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4高二年级生物导学提纲选修3（十三）选修班
专题四 生物技术的安全性和伦理问题
第2节 关注生物技术的伦理问题
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1．认同对生物技术伦理问题讨论的必要性，简述克隆人、试管婴儿、基因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的利与弊。
2．通过讨论、阅读、查找资料等活动，关注上述问题可能给人类生活带来的影响，形成自身的心理准备和理性的思考。
【学习重点】
通过讨论与交流，让学生既要了解到克隆技术、体外受精和胚胎移植技术，以及基因检测技
术在人类生活中的积极作用，同时还要关注它们带来的有关伦理问题。
【学习难点】
在讨论问题过程中，引导学生运用科学的原理和语言、严谨的逻辑表述自己的观点，舫止随
意的猜测、盲目的疑虑和偏激的态度。
【学习过程】
A．自主学习
一、克隆人引发的伦理问题
1．反对者观点
（1）伦理学家的观点
①克隆人严重违反了人类_______________，是克隆技术的滥用。
②克隆人冲击了现有__________ _____等传统的伦理道德观念。
③克隆人是在人为地制造在心理上和_______________上都不健全的人。
（2）生物学家的观点：由于_____________尚不成熟，现在做克隆人很可能孕育出有_______________的孩子。理由是_____________成功率低，移植入母体子宫后胚胎_________低、_________高、胎儿_______率高，出生后_______率高等，实际正常的个体极少。
2．支持者观点
（1）克隆人是一项科学研究，既然是科学，那就有它自己的发展规律，因此社会应该允许科学家研究克隆人。
（2）某些支持科学家的观点：
①克隆动物时的不成熟问题可以通过_____________、_____________和_____________等方法得到解决。
②不成熟的技术也只有通过实践，才能使之成熟。
3．中国政府的态度
（1）禁止_______克隆人，一再重申四不原则：________、_______、________、_______任何生殖性克隆人的实验。
（2）不反对_______________________。
二、设计试管婴儿引发的伦理问题
1．反对者观点
（1）把试管婴儿当作人体_______________，是对生命的不尊重。
（2）早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
（3）有人滥用设计试管婴儿技术，如设计_______________。
2．支持者观点
（1）设计试管婴儿是为了救人，是救治患者的___________、__________的办法之一。
（2）提供骨髓中_______________并不会对试管婴儿造成损伤。
（3）脐带血为“身外之物”，利用其中的________________是更符合伦理道德的。
三、基因检测引发的伦理问题
1．反对基因检测的理由
（1）目前人类对_______________及_____________ __尚缺乏足够的认识，通过_____________达到预防疾病的目的是很困难的。
（2）人类的多基因遗传病，既与__________有关，又与____ ____有关；有某种基因的人不见得就会患病，基因正常也不一定不患病，可能因基因表达的蛋白质，在____________过程中出现错误，才表现出症状来。
（3）基因检测结果会给受检者带来巨大的_________压力。
（4）造成基因________，如个人婚姻困难、人际关系疏远，更明显的是造成一支________的失业大军。
2．支持基因检测的理由
（1）有些遗传性疾病在后代中病发率很高，通过基因检测可及早采取___________，适时进行治疗，达到_______________的目的。
（2）对于基因歧视现象，可以通过正确的____________传播、____________教育和________得以解决。
特别提醒：
设计试管婴儿技术重在设计；设计的时间在胚胎移植之前；设计的含义指进行遗传学诊断；设计的内容：诊断血型、性别、HLA的类型。
重难点突破
一、克隆概念的理解及克隆技术引发的伦理问题
1．克隆的概念及理解
(1)分子水平上的克隆：指DNA复制，如PCR扩增产生相同的基因、表达载体进入受体细胞或生物中自我复制得到大量完全相同的目的基因都属于克隆。
(2)细胞水平上的克隆：如通过细胞培养由亲代细胞分裂形成遗传物质相同的很多细胞或某些组织、器官；单克隆抗体的制备；单细胞生物如细菌、酵母菌进行分裂生殖等。
(3)个体水平上的克隆：指由基因型完全相同的两个或更多个体组成的群体。如细胞核移植、胚胎分割移植等产生的新个体。
2．克隆的分类
克隆根据其目的和水平不同，可分为治疗性克隆和生殖性克隆。
(1)治疗性克隆是指：“利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用“治疗性移植”(国际人类基因组伦理委员会，1999年3月)。
(2)生殖性克隆是指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。
(3)二者的区别与联系：如下表所示：
治疗性克隆 生殖性克隆
目的 治疗人类疾病 用于生育，产生新个体
水平 细胞水平 个体水平
都属无性繁殖，产生新个体、新组织，遗传物质相同
二、关于设计试管婴儿的的问题
比较试管婴儿技术与设计试管婴儿技术：如下表所示：
设计试管婴儿 试管婴儿
技术手段 多了胚胎移植前进行遗传诊断这一环节 不需进行遗传诊断
实践应用 用于白血病、贫血病等疾病的治疗 解决不孕不育
二者都是体外受精，体外早期胚胎发育，再进行胚胎移植，从生殖方式上应为有性生殖
B．典型例题
【例l】中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是( )
A．大多数人对克隆人的研究持否定态度
B．克隆人不是正常的个体
C．克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
D．克隆人的技术性问题无法得到解决
解：C
题眼点拨：解答此题的关键思考点是：对生殖性克隆的理解。克隆人严重地违反了人类伦理道德，冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念，是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，因此中国政府禁止生殖性克隆人。
类题解法揭示：解答此类题目的关键是：对克隆的概念、分类的理解。克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆，克隆从生殖方式上看属于无性生殖。治疗性克隆如克隆某些器官等用于治疗性器官移植，而生殖性克隆则是用于生育的目的，用于产生人类个体。
类题易错点揭示：解答此类题目出错的原因是对克隆的分类和应用的理解错误。
【例2】下列哪项不是解决基因歧视的正确方法( )
A．通过正确的科学知识传播和伦理道德教育
B．杜绝基因检测
C．保护个人遗传信息隐私权
D．建立完善的法规，通过立法解决
解：B
题眼点拨：解答此题的关键思考点是：基因检测有利于人们的疾病诊断和治疗，有利于某些疾病的发现和预防，是对人们有利的一面。但是，有的人对基因检测认识不够，因此需要正确的科学知识传播和伦理道德教育，有必要用法制手段来约束某些人的基因歧视行为。杜绝基因检则限制了生物技术的发展和利用，是不正确的做法。
类题解法揭示：解答此类题目的关键是：对于基因检测的应用的理解。
C．反馈矫正
1．下列哪项不是哺乳动物克隆实验的缺点 ( )
A．重构胚胎成功率低 B．流产率高
C．胎儿畸形率高 D．克隆后的胚胎着床率高
2．下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由，其中正确的是 ( )
A．克隆产物是科学家，因为克隆是形成完全一样的产品
B．克隆产物是普通人，因为科学知识是后天获得的，而非遗传
C．只能克隆部分器官，不可能克隆完整的人，因为克隆技术有限
D．克隆产物与该科学家完全一样，因为遗传物质完全来自科学家
3．在进行器官移植时，如果发现患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官不同，则会引起排斥反应。所以最好选用( )的干细胞培育的器官。
A．患者本人 B．配偶 C．子女 D．父母
4．提供骨髓中造血干细胞不会对试管婴儿造成损伤，其原因是 ( )
A．造血干细胞具有高度分化的特性
B．造血干细胞无分裂能力
C．造血干细胞具有很强的再生能力
D．造血干细胞完成功能后不再发挥作用
5．所谓的“设计试管婴儿”比一般所说的试管婴儿要多一步骤，是哪一步 ( )
A．体外受精 B．胚胎移植 C．基因检测 D．细胞核移植
6．基因不是疾病的唯一决定者，哪项不是其原因 ( )
A．由遗传因素和环境共同决定 B．个别病症是由隐性基因控制
C．与良好的生活习惯有关 D．有许多种疾病是多基因病
7．下列关于基因检测疾病的叙述，错误的是 ( )
A．可以用测定基因表达产物一一蛋白质的方法达到基因检测的目的
B．生物芯片的广泛使用，使基因及其表达产物的检测更加快速简便
C．基因检测疾病带来的负面影响主要是基因歧视
D．基因检测疾病时，一次只能检测一种疾病，十分麻烦
8．2003年第九期(科学大观园)报道，世界第一匹克隆马一“普罗梅泰亚”于今年5月28日在意大利克雷莫纳市繁殖技术与家畜饲养实验室顺利诞生。“普罗梅泰亚”的诞生在科技界所引起的轰动不亚于当年克隆羊“多利”的出现。这主要是因为，这匹克隆马是世界上首例哺乳动物生下自己的克隆体。自体克隆马的顺利诞生预示的意义不包括下列哪一项 ( )
A．挽救狮虎通过杂交生产的狮虎兽
B．挽救大熊猫这一濒临灭绝的珍奇动物
C．保留和扩大某种哺乳动物种群中出现的具有优良性状的变异类型
D．使动物园中的雌长颈鹿在缺少配偶的情况下，繁殖后代
9．英国爱丁堡卢斯林研究所胚胎学家维尔莫特博士于1996年8月成功地繁殖出世界上第一只克隆绵羊多利。据有关背景材料回答问题：
【背景材料】1997年2月7日，《自然》杂志报道，英国爱丁堡大学的卢斯林研究所将一只6岁母羊(A羊)的乳腺上皮细胞核导入另一只母羊(B羊)的去核卵细胞中，经体外培养并将胚胎移 植到第三只母羊(C羊)的子宫内，终于培育出一只名为多利(Dolly)的小绵羊，它就是提供细胞核的那只6岁母羊的克隆或拷贝。这是在哺乳动物中首次利用体细胞核作为核供体获得自体复制的成功实例。这一消息一公布立即轰动了整个世界。克隆绵羊被列为1997年的世界十大科技新闻的榜首。
(1)克隆羊多利的遗传性状基本与______________绵羊一致。
(2)三只绵羊中哪一只羊没有为多利提供遗传物质
(3)克隆羊多利的成功，在技术上突破之处是______________。
A．供核细胞是体细胞 B．供核细胞是胚胎细胞
C．胚胎移植技术 D．细胞核移植技术
(4)克隆多利的过程是否遵循孟德尔的遗传分离规律 为什么
(5)你是否赞同克隆人 谈谈你的看法。
10．据报载，深圳市发现一庞大的“眼耳肾综合症”家系：有资料可查的血缘人口总共45人，从曾祖父到曾孙一共4代，45人中总共有15人患有“眼耳肾综合症”，其中4人已因尿毒症去世。现存的11名患者均已出现一种或数种症状，其中年龄最小的只有7岁!研究人员调查还发现：一是该病临床表现为“重男轻女”，即：男性患者症状较重，女性患者症状较轻；二是女性患者多于男性患者：三是遗传倾向有明显的选择性，即：母亲患病可以遗传给女儿也可以遗传给 儿子，而父亲患病则只遗传给女儿不遗传给儿子。
(1)“眼耳肾综合症”最可能的遗传方式是_________________，判断理由是_______________
___________________________________________________________________________。
(2)家族中的史性怀孕后，可以通过基因检测确定胎儿是否存在遗传性疾病，一旦检测获得了致病基因，可以采取措施终止妊娠，避免这个家庭再次生出有遗传病的孩子。你的主要依据是什么 ________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
由于基因检测需要较高的技术，你能否从性别鉴定角度给予咨询指导 ___________________
________________________________________________________________________________。
高二年级生物导学提纲（十三）选修班的参考答案
专题四 第2节 关注生物技术的伦理问题
A．自主学习
一、1．(1)①伦理道德 ②婚姻、家庭和两性关系 ③社会地位
(2)克隆技术；严重生理缺陷；重构胚胎；着床率；流产率；畸形；死亡
2．(2)①胚胎分级；基因诊断；染色体检查
3．(1)生殖性；不赞成；不允许；不支持；不接受 (2)治疗性克隆
二、1．(1)配件工厂 (3)婴儿性别
2．(1)最好；最快捷 (2)造血干细胞 (3)造血干细胞
三、1．(1)基因结构；基因间相互作用；基因检测
(2)基因；环境和生活习惯；加工或修饰 (3)心理 (4)歧视；奇特
2．(1)预防措施；挽救患者生命 (2)科学知识；伦理道德；立法
C．反馈矫正
1．D 2．B 3．A 4．C 5．C 6．B 7．D 8．A
9．(1)A (2)第一只羊(c 羊) (3)A
(4)否。克隆为无性繁殖过程，而盂德尔的遗传规律仅在进行有性生殖生物的有性生殖过程中起作用。
(5)赞同治疗性克隆，反对生殖性克隆 (开放性试题，言之有理即可)。
10．(1)伴X显性遗传；该病的家系中患病率高，患者中女性多于男性，男性患者只遗传给女儿不遗传给儿子
(2)某个个体体细胞中只要含有显性基因，就能表现出显性性状,即患“眼耳肾综合症”。
当父母均正常时，不必担心后代会患病；当父亲患病时，若是女儿则应该终止妊娠；当母亲患病时，则应进行基因检测。
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1高二年级生物导学提纲选修3（十一）选修班
专题三 胚胎工程
3.3 胚胎工程的应用及前景
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升 审核人：刘德海 校对人：朱春霞
【学习目标】
1.举例说出胚胎移植和胚胎分割。
2.认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。
3.关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
【学习重点】
1.胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。
2.胚胎分割的应用意义。
3.胚胎干细胞研究的意义。
【学习难点】
1.胚胎移植的生理学基础。
2.胚胎干细胞的概念和分离途径。
【学习过程】
A、自主学习
概念：是指将雌性动物的 ，或者通过 及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、 相同的其他 动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体，接受胚胎的个体叫 。
应用：胚胎移植是 、 、或体外受精等技术的最后一道“工序”
现状：在 的胚胎移植中，技术方法更为简便、实用。
意义：可充分发挥 个体繁殖潜力。供体主要职能只产生优良特性的胚胎，缩短繁殖
胚胎移植 周期
胚胎移植成功与否关系到：供体和受体的
1供、受体 的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境
生理学基础 2早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系，为 提供可能
3受体对外来胚胎基本不发生 ，为胚胎的存活提供可能
4胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其 不受影响
1供、受体的选择和处理（使用激素进行 处理、 处理）
2 或人工受精
基本程序 3胚胎收集（冲卵）、检查（胚胎发育到 或囊胚）、培养或保存（－196℃的液氮）
4胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注入）；非手术法（用移植管将其送入子宫）
5移植后的检查（是否妊娠）等
概念：指采用 方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等，经移植获得 双胎或多胎的技术。
仪器设备： 和显微操作仪
1选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有 的培养皿
胚胎分割 2用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个，注入空 或直接将 移植给受体。分割囊胚时要将 均等分割。此时还可用分割针分割 ，做胚胎DNA分析 。
局限：刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异， 的可能性有限。
概念：由 或 中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
特点 形态上：体积小、 大、核仁明显
功能上：具有 ，即可分化为成年动物体任何一种组织细胞；在体外
胚胎干细胞 可增殖而不发生 ；可冷冻保存；可进行遗传改造
1移植ES细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、 等病症
意义 2ES细胞体外诱导分化，可培育
3ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等分化诱导因子作用下可向不同类型组织细胞
答案：A、自主学习：
早期胚胎 体外受精 生理状态 雌性 受体 转基因 核移植 牛 雌性优良 生理状况 生殖器官 胚胎收集 免疫排斥反应 遗传物质 同期发情 超数排卵 配种 桑椹胚 机械 同卵 实体显微镜 操作液 透明带 裸半胚 内细胞团 滋养层 性别鉴定 同卵多胎 早期胚胎 原始性腺 细胞核 发育的全能性 分化 成骨不良 人造组织器官 分化
〖特别提醒〗
由于
由于ES细胞能长期维持未分化状态，有全能分化的潜能和无限增殖的能力，在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型，在特定的环境诱导下，能分化成各类细胞系。因此，它是细胞的源头，是唯一不死的全能或多能细胞，并能够无限分化，它能制造机体需要的全能细胞。
四、胚胎发育
1．卵裂期的特点：细胞的______不断增加，但胚胎的_______并不增加，或略有_______。
2．早期胚胎发育的几个阶段
(1)桑椹胚：是指细胞数目达到___________个左右的胚胎，形似桑椹而得名。该时期之前的细胞属于___________细胞。
(2)囊胚：① 细胞开始___________，___________将来发育成胎儿的各种组织，___________将来发育成胎膜和胎盘。
② 胚胎的内部出现含液体的囊腔___________，随着囊胚进一步扩大，透明带破裂，称为 ___________。
(3)原肠胚：内细胞团___________的细胞形成外胚层，___________的细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫___________。
〖重点难点突破〗
一、胚胎移植
胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，胚胎工程的任何一项技术，最后都必须经过移植才能获得后代。胚胎移植实质上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，因此各种性能保持其原来的优良特性。供体与受体的生理状况，为胚移植奠定了一定的生理学基础，为移植的成功完成提供可能。
二、胚胎移植的生理掌基础
1．哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
2．哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
3．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。
4．供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。
三、胚胎移植的基本程序
可以以牛胚胎移植为例，把移植的基本程序用流程图形式表示出来。如图3—3—1所示： 一、精子和卵子发生的比较
1．精子的发生中减数分裂的两次分裂是连续的，在曲细精管内进行的，场所是唯一的。卵子发生减数分裂的两次分裂是不连续的，第一次是在卵巢内完成，形成的次级精母细胞和第一极体进入输卵管。与精子的结合过程中完成第二次减数分裂。因此，场所在卵巢和输卵管两处。
2．减数分裂中细胞质的分配、形成成熟性生殖细胞的数目、是否需要变形，都是两者在发生上的区别。
3．卵泡的形成和卵巢内的储备，是在出生前完成的，这是两者在发生上的重要区别，但不是唯一区别。具体区别如下表：
二、受精作用
1．准备阶段I一精子获能
哺乳动物的精子离开睾丸后，必须经过成熟和获能过程才能使卵子受精。精子在附睾成熟。成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力，这个过程叫做获能。卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
2．准备阶段2一卵子的准备
卵子要在输卵管中进一步成熟。达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。
3．受精阶段
获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子的头部与卵细胞膜接触，2个细胞的细胞膜融合，精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞，精子进入卵细胞后随即启动卵内的一系列的反应：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多精受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂，激活受精卵的分裂等。
4．注意的问题
(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。
(2)动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。
(3)为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带生理反应，第二道屏障为卵黄膜的封闭作用。
(4)受精卵的遗传物质中，核物质(染色体上DNA)一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵子)，细胞质中遗传物质几乎全来自卵子。
(5)雄原核为精子细胞核进入卵子后，原核膜被新核膜替代后形成的新核，雌原核为次级卵母细胞核继续减数分裂释放第二极体后形成的卵细胞的细胞核，两核中染色体数均为体细胞的一半，且雌原核一般略小于雄原核。
三、胚胎发育
1．过程
2．注意的问题
(1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始，直至发育成为成熟的胎儿。
(2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。
(3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。
(4)桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
(5)原肠胚的特点：个体发育中分化能力最强阶段，细胞已分化形成外、中、内三个胚层。
(6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之一后的原肠胚阶段细胞分化最高，但仍有全能细胞。
〖探究思考〗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。
〖迁移拓展〗
(1)胚后发育
① 直接发育：幼体 成体
② 变态发育：幼体成体(蛙、昆虫等)
(2)影响发育的因素
①内因：遗传信息。 ②外因：环境(温度、水、氧气、营养等)。
四、胚胎移植成功与否要有两个条件
1．胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。这是因为，同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功。在这里同“种”是指同“物种”。例如：加拿大荷斯坦奶牛胚胎
移植给我国黄牛，生出了荷斯坦奶牛。
2．进行胚胎移植的供体的生理状态要相同。
五、胚胎分割
1．胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，生物的无性繁殖方式统称为克隆。就胚胎分割技术本身而言，是将同一胚胎分割成几部分，借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方法。
2．具体操作一以二分胚胎的分割和移植为主，用分割针或分割刀片将胚胎分开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。实践证明，采用胚胎
分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，到目前为止，最常见的是经分割产生的同卵双胎，而同卵多胎成功的比例都很小。
六、胚胎干细胞
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，包括人类早期胚胎的胚囊内细胞群，具有胚胎细胞的特性。它能长期维持未分化状态，又有全能分化的潜能和无限增殖的能力，在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型，在特定的环境诱导下，能分化成各类细胞系。因此，它是细胞的源头，是唯一不死的全能或多能细胞，并能够无限分化，它能制造机体需要的全部细胞。关于它的分离、培养的研究，以及选择、检测和全能性的维持，不仅是胚胎工程的前沿课题之一，也是当前生命科学研究的热门课题之一。
〖资料分析书本中的讨论〗（见书本P67P76）
1.在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致？例如，供、受体的发情时间要一致吗？供体胚胎移入受体子宫的位置，应与在供体内的位置相同或相似吗？
答：应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。
2.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？
答：胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。这样的概括是正确的。
〖书本中的旁栏思考题〗（见书本P79）
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。
〖书本中的思考与探究〗（见书本P81）
(1)表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高
提示 比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。
(2)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎 如果换成牛又该怎样处理
提示 马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
(3)为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础 请结合本节内容举例说明。
提示 胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卯母细胞能在体外成熟、精子能在体外完成获能、获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精、体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。
1.右图是同学们到某良种场进行参观后，看到的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程示意图。请看图思考并讨论以下各题。
（1）用文字完成下面的流程图。
答：① 对供、受体母畜进行选择，并进行同期发情处理；③ 配种或人工授精；④ 收集胚胎；⑥ 胚胎移植；⑦ 对受体母畜进行是否妊娠的检查。
（2）应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛？在②中，为什么要用促性腺激素处理供体母牛，在促性腺激素处理供体母牛前，为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理？
答：供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体，而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力；需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵，这样就可以获得较多的胚胎；在促性腺激素处理供体母牛前，对供体和受体母牛进行同期发情处理，才能使它们的生理条件达到同步或一致，使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。
（3）在右侧的流程图中，哪一步需要进行冲卵？冲卵是把母畜的卵子冲出来吗？
答：第④步需要进行冲卵，冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来，而不是把卵子冲出来。
（4）用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义？
提示：胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为：缩短了供体本身的繁殖周期，同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。
可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良工作。
经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换，代替活畜的引种或进出口。
通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。
可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。
B、典型例题
例１、将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理
状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是 （ ）
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器的生理变化都是一样的
例２、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是（ ）
A.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植
例３、“试管婴儿”技术属于 （ ）
A．胚胎移植 B．组织培养 C．克隆技术 D．基因工程
例４、在胚胎移植的整个过程中，与之有关的激素包括 （ ）
①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素
A．①② B．①②③ C．①③④ D．②③（多选）胚胎移植技术目前主要应用于 （ ）
A.解决某些不孕症者的生育问题 B.治疗某些遗传病
C.提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力
例５、在胚胎移植的整个过程中，与之有关的激素包括 （ ）
①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素
A．①② B．①②③ C．①③④ （ D．②③多选）胚胎移植技术目前主要应用于 （ ）
A.解决某些不孕症者的生育问题 B.治疗某些遗传病
C.提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力
例1、判断卵子是否受精的标志是 ( )
A．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到一个极体时
B．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时
C．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到三个极体时
D．当卵黄膜和透明带的间隙中极体消失时
例2、以下关于桑椹胚的说法不正确的是 ( )
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
例3、研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行，胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核／质)的比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是 （ ）
例4、某女性患有输卵管阻塞和色盲，借用别的女性的卵子，一次生殖过程中生出的两个男孩，如图所示，请分析回答：
(1)过程Y的细胞分裂方式是_______________。
(2)若这两个男孩分别在两个自然环境不同的地区长大，写出两者的一个相同性状_________________；写出两者的一个不同性状____________________。
(3)若个体甲的基因型是AA，而个体乙的基因型是Aa，那么产生这一现象的最可能原因是________________________________________________________________________________。
(4)过程X和过程Y所采用的生物学技术是_____________、_____________；_____________ (生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。
C、反馈矫正变式训练
1、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节 （ ）
A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术
2、下列有关动物胚胎移植的叙述中，不正确的是 （ ）
A．从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态
C．超数排卵技术要使用一定的激素
D．试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行
3、在胚胎移植中供体的主要职能是 （ ）
A. 提供优良的供体基因 B. 提供优良遗传特性的胚胎
C. 提供卵细胞 D. 提供精子
4、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是 （ ）
A、胚胎移植全部属于无性繁殖
B、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
C、大大缩短了供体本身的繁殖周期
D、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
5、哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内处于什么状态，这就为胚胎的收集提供了可能
（ ）
A. 已经与母体子宫建立组织上的联系 B. 处于游离状态 （ ）
C. 处于固定状态 D. 已经吸附于子宫内壁上
6、“冲卵”是指 （ ）
A. 把受精卵从子宫冲洗出来 B. 把卵细胞从子宫冲洗出来
C. 把卵细胞冲散，便于收集 D. 把胚胎从子宫冲洗出来
7、以下哪一种胚胎分割的移植效率最高 （ ）
A. 二分胚 B. 四分胚 C. 八分胚 D. 十六分胚
8、进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎 （ ）
A、卵裂期 B、桑椹胚 C、囊胚 D、原肠胚
9、从供体母畜收集的胚胎，可以直接向受体移植，也可以放入什么中保存。 （ ）
A. 液氧 B. 干冰 C. 液氮 D. 培养箱
10、对于桑椹胚和囊胚的胚胎，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中半个胚，移入预先准备好的什么中，或直接移植给受体。 （ ）
A. 空透明带 B. 滋养层 C. 饲养层 D. 囊胚腔
11、在进行囊胚切割时，要注意将什么等分。 （ ）
A. 透明带 B. 滋养层 C. 内细胞团 D. 囊胚腔
12、动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是
A．a过程表示干细胞能自我更新 （ ）
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为 （ ）
A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D. 实体显微镜
13．以下对于胚胎分割的描述，正确的是 （ ）
A．只能对囊胚期细胞进行分割
B．囊胚阶段的胚胎分割份数越多，产生相同基因型的后代个数越多
C．胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D．内细胞团一般到囊胚才出现，胚胎分割时最好将其均等分割，移植成功率才高
14、胚胎干细胞的特点是 （ ）
A.在形态上，表现为体积大，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
B.在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
C.在形态上，表现为体积小，细胞核小，核仁不明显；在功能上不具有发育的全能性
D.在形态上，表现为体积大，细胞核小，核仁明显；在功能上具有发育的全能性
15．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，它具有再生各种细胞、器官的潜能，医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾，用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是 （ ）
A．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能
B．骨髓分为红骨髓和黄骨髓，其中，只有红骨髓具有造血功能
C．用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥（异）反应
D．异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变
16、关于ES细胞的应用叙述错误的是 （ ）
A.可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病
B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官
C. 是研究体外细胞分化的理想材料
D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
17、奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊，以增加牛奶产量。可以采取的方法是
（ ）
A．通过分离出X精子并与卵细胞结合受精 （ ）
B．通过分离出X精子和Y精子并与卵细胞结合受精
C．通过分离出Y精子并与卵细胞结合受精
D．通过分离含X,Y染色体的精子与卵细胞结合受精
18．哺乳动物体外受精的过程是 （ ）
①采卵 ②收集精子 ③卵细胞的人工培养④精子获能处理
⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理
⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养
619．（多选）胚胎分割所需要的主要仪器设备为 （ ）
A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D. 实体显微镜
动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是
A．a过程表示干细胞能自我更新
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
1920、为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
Ⅰ.2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题：
（1）培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于_______________________中。
（2）克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。
Ⅱ.在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。
（3）胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是：
_____________________________________________________。
（4）通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为___________。
A．雌雄的可能性各占50% B．全为雌性或全为雄性
C．全为雌性 D．全为雄性
1820.（1）A（供核牛） 细胞核 （2）体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息
（3）此时还未出现细胞分化 （4）B
201．(10分)下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题：
(1)进行胚胎分割时，应选择发育到___________和___________时期的胚进行操作。
(2)①指的是___________，②指的是___________。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是______________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_______________________________，
原因是_________________________________。
201． 、 (1)桑椹胚 囊胚 (2)内细胞团 囊胚腔 (3)具有相同的遗传物质(2分)
(4)胚胎分割要将内细胞团均等分割 以免影响胚胎的恢复和进一步发育
22、下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。
（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促进性腺激素，目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是 。再在37℃，5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天右以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎_________期开始的标志。
（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是 。
（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于 。
（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因 。
22、（1）促进排卵（或超数排卵） 使精子获能 囊胚 （2）容易获得纯合子并缩短育种时间 （3）小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因 （4）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
1．下列说法正确的是 ( )
A．成熟精子遇到卵子便可发生受精作用
B．排出成熟卵子细胞的过程即为排卵
C．卵子形成的分裂过程均在卵巢内完成
D．卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的
2．内细胞团(ICM)出现于 ( )
A．原肠胚期 B．卵裂时 C．囊胚期 D．桑椹胚期
3．下列各图中不正确的是 （ ）
4．蝌蚪变态成青蛙时，尾部消失的机制是 （ ）
A．青蛙个体大，尾部相对小 B．青蛙上岸后，尾部组织脱水萎缩
C．尾部功能被四肢代替 D．尾部细胞产生水解酶，细胞自溶
5．在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是体细胞的l倍，该切片取自 （ ）
A．人的原肠胚 B．牛的卵巢
C．绵羊的肝脏 D．家兔的胚胎
6．如图为高等动物的生活史，下列叙述中错误的是 （ ）
A．蛙原肠胚形成于E阶段
B．青蛙变态发育是在A阶段中完成
C．人完成E是在体内进行
D．生殖指的是C、D、E，而不包括A、B
7．如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中
的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可
表示 （ ）
A．有机物总量
B．每个细胞DNA含量
C．所有细胞体积之和
D．所有细胞表面积总和与体积总和的比值
D、反馈矫正
1．下列不是精子、卵子发生的区别的是 （ ）
A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．减I和减Ⅱ的时间连续性
C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数量
2．以下说法不正确的是 （ ）
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D．动物体型大的产生的精子多且大
3．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是 （ ）
①顶体反应 ②透明带反应 ③卵黄膜封闭作用 ④精子穿越放射冠
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
4．在高等动物的胚胎发育过程中从哪一阶段发生了细胞分化 （ ）
A．8细胞胚 B．桑椹胚 C．囊胚 D．原肠胚
5．动物的受精过程包括下列基本步骤，其受精作用的实质是 （ ）
A．精子和卵子相互识别 B．精子头部侵入卵细胞内
C．卵子和精子结合 D．卵核和精核互相融合
6．下列说法正确的是 （ ）
A．卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化 B．原肠胚细胞属于全能细胞
C．囊胚腔先于原肠腔出现 D．桑椹胚开始进行孵化
7．我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是 （ ）
A．精子在体外用获能物质的处理 B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入
C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
8．关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是 （ ）
A．桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
B．囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
C．囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的
D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的。
9．请回答下列问题：
（1）成熟的精子分____________、____________、____________三大部分，是由精子细胞变形而来，____________变为精子头的主要部分，____________发育为顶体，____________演变为尾。精子必须经过____________才具有受精能力，受精过程包括：精子穿越____________和____________，进入____________，____________形成和____________结合。
（2）受精卵的有丝分裂，称_______，所产生的子细胞称_______，后者构成的实心胚称_______，该实心胚进入子宫腔后，细胞间出现裂隙，融合形成囊泡状的结构，称_______。
（3）囊胚表面是单层扁平细胞，称_______，中央的腔称______，腔内含有的液体称______，在腔的一端有一团细胞，称_______，其附着处的细胞称为_______。
（4）人的生殖细胞包括___________和___________，均为仅有______条染色体的单倍体细胞，其中______条是性染色体。
高二年级生物导学提纲选修3（十）选修班
专题三 胚胎工程
第二节 体外受精和早期胚胎培养
执笔人：刘德海 审核人：侍东升 校对人：朱春霞
【学习目标】
1．简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2．简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
3．认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
【学习重点】
1．体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
2．哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
【学习难点】
1．卵母细胞的采集和培养。
2．精子的采集和获能。
【学习过程】
A、自主学习
一、试管动物技术
1．试管动物技术是指：通过___________使卵子和精子在___________成熟和受精，并通过培养发育为___________后，再经移植产生后代的技术。
2．这项技术的前期工作包括___________和___________。
二、体外受精
1．哺乳动物的体外受精主要包括___________、___________和___________等主要步骤。
2．卵母细胞的采集和培养
(1)对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用___________处理，使其排出更多的___________，然后从___________中冲取卵子。
(2)对于大型动物或大家畜，如牛，一般从已屠宰母畜的___________中采取，或借助于超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的___________中吸取卵母细胞。
(3)从___________中冲取的卵子，可直接与获能的精子在体外受精；从___________中采取的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精。
3．精子的采集和获能
(1)收集精子的方法
①假阴道法：大家畜或大型动物。
②___________：体型较小，易于控制的。
③___________：野生动物或经济动物。
(2)精子体外获能的方法
①培养法：对于___________、家兔及___________等动物的精子，采用将精子放人人工配制的___________中使其获能。
②化学诱导法：对于___________等家畜的精子，可采用将精子放在一定浓度的___________或钙离子载体A23187溶液中，用___________诱导精子获能。
4．受精：___________和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在___________或___________中完成受精。
三、胚胎的早期培养
1．哺乳动物胚胎的培养液成分：___________、___________、___________、___________、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及___________等物质。
2．胚胎早期培养的目的
(1)精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查________和___________。
(2)当胚胎发育到适宜的阶段进行___________或___________。
3．胚胎移植的时间
(1)牛、羊一般在___________或___________进行移植。
(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在___________阶段移植。
〖特别提醒〗
与卵子在体外结合时需要先培养卵子使其发育至减数第二次分裂中期和对精子进行获能处理。不同的动物，采集卵子和精子的方法不同，精子体外获能的方法也不同。
〖重难点突破〗
（一）体外受精
1．采集卵母细胞
一是给母畜注射一定量的激素，促使卵巢产生更多的卵母细胞，然后利用超声波引导法从母畜卵巢内采集这些卵母细胞；二是从屠宰的母畜卵巢内直接获取卵母细胞。
2．体外成熟
刚获取的卵母细胞还没有发育成熟，不能与精子受精。在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下，使获取的卵母细胞发育成熟。
3．采集精子和获能
常用方法有假阴道法、手握法和电刺激法。获能方法有培养法和化学诱导法。
4．体外受精
将人工采集的公畜精液与已经成熟的卵母细胞混合，使精子和成熟的卵母细胞在母畜体外完成受精，该过程称体外受精。
〖探究思考〗如何选择用于体外培养的卵细胞
提示 在选择卵母细胞时，无论用哪种方法采集到的卵母细胞，外围一般都应该有数层卵丘细胞所包围，形成一个叫卵丘复合体的结构(COC)，这种结构对于卵母细胞在体外条件下的成熟是十分重要的。在对家畜体外受精的操作中，一般把未成熟的卵母细胞分成A、B、C、D四级。对A级卵母细胞的要求是有3层以上卵丘细胞包围，卵母细胞的细胞质均匀；B级是少于3层卵丘细胞，但卵母细胞质要均匀；C级为没有卵丘细胞包围的卵母细胞，又称为裸卵．培养效果很差；D级是退化或死亡的卵母细胞，应淘汰。A、B两类卵母细胞培养效果较好。
（二）胚胎的早期培养
1．培养液成分
盐类：无机盐和有机盐；
营养物质：蛋白质的组成单位氨基酸、DNA和RNA的组成单位核苷酸；
调节物质：维生素、激素；
特有物质：血清。
2．胚胎移植时间
不同动物其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4个细胞阶段移植。几乎所有动物不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很底。
3．胚胎发育到适宜阶段时，既可向受体移植，也可冷冻保存。
提醒 ①早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的褒胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
②体外受精技术水平最高的动物为牛。
③胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
〖归纳总结〗 “试管牛”工厂化生产的技术流程图
B、典型例题
例1、下列哪项不是人工授精和体外受精的区别 （ ）
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精和体外受精的本质不同
D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外
例2、以下是师生共同制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术的流程，其中正确顺序应是 （ ）
①卵母细胞的采集和培养 ②精子的受精和获能 ③画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图 ④受精 ⑤胚胎的早期培养
A．①②③④⑤ B．①②④⑤③
C．①②④③⑤ D．①②⑤③④
例3、世界上第一只克隆羊“多利”的培育程序如图所示，据图回答：
(1)图中的甲为苏格兰绵羊，乙为“多利”，那么a和b是通过______________分裂产生的，其DNA含量是体细胞的______________，c肯定是______________细胞，乙的遗传性状与______________绵羊一致。
(2)产生甲和乙的生殖过程分别是______________和______________。
(3)在形成乙的过程中，需要将d的细胞核移出，将e细胞的核移入d细胞内，此项技术叫______________，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是____________________________
_________________________________________________________________________________。
(4)在产生“多利”时，需将e细胞形成的早期胚胎移入到另一头母羊的子宫内，这种技术在细胞工程中叫____________________________。
(5)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞的细胞核具有_____________。
(6)在繁殖“多利”的过程中，是否遵循孟德尔的遗传定律 ______________。为什么 ________________________________________________________________________________。
(7)绵羊的白毛对黑毛为显性。若甲是白色绵羊，要判断它是否是纯合体，选用与它交配的绵羊最好是什么绵羊 ______________。请对实验结果进行预测____________________________
______________________________________________________________________。
C、变式训练
1．“试管婴儿”技术属于 （ ）
A．胚胎移植 B．组织培养 C．克隆技术 D．基因工程
2．“多利”羊的培育过程简单地说是：从母羊乳腺细胞中提取细胞核，放人去核的卵细胞中，在试管中发育成胚胎后，再移植到另一只母羊的子宫内。这种繁殖方式应属于 （ ）
A．无性繁殖 B．有性繁殖
C．先无性繁殖，再有性繁殖 D．先有性繁殖，再无性繁殖
3．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是 （ ）
A．应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
B．应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型
C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术
D．试管动物技术培育动物过程全部在体外进行
4．发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的是 （ ）
A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
5．有关卵巢的叙述正确的是 （ ）
A．所有细胞都进行减数分裂 B．所有细胞都可以见到染色体
C．有的细胞进行有丝分裂 D．所有细胞的遗传物质都相同
6．以下关于“试管婴儿”生产技术过程中不存在的是 （ ）
A．体外受精 B．细胞培养 C．胚胎移植 D．基因重组
7．1 999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血。5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，但是血友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎的1～2个细胞进行检查后，选择了两胚胎进行移植，最后一个移植成功。
根据此资料回答下列问题：
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术与母亲正常怀孕、生产过程的相同之处是_____________
____________________，不同点在于________________________________________________。
(2)血友病的遗传方式为________________，如果用B、b表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因型分别是________________和________________。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是________________。
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察________________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用____________性胚胎进行移植，原因是______________________________
_______________。应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是_______________，自然状态下，出现这样胚胎的概率是_______________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
D、反馈矫正
1．我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有 （ ）
①发酵工程 ②组织培养 ③基因工程 ④克隆 ⑤细胞工程 ⑥体外受精和胚胎移植
A．①③ B．②④ C．④⑤ D．④⑥
2．下列说法正确的是 （ ）
A．从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精过程
B．体外受精的胚胎必须培养到桑椹胚才可移植到母体内
C．胚胎移植可移植到其他任一动物体内
D．同卵双生是由于1个卵子与2个精子完成了受精过程所致
3．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是 （ ）
A．在形成胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化
4．超数排卵的做法正确的是 （ ）
A．口服促性腺激素 B．注射促性腺激素
C．口服或注射促性腺激素 D．以上方法均不正确
5．采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是 （ ）
A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B．动物排出的卵子成熟程度不同
C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟
D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大
6．下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图回答问题：
(1)根据___________(填标号)判断，此种繁殖方式是____________生殖，此技术的意义在于____________________________________________________________________。
(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集____________枚可用的卵母细胞，最终可能产下________头犊牛。
(3)②过程通常采用____________法。
(4)④过程一般要经历哪几个时期：________________________________________。
高二年级生物导学提纲选修3（九）选修班参考答案
专题三 胚胎工程
第一节 体内受精和早期胚胎发育
A、自主学习
一、早期胚胎；配子；胚胎移植；体外受精；胚胎分割；胚胎干细胞；胚胎；移植
二、1．(1)睾丸 (2)初情期；生殖机能衰退 (3)①初级精母；精原细胞；初级精母细胞
②初级精母细胞；次级精母细胞；精细胞 ③精子头；头部的顶体；中心体；线粒体聚集在尾的基部 ④蝌蚪；头、颈、尾
2．(1)卵巢；输卵管 (2)初级卵母细胞；次级卵母细胞；卵子
三、1．精子；卵细胞 2．输卵管 3．(1)卵子；受精能力
(2)初级卵母细胞；输卵管；中期 (3)放射冠；透明带；原核；配子 ①顶体酶：透明带
②透明带；卵黄膜 ③微绒毛；精子外膜和卵黄膜；拒绝 ④核膜；核膜；雄原核；减数第二次分裂；雌原核；合子
四、1．数量；总体积；缩小 2．(1)32；全能 (2)①分化；内细胞团；滋养层细施②囊胚腔；孵化 (3)表层；下方；原肠腔
B、典型例题
例1、B 例2、C 例3、C
例4、（1）有丝分裂 （2）单、双眼皮（或头发的曲直、眼睛虹膜的颜色等）
不同的肤色（或身高、胖瘦等） （3）基因突变或受精卵第一次分裂产生的乙胚胎的细胞发生了基因突变 （4）体外受精、胚胎分割、胚胎移植
C、变式训练
1、D 2、C 3、B 4、D 5、B 6、A 7、D
D、反馈矫正
1、D 2、D 3、B 4、C 5、D 6、C 7、A 8、C
9、（1）头、颈、尾 细胞核 高尔基体 中心体 获能 放射冠 透明带
卵黄膜 原核 配子
（2）卵裂 卵裂球 桑椹胚 囊胚
（3）滋养层 囊胚腔 囊胚液 内细胞团 极端滋养层
（4）精子 卵子 23 1
高二年级生物导学提纲选修3（九）选修班参考答案
专题三 胚胎工程
第一节 体内受精和早期胚胎发育
A、自主学习
一、早期胚胎；配子；胚胎移植；体外受精；胚胎分割；胚胎干细胞；胚胎；移植
二、1．(1)睾丸 (2)初情期；生殖机能衰退 (3)①初级精母；精原细胞；初级精母细胞
②初级精母细胞；次级精母细胞；精细胞 ③精子头；头部的顶体；中心体；线粒体聚集在尾的基部 ④蝌蚪；头、颈、尾
2．(1)卵巢；输卵管 (2)初级卵母细胞；次级卵母细胞；卵子
三、1．精子；卵细胞 2．输卵管 3．(1)卵子；受精能力
(2)初级卵母细胞；输卵管；中期 (3)放射冠；透明带；原核；配子 ①顶体酶：透明带
②透明带；卵黄膜 ③微绒毛；精子外膜和卵黄膜；拒绝 ④核膜；核膜；雄原核；减数第二次分裂；雌原核；合子
四、1．数量；总体积；缩小 2．(1)32；全能 (2)①分化；内细胞团；滋养层细施②囊胚腔；孵化 (3)表层；下方；原肠腔
B、典型例题
例1、B 例2、C 例3、C
例4、（1）有丝分裂 （2）单、双眼皮（或头发的曲直、眼睛虹膜的颜色等）
不同的肤色（或身高、胖瘦等） （3）基因突变或受精卵第一次分裂产生的乙胚胎的细胞发生了基因突变 （4）体外受精、胚胎分割、胚胎移植
C、变式训练
1、D 2、C 3、B 4、D 5、B 6、A 7、D
D、反馈矫正
1、D 2、D 3、B 4、C 5、D 6、C 7、A 8、C
9、（1）头、颈、尾 细胞核 高尔基体 中心体 获能 放射冠 透明带
卵黄膜 原核 配子
（2）卵裂 卵裂球 桑椹胚 囊胚
（3）滋养层 囊胚腔 囊胚液 内细胞团 极端滋养层
（4）精子 卵子 23 1
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专题三 胚胎工程
第二节 体外受精和早期胚胎培养
A、自主学习
一、1、人工操作；体外条件；早期胚胎
2、体外受精；早期胚胎的培养
二、1、卵母细胞的采集；精子的获取；受精
2、(1)促性腺激素；卵子；输卵管 (2)卵巢；卵巢 (3)输卵管；卵巢
3、(1) ② 手握法 ③ 电刺激法
(2) ① 啮齿动物； 猪； 获能液 ② 牛、羊； 肝素； 化学药物
4、获能的精子； 获能溶液； 专用的受精溶液
三、1、无机盐；有机盐；维生素；激素；血清
2、(1)受精状况；受精卵的发育能力 (2)受体移植；冷冻保存
3、(1)桑椹胚阶段；囊胚阶段 (2)8～16个细胞
B、典型例题
例1、C 例2、B
例3、（1）减数 一半 体 提供C细胞的 （2）有性生殖 无性生殖
（3）细胞核移植 卵细胞体积大，易操作，通过发育可直接表现出性状，同时卵细胞含营养物质多，可以保证融合细胞分裂所需要的养料
（4）胚胎移植 （5）全能性
（6）不遵循 因为孟德尔定律是有性生殖过程所遵循的，而多利的产生为无性生殖
（7）黑色 子代全为白色
C、变式训练
1、A 2、A 3、B 4、D 5、C 6、D
7、（1）通过有性生殖产生并在母体子宫内发育形成胎儿 试管婴儿受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎后进行胚胎移植 （2）伴X染色体隐性遗传 XBY XBXb 1/2
染色体组成 女 男性胎儿从母亲获得b基因患病的概率为1/2，而女性正常 XBXB 1/4
D、反馈矫正
1、D 2、A 3、D 4、B 5、D
6、(1) ③ 有性 快速大量繁殖良种牛，提高经济效益
(2)10 1～2 (3)化学诱导 (4)受精卵、卵裂期、桑椹胚期、囊胚期
高二年级生物导学提纲选修3（十一）选修班参考答案
专题三 胚胎工程
3.3 胚胎工程的应用及前景
第二节 体外受精和早期胚胎培养
A、自主学习
早期胚胎 体外受精 生理状态 雌性 受体 转基因 核移植 牛 雌性优良 生理状况 生殖器官 胚胎收集 免疫排斥反应 遗传物质 同期发情 超数排卵 配种 桑椹胚 机械 同卵 实体显微镜 操作液 透明带 裸半胚 内细胞团 滋养层 性别鉴定 同卵多胎 早期胚胎 原始性腺 细胞核 发育的全能性 分化 成骨不良 人造组织器官 分化
一、1、人工操作；体外条件；早期胚胎
2、体外受精；早期胚胎的培养
二、1、卵母细胞的采集；精子的获取；受精
2、(1)促性腺激素；卵子；输卵管 (2)卵巢；卵巢 (3)输卵管；卵巢
3、(1) ② 手握法 ③ 电刺激法
(2) ① 啮齿动物； 猪； 获能液 ② 牛、羊； 肝素； 化学药物
4、获能的精子； 获能溶液； 专用的受精溶液
三、1、无机盐；有机盐；维生素；激素；血清
2、(1)受精状况；受精卵的发育能力 (2)受体移植；冷冻保存
3、(1)桑椹胚阶段；囊胚阶段 (2)8～16个细胞
B、典型例题
例1、C D 例2、B C
例3、（1）减数 一半 体 提供C细胞的 （2）有性生殖 无性生殖 A 例4、B 例5、AC
（3）细胞核移植 卵细胞体积大，易操作，通过发育可直接表现出性状，同时卵细胞含营养物质多，可以保证融合细胞分裂所需要的养料
（4）胚胎移植 （5）全能性
（6）不遵循 因为孟德尔定律是有性生殖过程所遵循的，而多利的产生为无性生殖
（7）黑色 子代全为白色
C、反馈矫正变式训练
1、A B 2、A A 3、B 4、D A 5、C B 6、D 7、A 8、C 9、C 10、A
11、C 12、D 13、D 14、B 15、C 16、D 17、A 18、B 19、A D
20.（1）A（供核牛） 细胞核 （2）体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息
（3）此时还未出现细胞分化 （4）B
21． (1)桑椹胚 囊胚 (2)内细胞团 囊胚腔 (3)具有相同的遗传物质 (4)胚胎分割要将内细胞团均等分割 以免影响胚胎的恢复和进一步发育
22、（1）促进排卵（或超数排卵） 使精子获能 囊胚 （2）容易获得纯合子并缩短育种时间 （3）小鼠甲（体细胞）的核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因 （4）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
7、（1）通过有性生殖产生并在母体子宫内发育形成胎儿 试管婴儿受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎后进行胚胎移植 （2）伴X染色体隐性遗传 XBY XBXb 1/2
染色体组成 女 男性胎儿从母亲获得b基因患病的概率为1/2，而女性正常 XBXB 1/4
D、反馈矫正
1、D 2、A 3、D 4、B 5、D
6、(1) ③ 有性 快速大量繁殖良种牛，提高经济效益
(2)10 1～2 (3)化学诱导 (4)受精卵、卵裂期、桑椹胚期、囊胚期
操作程序
PAGE
1高二年级生物导学提纲选修3（九）选修班
专题三 胚胎工程
第一节 体内受精和早期胚胎发育
执笔人：侍东升
【学习目标】
1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。
2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
3.认同胚胎工程建立及发展的意义。
【学习重点】
1.哺乳动物精子和卵子的发生。
2.哺乳动物的受精过程。
3.哺乳动物的胚胎发育。
【学习难点】
1.哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。
2.哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。
【学习过程】
A、自主学习
一、胚胎工程的概念
指对动物___________或___________所进行的多种显微操作和处理技术，如___________、
___________、___________、___________、等技术。经过处理后获得的___________，还需要___________到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
二、精子和卵细胞的发生
1．精子的发生
(1)场所：___________的曲细精管。
(2)发生的时期：从___________开始(相当于人的青春期)直到___________。
(3)过程：
①___________细胞的形成：___________经有丝分裂形成___________。
②精细胞的形成：___________经过减数第一次分裂形成2个___________，再经过减数第二次分裂形成___________。
③变形：细胞核变为__________的主要部分，高尔基体发育为_________，___________演变为精子的尾，___________形成线粒体鞘膜。
④精子的形状：成熟的精子外形似___________，分为___________三部分。
2．卵子的发生和成熟
(1)场所：___________和___________。
(2)过程：卵原细胞经过有丝分裂形成___________→经过减数第一次分裂形成___________→经过减数第二次分裂形成___________。
三、受精
1．概念：___________与___________结合形成合子的过程。
2．场所：雌性的___________。
3．受精过程
(1)精子获能：刚排出的精子，不能立即与___________结合，而必须在雌性动物生殖道内发生一定的生理反应，而获得___________的现象。
(2)卵子的准备：动物排除的卵子，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是___________，它们都要在___________内达到减数第二次分裂的___________时，才具备受精的能力。
(3)受精阶段：主要包括精子穿越___________和___________，进入卵黄膜，___________形成和___________结合。
① 顶体反应：精子获能后与卵子相遇时，精子顶体释放___________，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越___________的通道的过程。
② 透明带反应：精子经孔道穿越___________，接触___________随即产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。
③ 卵黄膜封闭作用：当精子与卵黄膜接触后，立即被卵黄膜表面的___________抱合，并发生___________融合，精子入卵。此时卵黄膜立即发生___________其他精子再进入卵内的生理 反应。
④ 原核形成及配子结合：精子入卵后，尾部脱落，原有___________破裂，随后形成一个新的___________，最后形成___________与此同时，被激活的卵子完成___________，排出第二极体后，形成___________。两核充分发育后，相向移动，彼此接触，体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的___________，也就是受精卵，受精过程到此结束。
〖特别提醒〗
1．雌雄原核不能理解成卵子、精子原来的核，而是在原来细胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。
2．从卵巢中取出的卵母细胞用于体外受精时，应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养，才能使其成熟，即达到受精前的成熟阶段。
四、胚胎发育
1．卵裂期的特点：细胞的______不断增加，但胚胎的_______并不增加，或略有_______。
2．早期胚胎发育的几个阶段
(1)桑椹胚：是指细胞数目达到___________个左右的胚胎，形似桑椹而得名。该时期之前的细胞属于___________细胞。
(2)囊胚：① 细胞开始___________，___________将来发育成胎儿的各种组织，___________将来发育成胎膜和胎盘。
② 胚胎的内部出现含液体的囊腔___________，随着囊胚进一步扩大，透明带破裂，称为 ___________。
(3)原肠胚：内细胞团___________的细胞形成外胚层，___________的细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫___________。
〖重点难点突破〗
一、精子和卵子发生的比较
1．精子的发生中减数分裂的两次分裂是连续的，在曲细精管内进行的，场所是唯一的。卵子发生减数分裂的两次分裂是不连续的，第一次是在卵巢内完成，形成的次级精母细胞和第一极体进入输卵管。与精子的结合过程中完成第二次减数分裂。因此，场所在卵巢和输卵管两处。
2．减数分裂中细胞质的分配、形成成熟性生殖细胞的数目、是否需要变形，都是两者在发生上的区别。
3．卵泡的形成和卵巢内的储备，是在出生前完成的，这是两者在发生上的重要区别，但不是唯一区别。具体区别如下表：
二、受精作用
1．准备阶段I一精子获能
哺乳动物的精子离开睾丸后，必须经过成熟和获能过程才能使卵子受精。精子在附睾成熟。成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力，这个过程叫做获能。卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
2．准备阶段2一卵子的准备
卵子要在输卵管中进一步成熟。达到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。
3．受精阶段
获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子的头部与卵细胞膜接触，2个细胞的细胞膜融合，精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞，精子进入卵细胞后随即启动卵内的一系列的反应：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入，阻止多精受精；激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂，激活受精卵的分裂等。
4．注意的问题
(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。
(2)动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。
(3)为防止其他精子进入，受精过程中一共形成两道屏障，第一道屏障为透明带生理反应，第二道屏障为卵黄膜的封闭作用。
(4)受精卵的遗传物质中，核物质(染色体上DNA)一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵子)，细胞质中遗传物质几乎全来自卵子。
(5)雄原核为精子细胞核进入卵子后，原核膜被新核膜替代后形成的新核，雌原核为次级卵母细胞核继续减数分裂释放第二极体后形成的卵细胞的细胞核，两核中染色体数均为体细胞的一半，且雌原核一般略小于雄原核。
三、胚胎发育
1．过程
2．注意的问题
(1)起点是受精卵分裂，在输卵管内完成受精作用时即已开始，直至发育成为成熟的胎儿。
(2)卵裂期的特点：细胞有丝分裂使细胞数目增加，但胚胎总体积并不增加或略缩小，因此每个细胞的体积会随分裂的进行不断缩小，但核内遗传物质并未减少。
(3)桑椹胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。
(4)桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
(5)原肠胚的特点：个体发育中分化能力最强阶段，细胞已分化形成外、中、内三个胚层。
(6)个体发育过程中从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之一后的原肠胚阶段细胞分化最高，但仍有全能细胞。
〖探究思考〗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。
〖迁移拓展〗
(1)胚后发育
① 直接发育：幼体 成体
② 变态发育：幼体成体(蛙、昆虫等)
(2)影响发育的因素
①内因：遗传信息。 ②外因：环境(温度、水、氧气、营养等)。
〖资料分析〗（见书本P67）
(1)表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高
提示 比较而言，马的胚胎进入子宫时发育程度最高，其次为小鼠。
(2)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎 如果换成牛又该怎样处理
提示 马应选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。
(3)为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础 请结合本节内容举例说明。
提示 胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卯母细胞能在体外成熟、精子能在体外完成获能、获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精、体外受精卵能在人工培养条件下继续发育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。
B、典型例题
例1、判断卵子是否受精的标志是 ( )
A．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到一个极体时
B．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时
C．当卵黄膜和透明带的间隙可以观察到三个极体时
D．当卵黄膜和透明带的间隙中极体消失时
例2、以下关于桑椹胚的说法不正确的是 ( )
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性
D．是由受精卵经有丝分裂产生的
例3、研究表明，大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行，胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核／质)的比值却发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是 （ ）
例4、某女性患有输卵管阻塞和色盲，借用别的女性的卵子，一次生殖过程中生出的两个男孩，如图所示，请分析回答：
(1)过程Y的细胞分裂方式是_______________。
(2)若这两个男孩分别在两个自然环境不同的地区长大，写出两者的一个相同性状_________________；写出两者的一个不同性状____________________。
(3)若个体甲的基因型是AA，而个体乙的基因型是Aa，那么产生这一现象的最可能原因是________________________________________________________________________________。
(4)过程X和过程Y所采用的生物学技术是_____________、_____________；_____________ (生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。
C、变式训练
1．下列说法正确的是 ( )
A．成熟精子遇到卵子便可发生受精作用
B．排出成熟卵子细胞的过程即为排卵
C．卵子形成的分裂过程均在卵巢内完成
D．卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程中完成的
2．内细胞团(ICM)出现于 ( )
A．原肠胚期 B．卵裂时 C．囊胚期 D．桑椹胚期
3．下列各图中不正确的是 （ ）
4．蝌蚪变态成青蛙时，尾部消失的机制是 （ ）
A．青蛙个体大，尾部相对小 B．青蛙上岸后，尾部组织脱水萎缩
C．尾部功能被四肢代替 D．尾部细胞产生水解酶，细胞自溶
5．在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是体细胞的l倍，该切片取自 （ ）
A．人的原肠胚 B．牛的卵巢
C．绵羊的肝脏 D．家兔的胚胎
6．如图为高等动物的生活史，下列叙述中错误的是 （ ）
A．蛙原肠胚形成于E阶段
B．青蛙变态发育是在A阶段中完成
C．人完成E是在体内进行
D．生殖指的是C、D、E，而不包括A、B
7．如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中
的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可
表示 （ ）
A．有机物总量
B．每个细胞DNA含量
C．所有细胞体积之和
D．所有细胞表面积总和与体积总和的比值
D、反馈矫正
1．下列不是精子、卵子发生的区别的是 （ ）
A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．减I和减Ⅱ的时间连续性
C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数量
2．以下说法不正确的是 （ ）
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D．动物体型大的产生的精子多且大
3．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是 （ ）
①顶体反应 ②透明带反应 ③卵黄膜封闭作用 ④精子穿越放射冠
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
4．在高等动物的胚胎发育过程中从哪一阶段发生了细胞分化 （ ）
A．8细胞胚 B．桑椹胚 C．囊胚 D．原肠胚
5．动物的受精过程包括下列基本步骤，其受精作用的实质是 （ ）
A．精子和卵子相互识别 B．精子头部侵入卵细胞内
C．卵子和精子结合 D．卵核和精核互相融合
6．下列说法正确的是 （ ）
A．卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化 B．原肠胚细胞属于全能细胞
C．囊胚腔先于原肠腔出现 D．桑椹胚开始进行孵化
7．我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园诞生”，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是 （ ）
A．精子在体外用获能物质的处理 B．用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入
C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
8．关于桑椹胚和囊胚的比较，以下说法不正确的是 （ ）
A．桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
B．囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
C．囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的
D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异引起的。
9．请回答下列问题：
（1）成熟的精子分____________、____________、____________三大部分，是由精子细胞变形而来，____________变为精子头的主要部分，____________发育为顶体，____________演变为尾。精子必须经过____________才具有受精能力，受精过程包括：精子穿越____________和____________，进入____________，____________形成和____________结合。
（2）受精卵的有丝分裂，称_______，所产生的子细胞称_______，后者构成的实心胚称_______，该实心胚进入子宫腔后，细胞间出现裂隙，融合形成囊泡状的结构，称_______。
（3）囊胚表面是单层扁平细胞，称_______，中央的腔称______，腔内含有的液体称______，在腔的一端有一团细胞，称_______，其附着处的细胞称为_______。
（4）人的生殖细胞包括___________和___________，均为仅有______条染色体的单倍体细胞，其中______条是性染色体。
高二年级生物导学提纲选修3（九）选修班参考答案
专题三 胚胎工程
第一节 体内受精和早期胚胎发育
A、自主学习
一、早期胚胎；配子；胚胎移植；体外受精；胚胎分割；胚胎干细胞；胚胎；移植
二、1．(1)睾丸 (2)初情期；生殖机能衰退 (3)①初级精母；精原细胞；初级精母细胞
②初级精母细胞；次级精母细胞；精细胞 ③精子头；头部的顶体；中心体；线粒体聚集在尾的基部 ④蝌蚪；头、颈、尾
2．(1)卵巢；输卵管 (2)初级卵母细胞；次级卵母细胞；卵子
三、1．精子；卵细胞 2．输卵管 3．(1)卵子；受精能力
(2)初级卵母细胞；输卵管；中期 (3)放射冠；透明带；原核；配子 ①顶体酶：透明带
②透明带；卵黄膜 ③微绒毛；精子外膜和卵黄膜；拒绝 ④核膜；核膜；雄原核；减数第二次分裂；雌原核；合子
四、1．数量；总体积；缩小 2．(1)32；全能 (2)①分化；内细胞团；滋养层细施②囊胚腔；孵化 (3)表层；下方；原肠腔
B、典型例题
例1、B 例2、C 例3、A
例4、（1）有丝分裂 （2）单、双眼皮（或头发的曲直、眼睛虹膜的颜色等）
不同的肤色（或身高、胖瘦等） （3）基因突变或受精卵第一次分裂产生的乙胚胎的细胞发生了基因突变 （4）体外受精、胚胎分割、胚胎移植
C、变式训练
1、D 2、C 3、B 4、D 5、B 6、A 7、D
D、反馈矫正
1、D 2、D 3、B 4、C 5、D 6、C 7、A 8、C
9、（1）头、颈、尾 细胞核 高尔基体 中心体 获能 放射冠 透明带
卵黄膜 原核 配子
（2）卵裂 卵裂球 桑椹胚 囊胚
（3）滋养层 囊胚腔 囊胚液 内细胞团 极端滋养层
（4）精子 卵子 23 1
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5高二年级生物导学提纲选修3（十六）选修班
专题5 生态工程
第2节 生态工程的实例和发展前景
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1、举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
2、评述生态工程发展前景，说出生态工程的局限性，举例说出我国生态工程的特点。
3、尝试设计简单的生态工程。
【学习重点】 生态工程的实例。
【学习难点】应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。
【学习过程】
A、自主学习
一、生态工程的实例
1．农村综合发展型生态工程
(1)问题：_____________，_____________，产出不足。
(2)对策：建立农村_____________生态工程，实现物质的多级循环利用。
(3)案例：北京窦店村以_____________为中心的物质多级循环利用工程。
2．小流域综合治理生态工程
(1)小流域：指河流各级支流的_____________，面积一般在3～50km2。
(2)问题及危害：_____________比较严重，给下游地区带来严重_____________，流失土壤中含大量的_____________等植物所需养分。
(3)对策
①原理：生态工程的_____________原理、_____________原理及_____________等原理。
②措施：通过_____________、耕作措施、林草措施等工程和_____________措施，层层设防来控制土壤侵蚀。
(4)成效：已从开始的_____________和_____________等工程，逐渐转移到生态经济型模式上，目标是建立_____________的复合系统，获得最大的生态和经济效益。
3．大区域生态系统恢复工程
(1)问题及原因
①问题：土地_____________严重。
②原因：过度_____________(32％)，过度_____________(30％)，盲目_____________ (27％)，不合理利用_____________（9.6%），其他_____________(1.4％)。
(2)对策：实施一系列森林或草原_____________的生态工程、_____________的生态工程等，如退耕还林还草生态工程、防沙治沙生态工程、“三北”(_____________北部、_____________大部和_____________大部)防护林生态工程等。
(3)成果及意义：一些区域在_____________及_____________等方面，取得了较大的成绩，减轻了_____________、_____________、等对农作物的危害，改善了_____________条件，加快了地方经济发展和人们脱贫致富奔小康的步伐。
4．湿地生态恢复工程
(1)湿地的生态功能：被誉为_____________，具有_____________，调节_____________，控制土壤侵蚀，自然净化_____________，为迁飞鸟类和多种动植物提供_____________，为人们提供休闲娱乐的环境等功能。
(2)问题及危害
①问题：人们对湿地进行_____________和_____________，已经破坏了地球上_____________的湿地资源。
②危害：导致_____________变劣、_____________下降、_____________降低、迁飞鸟类绝迹等。
(3)对策
①采用_____________和_____________措施相结合的方法，使受到干扰的湿地得以恢复。
②在湿地周围建立_____________，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠_____________等机制恢复其生态功能。
(4)案例：鄱阳湖的生态恢复工程
①治理方针：平堤行洪、_____________、_____________。
②注意问题：对湿地的恢复不是简单的退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效的，还要解决湿地上、中游的_____________情况，以及迁出农民的生计问题。
5．矿区废弃地的生态恢复工程
(1)问题及危害：矿藏开采造成___________、___________和__________乃至整个地区生态系统的破坏，矿区极端恶劣的土地条件，阻碍__________的生长，还会产生严重的________污染。
(2)对策
①采取的措施包括人工制造_____________、多层覆盖、______________(如围栏)、土壤_____________控制、_____________工程等，其中关键是_______________及其所必需的土壤_____________的重建。
②恢复过程：机械方法_____________土地→人工制造_____________→植树种草。
6．城市环境生态工程
(1)问题：_____________污染、_____________污染、_____________污染等方面。
(2)对策：用_____________的方法对城市环境进行综合治理。
①在城市规划和布局方面，要进行城市__________，合理分布__________、___________、 _____________等。
②推广“_____________”和_____________，以减少污染的产出。
③采用各种手段治理污染，进行废弃物的_____________利用。
④建立健全法制进行监督。
(3)案例：我国科技人员创造了_____________来净化污水。
①做法：在浮床上种植特殊的_____________植物以吸收水中的化学元素，植物有的可以直接用作_____________，有的在大量干燥处理后可以用来提取铜、锌、汞等金属。
②成效：这种方法一般在1～2年内就能使水体由原来的________类标准净化为_______标准，并能使沉水植物和底栖生物等水生生物得到自然恢复。
二、对生态工程的认识
1．首先肯定生态工程的作用，特别是对_____________受损生态环境的重要作用。
2．不忘大自然固有的强大的_____________力量，不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“_____________”的老路。
三、生态工程发展的前景
1．“生物圈2号”生态工程的实验及启示
(1)设计目的：制造一个人工模拟的_____________系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用_____________，仅仅依靠_____________，能否维持生存。
(2)失败原因：___________失调；__________比例与地球相差甚远，导致空气中___________的含量猛增；_____________量减少，不足以维持人及动物的生存。
(3)启示：使人们认识到人与自然和谐共处的重要性，深化了对_____________的认识，尽管科学技术已很发达了，但人类仍没有能力完全模拟出_____________。
2．对我国生态工程发展前景的分析与展望
(1)西方发达国家生态工程特点：目标是治理_____________，集中于对破坏的生态系统进行_____________，生态工程应用范围小，不太强调_____________。
(2)我国生态危机：不是单纯的_____________问题，而是与_____________、_____________破坏、_____________等问题结合在一起的并发症。
(3)我国生态工程特点：不但重视对_____________的保护，更注重与_____________的结合，遵循_____________的基本原理，建立适合中国农业和农村的特点的生态工程。
(4)我国生态工程不足之处：缺乏_____________指导，难以设计出____________的生态工程样板。设计缺乏_____________，生态系统的调控缺乏及时准确的_____________支持，缺乏_____________指导等。
特别提醒
人为过度砍伐森林，使其吸收二氧化碳的能力下降，是造成温室效应的原因之一。所以大力植树造林，能避免温室效应。
B、质疑讨论
【农村综合发展型生态工程案例】
1、在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？
提示：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
2、这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？
提示：这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
【小流域综合治理生态工程案例】
分析甘肃省陇南县的“九子登科”模式，在说明“九子”措施含义的基础上，谈谈你对小流域综合治理生态工程的理解。
补充资料──“九子登科”措施的具体意义
●山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；
●山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；
●坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；
●地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；
●荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；
●山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；
●沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；
●见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；
●秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。
1、小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
提示：“综合”表现在它一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。
2、为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？
提示：山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。
3、从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？
提示：上题分析中已解答了经济效益与生态效益的统一问题。这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。
【大区域生态系统恢复工程──“三北”防护林案例】
1、国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？
提示：三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。
2、这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？
提示：首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。
【湿地生态恢复工程案例】
1、当初人们为什么要围湖造田？
提示：主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
2、为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？
提示：退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
3、地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？
提示：保护环境，减少水土流失和水污染。例如,减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。
【矿区废弃地的生态恢复工程案例】
1、在这一案例中，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。
2、怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
提示：首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。
3、除煤矿外，你知道还有哪些矿区吗？这些矿区的恢复工程与煤矿是否有不同之处？
提示：除煤矿外，还有金矿、铁矿等。这些生态恢复工程最重要的是改良表土，恢复植被，但要因地制宜。
【城市生态工程】
1、汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？
提示：减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。
2、城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？
提示：减少或禁止工厂的污水排放；进行污水净化回收利用；实行雨水和污水分流。
每一个城市居民都应该树立节水意识、宣传节水的意义，家庭生活中应该使用无磷洗衣粉和洗涤剂，制止或减少生活中的水污染行为。
【旁栏思考题】 发达国家与我国的生态工程建设强调的重点有所不同，为什么？
提示：发达国家经济发展水平较高，人均土地、水等资源占有量较多，所以这些国家的生态工程往往注重生态恢复，而较少注重经济效益。而我国人口较多，人均土地、水资源和能源占有量少，所以在进行生态工程时，一定要注重生态效益、社会效益和经济效益的统一。
C、重难点突破
1、生态工程实例的分析
实例 问题 原理 对策 案例
农村综合发展型生态工程 实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多的产出，以解决人多地少的矛盾 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 建立综合发展型生态工程 窦店村以沼气工程为中心的生态工程
小流域综合治理生态工程 小流域的水土流失 整体性原理、协调与平衡原理、因地制宜的原理 运用多种原理，应用多种措施综合治理 甘肃陇南地区“九子登科”模式
大区域生态系统恢复工程 土地荒漠化 协调与平衡原理、整体性原理 退耕还林还草、植树造林等 “三北”防护林退耕还林还草工程
湿地生态恢复工程 湿地缩小和破坏 控制污染、退田还湖 江西鄱阳湖的生态恢复工程
矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境问题 系统学和工程学原理 修复土地、恢复植被 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
城市生态工程 环境污染 协调与平衡原理、整体性原理等 城市绿化、污水净化、废弃物处理、合理布局等 污水及垃圾处理、城市绿化
2、生态农业的设计
（1）设计方案的原则：
a．应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则；
b．应当能够构成一个合理的生产结构；
c．应当体现充分利用自然界的物质和能量资源；
d．应当体现减少环境污染的原则；
e．应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益；
f．所设计的农业生态系统，从理论上看应当能够实现良性循环。
（2）对设计方案的分析：运用生态学知识，对所设计的农业生态系统进行预测性的分析，如资源和能源的利用情况、农产品增产情况、农药和化肥使用的减少情况等。
D、反馈矫正
1．我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是 （ ）
A．调节气候 B．防风固沙，防止荒漠化
C．提供木材 D．维持大气的碳—氧平衡
2．生态恢复工程的第一步是 （ ）
A．恢复这一地区的生物群落 B．恢复植被
C．形成合理、高效的食物链 D．保持一定的动物数量
3．西部生态问题中最本质、最突出的矛盾是 （ ）
A．植被减少 B．地力减退
C．水土流失 D．光、热等资源缺乏
4．为配合西部大开发，国家林业局目前计划在西部地区实施三大重点生态工程，以下不属于这三大工程的是 （ ）
A．在长江上游、黄河上中游地区实施造林绿化工程
B．在西北、华北北部和东北西部的风沙干旱地区实施防沙治沙工程
C．在东北、内蒙古等重点国有林区实施天然林资源保护工程
D．在沿海实施植树造林工程
5．被誉为“世界生态工程之最”的是 （ ）
A．退耕还林还草生态工程 B．三北防护林生态工程
C．湿地生态净化工程 D．草原植被恢复生态工程
6．湿地是地球上独特的生态系统，被誉为 （ ）
A．“鸟类天堂” B．地球的“肾脏”
C．地球的“心脏” D．“污水净化器”
7．我国湿地面积位居世界 （ ）
A．第一位 B．第二位 C．第三位 D．第四位
8．下列关于生态工程建设的叙述正确的是 （ ）
A．窦店村综合发展型生态工程是一个样板，各地可以照搬
B．在进行生态工程建设时，因根据实际，因地制宜
C．不同的生态工程体现的原理完全相同
D．生态工程建设目的只在于恢复生态
9．农村综合发展型生态工程的优点包括 （ ）
①能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化
④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A．①② B．①②③ C．①②③④⑤ D．①②④⑤
10．下列引起荒漠化的因素中，按其影响力由大到小排列，正确的是 （ ）
①不合理利用水资源 ②过度樵采 ③过度放牧 ④盲目开垦
A．①→②→③→④ B．②→③→④→①
C．③→②→①→④ D．①→④→③→②
11．下列哪些属于湿地生态系统的生态效益 （ ）
①蓄洪防旱，调节区域气候 ②控制土壤侵蚀，自然净化污水
③鸟类的栖息地 ④工业用水的资源
A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④
12.下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 （ ）
A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰
C．湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以
D．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能
13．下列有关矿区废弃地的危害的叙述错误的是 （ ）
A．造成了土地、土壤的破坏 B．阻碍植被的生长
C．可能产生严重的重金属污染 D．对现今生存的生物无多大影响
14．在矿区生态环境的恢复工程中，关键的措施是 （ ）
A．人工制造表土 B．特殊隔离 C．土壤侵蚀控制 D．植被恢复
15．城市环境问题不包括 （ ）
A．过量的垃圾 B．噪声污染 C．城市绿化 D．大气污染
16．城市环境生态工程中，不应采取的措施是 （ ）
A．注意城市规划和布局 B．推广“环境友好技术”
C．禁止燃烧含硫燃料 D．进行废弃物的资源利用
17．农村地区常出现“三料”的缺乏，下列不属于“三料”的是 ( )
A．饲料 B．燃料 C．石料 D．肥料
18．实现可持续发展，需要下列哪些措施 ( )
A．从现在起，严禁砍伐森林 B．大量开采矿产资源，发展工业生产，提高综合国力
C．保护与人类共存的生物 D．各国独立处理酸雨、气候变暖等问题
19．为保护生物多样性所采取的战略和保护措施的三个层次是指 ( )
①基因 ②细胞 ③组织 ④物种 ⑤生态系统
A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．①③④
20．小流域综合治理生态工程中没有体现下列哪种生态工程原理 （ ）
A．物种多样性原理 B．工程学原理
C．整体性原理 D．协调与平衡发展原理
21．（多选）据生态系统的结构和功能，下列叙述正确的是 （ ）
A．水产养殖中，为充分利用生产者所固定的能量，应以营养级高的鱼类为养殖对象
B．“桑基鱼塘”是人工建立的良性循环系统
C．为保护草原，应做到适当放牧
D．在我国西部大开发中应用“退耕还林”的措施
22．（多选）下列措施中符合城市生态工程建设基本原理的是 （ ）
A．城市规划，分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺
C．采用浮床工艺法等手段治理水污染
D．用法律手段严禁汽车上路，造纸厂酒厂生产，以断绝污染的源头
23.（多选）“生物圈2号”的失败给人类带来了深刻的经验教训，使我们认识到（ ）
A．与自然和谐共处的重要性
B．自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝
C．随着人类科技的进步，人类最终还是可以完全模拟出自然生态系统
D．人类没用能力去完全模拟出自然生态系统
24.（多选）由于国情不同，我国的生态工程建设需走中国特色的道路，以下观点正确的是
（ ）
A．重视生态环境保护与经济效益结合
B．重视生态环境保护与社会效益结合
C．加大投资力度，把生态建设工程放在首位
D．我国还属于发展中国家，应把经济建设放在首位
25. 阅读下列资料，回答下列问题：
生态农业是21世纪农业发展的方向，它遵循可持续发展的原则，以不危及后人发展为前提，在人类生产活动干预下，用科学的发展观，获取生物群体共生，生态和谐，质量安全，优质高效的农业生产载体，也可称为人工生态系统。生态农业建设的核心是：整体、协调、循环、再生、增效。面对整个国土进行科学规划；协调农业各业并使农业生产过程中的技术整合、生产与加工并重，销售与市场对接；循环是投人与产出及生产过程中物质、能量的良性利用；再生是向附加值递进；增效是指经济、生态、社会综合效应的可持续发展。
（1）生态农业以________________理论为依据，以_____________协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的______________为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
（2）生态工程应在_______________、_____________、_______________和_____________等方面取得最佳效果并达到预期目标。
26.阅读下列资料，回答下列问题：
◎新闻材料一：“黄龙”再降西安。据新华社讯：3月27日，西安市区黄尘弥漫，这是继3月22日西安一场泥雨后，“黄龙”再次降临西安。
（1）从生态因素分析，导致“黄龙”再降西安的主要原因是我国西北地区植被___________；引起“黄龙”再降的人为因素可以归纳为：_______________________________。
◎新闻材料二：专家调查表明：黑土地土壤严重恶化。据《华北信息报》1月27日报道，黑龙江省一些专家、学者日前根据新近的调查结果发出警告：黑土地已严重恶化。分布在松嫩平原的10.8万km2的东北黑土地，是世界著名的高产土壤。然而，这片黑土地由于严重的水土流失和掠夺式的经营方式，土壤生产能力正呈下降趋势。黑土层已由50年前平均厚度40-100 cm，下降到如今的20-40 cm，有的地方已经裸露出有机质含量极低的泛黄母质层。专家们的调查显示：东北地区水土流失面积已达1/3以上，成为我国商品粮基地中水土流失最严重的地区之一。
（2）黑土地土壤流失严重，说明森林具有______________________的作用。
◎新闻材料三：我国西部174个县在2000年先行退耕34.33万公顷。
（3）科学家研究认为，沙尘暴的发生必须具有风和沙源两个条件，退耕还林、还草是西部生态建设的一项紧迫任务。从治理沙尘暴的角度思考，“还林”的作用是______________，“还草”的作用是_______________。
◎新闻材料四：我国将实施6大林业重点工程：①天然林保护，②“三北”和长江中下游地区等重点防护林的建设，③退耕还林、还草，④环北京地区防沙治沙，⑤野生动植物保护及自然保护区的建设，⑥速生丰产材林的林业产业基地建设
（4）从根本上说，我国实施六大林业工程的目标就是要提高________，搞好生态环境建设。
高二年级生物导学提纲选修3（十六）选修班参考答案
A、自主学习
一、1．（1）资源有限；人多地少 （2）综合发展型 （3）沼气工程
2．（1）集水区域 （2）水土流失；水患；氮、磷、钾 （3）①整体；协调与平衡；工程学
②保土蓄水；生物 （4）单纯造林；减水、减沙；稳定、持久、高效
3．（1）①荒漠化 ②樵采；放牧；开垦；水资源
（2）植被恢复；水土保持；华北；东北；西北
（3）造林、治沙；农田林网化；风沙、干热风、寒露风、昆虫、农业生产
4．（1）地球的“肾脏”；蓄洪防旱；区域气候；污水；栖息地 （2）①排水；围垦；80％
②局部气候；地下水位；生物多样性 （3）①工程；生物 ②缓冲带；自然演替
（4）①退田还湖；移民建镇 ②水土保持
5：（1）土体；土壤；植被；植被；重金属
（2）①表土；特殊隔离；侵蚀；植被恢复；植被恢复；微生物群落 ②平整压实；表土
6．（1）垃圾；大气；噪声 （2）生态工程 ①生态分区；工业区；居住区；生态绿地
②环境友好技术；低污染清洁生产工艺 ③资源化
（3）浮床生态工艺法 ①水生、半水生；饲料 ②劣V；Ⅲ类
二、1．恢复和重建 2．生态恢复；先污染、破坏，后治理
三、1．（1）生命支持；人工生态工程；太阳能 （2）温度；大气和海洋；C02；02
（3）自然规律；自然生态系统
2．（1）环境污染；生态恢复；经济效益 （2）环境污染；人口激增；环境与资源；能源短缺；（3）生态环境；经济、社会效益；整体、协调、再生、循环
（4）定量化模型；标准化、易操作；高科技含量；监测技术；理论性
D、反馈矫正
1.C 2.B 3.C 4.D 5.B 6.B 7.C 8.B 9.C 10.B 11.C 12.C 13.D 14.D 15.C 16.C 17.C 18.C 19.C 20.A 21.BCD 22.ABC 23.ABD 24.AB
25.（1）生态学、环境与经济、生态平衡 （2）经济、社会、生态、环境
26.（1）覆盖率低，植被破坏，地表裸露等 不合理开垦、过度砍伐、过度放牧 （2）涵养水源，保持水土 （3）防风 固沙 （4）森林覆盖率
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4高二年级生物导学提纲选修3（十）选修班
专题三 胚胎工程
第二节 体外受精和早期胚胎培养
执笔人：侍东升
【学习目标】
1．简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2．简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
3．认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
【学习重点】
1．体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
2．哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
【学习难点】
1．卵母细胞的采集和培养。
2．精子的采集和获能。
【学习过程】
A、自主学习
一、试管动物技术
1．试管动物技术是指：通过___________使卵子和精子在___________成熟和受精，并通过培养发育为___________后，再经移植产生后代的技术。
2．这项技术的前期工作包括___________和___________。
二、体外受精
1．哺乳动物的体外受精主要包括___________、___________和___________等主要步骤。
2．卵母细胞的采集和培养
(1)对于实验动物如小鼠、兔、猪、羊，常采用___________处理，使其排出更多的___________，然后从___________中冲取卵子。
(2)对于大型动物或大家畜，如牛，一般从已屠宰母畜的___________中采取，或借助于超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的___________中吸取卵母细胞。
(3)从___________中冲取的卵子，可直接与获能的精子在体外受精；从___________中采取的卵母细胞，需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精。
3．精子的采集和获能
(1)收集精子的方法
①假阴道法：大家畜或大型动物。
②___________：体型较小，易于控制的。
③___________：野生动物或经济动物。
(2)精子体外获能的方法
①培养法：对于___________、家兔及___________等动物的精子，采用将精子放人人工配制的___________中使其获能。
②化学诱导法：对于___________等家畜的精子，可采用将精子放在一定浓度的___________或钙离子载体A23187溶液中，用___________诱导精子获能。
4．受精：___________和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在___________或___________中完成受精。
三、胚胎的早期培养
1．哺乳动物胚胎的培养液成分：___________、___________、___________、___________、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及___________等物质。
2．胚胎早期培养的目的
(1)精子和卵细胞在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查________和___________。
(2)当胚胎发育到适宜的阶段进行___________或___________。
3．胚胎移植的时间
(1)牛、羊一般在___________或___________进行移植。
(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在___________阶段移植。
〖特别提醒〗
与卵子在体外结合时需要先培养卵子使其发育至减数第二次分裂中期和对精子进行获能处理。不同的动物，采集卵子和精子的方法不同，精子体外获能的方法也不同。
〖重难点突破〗
（一）体外受精
1．采集卵母细胞
一是给母畜注射一定量的激素，促使卵巢产生更多的卵母细胞，然后利用超声波引导法从母畜卵巢内采集这些卵母细胞；二是从屠宰的母畜卵巢内直接获取卵母细胞。
2．体外成熟
刚获取的卵母细胞还没有发育成熟，不能与精子受精。在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下，使获取的卵母细胞发育成熟。
3．采集精子和获能
常用方法有假阴道法、手握法和电刺激法。获能方法有培养法和化学诱导法。
4．体外受精
将人工采集的公畜精液与已经成熟的卵母细胞混合，使精子和成熟的卵母细胞在母畜体外完成受精，该过程称体外受精。
〖探究思考〗如何选择用于体外培养的卵细胞
提示 在选择卵母细胞时，无论用哪种方法采集到的卵母细胞，外围一般都应该有数层卵丘细胞所包围，形成一个叫卵丘复合体的结构(COC)，这种结构对于卵母细胞在体外条件下的成熟是十分重要的。在对家畜体外受精的操作中，一般把未成熟的卵母细胞分成A、B、C、D四级。对A级卵母细胞的要求是有3层以上卵丘细胞包围，卵母细胞的细胞质均匀；B级是少于3层卵丘细胞，但卵母细胞质要均匀；C级为没有卵丘细胞包围的卵母细胞，又称为裸卵．培养效果很差；D级是退化或死亡的卵母细胞，应淘汰。A、B两类卵母细胞培养效果较好。
（二）胚胎的早期培养
1．培养液成分
盐类：无机盐和有机盐；
营养物质：蛋白质的组成单位氨基酸、DNA和RNA的组成单位核苷酸；
调节物质：维生素、激素；
特有物质：血清。
2．胚胎移植时间
不同动物其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4个细胞阶段移植。几乎所有动物不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很底。
3．胚胎发育到适宜阶段时，既可向受体移植，也可冷冻保存。
提醒 ①早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的褒胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
②体外受精技术水平最高的动物为牛。
③胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
〖归纳总结〗 “试管牛”工厂化生产的技术流程图
B、典型例题
例1、下列哪项不是人工授精和体外受精的区别 （ ）
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精和体外受精的本质不同
D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外
例2、以下是师生共同制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术的流程，其中正确顺序应是 （ ）
①卵母细胞的采集和培养 ②精子的受精和获能 ③画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图 ④受精 ⑤胚胎的早期培养
A．①②③④⑤ B．①②④⑤③
C．①②④③⑤ D．①②⑤③④
例3、世界上第一只克隆羊“多利”的培育程序如图所示，据图回答：
(1)图中的甲为苏格兰绵羊，乙为“多利”，那么a和b是通过______________分裂产生的，其DNA含量是体细胞的______________，c肯定是______________细胞，乙的遗传性状与______________绵羊一致。
(2)产生甲和乙的生殖过程分别是______________和______________。
(3)在形成乙的过程中，需要将d的细胞核移出，将e细胞的核移入d细胞内，此项技术叫______________，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是____________________________
_________________________________________________________________________________。
(4)在产生“多利”时，需将e细胞形成的早期胚胎移入到另一头母羊的子宫内，这种技术在细胞工程中叫____________________________。
(5)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞的细胞核具有_____________。
(6)在繁殖“多利”的过程中，是否遵循孟德尔的遗传定律 ______________。为什么 ________________________________________________________________________________。
(7)绵羊的白毛对黑毛为显性。若甲是白色绵羊，要判断它是否是纯合体，选用与它交配的绵羊最好是什么绵羊 ______________。请对实验结果进行预测____________________________
______________________________________________________________________。
C、变式训练
1．“试管婴儿”技术属于 （ ）
A．胚胎移植 B．组织培养 C．克隆技术 D．基因工程
2．“多利”羊的培育过程简单地说是：从母羊乳腺细胞中提取细胞核，放人去核的卵细胞中，在试管中发育成胚胎后，再移植到另一只母羊的子宫内。这种繁殖方式应属于 （ ）
A．无性繁殖 B．有性繁殖
C．先无性繁殖，再有性繁殖 D．先有性繁殖，再无性繁殖
3．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是 （ ）
A．应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
B．应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型
C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术
D．试管动物技术培育动物过程全部在体外进行
4．发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的是 （ ）
A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
5．有关卵巢的叙述正确的是 （ ）
A．所有细胞都进行减数分裂 B．所有细胞都可以见到染色体
C．有的细胞进行有丝分裂 D．所有细胞的遗传物质都相同
6．以下关于“试管婴儿”生产技术过程中不存在的是 （ ）
A．体外受精 B．细胞培养 C．胚胎移植 D．基因重组
7．1 999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血。5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，但是血友病患者，遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎的1～2个细胞进行检查后，选择了两胚胎进行移植，最后一个移植成功。
根据此资料回答下列问题：
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术与母亲正常怀孕、生产过程的相同之处是_____________
____________________，不同点在于________________________________________________。
(2)血友病的遗传方式为________________，如果用B、b表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因型分别是________________和________________。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是________________。
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察________________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用____________性胚胎进行移植，原因是______________________________
_______________。应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是_______________，自然状态下，出现这样胚胎的概率是_______________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
D、反馈矫正
1．我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有 （ ）
①发酵工程 ②组织培养 ③基因工程 ④克隆 ⑤细胞工程 ⑥体外受精和胚胎移植
A．①③ B．②④ C．④⑤ D．④⑥
2．下列说法正确的是 （ ）
A．从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精过程
B．体外受精的胚胎必须培养到桑椹胚才可移植到母体内
C．胚胎移植可移植到其他任一动物体内
D．同卵双生是由于1个卵子与2个精子完成了受精过程所致
3．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，错误的是 （ ）
A．在形成胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
B．兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C．克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息
D．在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化
4．超数排卵的做法正确的是 （ ）
A．口服促性腺激素 B．注射促性腺激素
C．口服或注射促性腺激素 D．以上方法均不正确
5．采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是 （ ）
A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B．动物排出的卵子成熟程度不同
C．体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟
D．冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大
6．下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图回答问题：
(1)根据___________(填标号)判断，此种繁殖方式是____________生殖，此技术的意义在于____________________________________________________________________。
(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集____________枚可用的卵母细胞，最终可能产下________头犊牛。
(3)②过程通常采用____________法。
(4)④过程一般要经历哪几个时期：________________________________________。
高二年级生物导学提纲选修3（十）选修班参考答案
专题三 胚胎工程
第二节 体外受精和早期胚胎培养
A、自主学习
一、1、人工操作；体外条件；早期胚胎
2、体外受精；早期胚胎的培养
二、1、卵母细胞的采集；精子的获取；受精
2、(1)促性腺激素；卵子；输卵管 (2)卵巢；卵巢 (3)输卵管；卵巢
3、(1) ② 手握法 ③ 电刺激法
(2) ① 啮齿动物； 猪； 获能液 ② 牛、羊； 肝素； 化学药物
4、获能的精子； 获能溶液； 专用的受精溶液
三、1、无机盐；有机盐；维生素；激素；血清
2、(1)受精状况；受精卵的发育能力 (2)受体移植；冷冻保存
3、(1)桑椹胚阶段；囊胚阶段 (2)8～16个细胞
B、典型例题
例1、C 例2、B
例3、（1）减数 一半 体 提供C细胞的 （2）有性生殖 无性生殖
（3）细胞核移植 卵细胞体积大，易操作，通过发育可直接表现出性状，同时卵细胞含营养物质多，可以保证融合细胞分裂所需要的养料
（4）胚胎移植 （5）全能性
（6）不遵循 因为孟德尔定律是有性生殖过程所遵循的，而多利的产生为无性生殖
（7）黑色 子代全为白色
C、变式训练
1、A 2、A 3、B 4、D 5、C 6、D
7、（1）通过有性生殖产生并在母体子宫内发育形成胎儿 试管婴儿受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎后进行胚胎移植 （2）伴X染色体隐性遗传 XBY XBXb 1/2
染色体组成 女 男性胎儿从母亲获得b基因患病的概率为1/2，而女性正常 XBXB 1/4
D、反馈矫正
1、D 2、A 3、D 4、B 5、D
6、(1) ③ 有性 快速大量繁殖良种牛，提高经济效益
(2)10 1～2 (3)化学诱导 (4)受精卵、卵裂期、桑椹胚期、囊胚期
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4高二年级选修班生物导学提纲选修3（二）
专题1 基因工程
1．2 基因工程的基本操作程序
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
[教学目标]
1、简述基因工程原理及基本操作程序。
2、尝试设计某一转基因生物的研制过程。
[教学重点和难点]
1、教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤。
2、教学难点
（1）从基因文库中获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
[教学过程]
A 自主学习
一、目的基因的获取：
1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。
2．获取目的基因的方法
(1)从基因文库中获取目的基因
①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导人受体菌的群体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：含有一种生物的 基因
②种类
cDNA文库：含有一种生物的 基因
③目的基因的获取
根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。
(2)利用PCR技术扩增目的基因。
①PCR：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。
②条件：已知目的基因的 序列。
③过程：目的基因DNA受热形成 ，与 结合，然后在_________的作用下进行延伸形成DNA。
④方式：指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)
(3)人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。
例1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③
二、基因表达载体的构建
1．表达载体的组成：目的基因+ + +标记基因等。
2．启动子：位于基因的 ，它是 和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。
3．终止子：位于基因的 ，终止 。
4．标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。
5．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给下一代；同时使目的基因_________________和发挥作用。
6．不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
例2科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导人棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。由以上过程推知，作为目的基因的运载体应具备的结构是( )
A．目的基因、启动子 B．目的基因、终止子
C．目的基因、启动子、终止子 D．目的基因、启动子、终止子、标记基因
三、将目的基因导入受体细胞
(一)转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和 的过程。
(二)方法
1．将目的基因导入植物细胞
(1)农杆菌转化法
①农杆菌特点：易感染 植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；Ti质粒的 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。
②转化：目的基因插人 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
(2)基因枪法
基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。
(3)花粉管通道法
花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。（我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）
2．将目的基因导入动物细胞
(1)方法： 注射技术。
(2)操作程序：目的基因表达载体 →取卵(受精卵) →显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物的_______________________________内发育→新性状动物。
3．将目的基因导人微生物细胞
(1)原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
(2)大肠杆菌最常用的转化方法是： 处理细胞→ 细胞→表达载体与感受态细胞混合→ _________ 细胞吸收DNA分子。
例3采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 ( )
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
四、目的基因的检测与鉴定
1．检测
(1)方法：DNA分子杂交技术、抗原抗体分子杂交方法。
(2)内容
①检测转基因生物染色体的DNA是否插入 。
②检测目的基因是否转录 。
③检测目的基因是否翻译成 。
2．鉴定： 鉴定、抗病鉴定等。
B 反馈矫正：
一、选择题：
1、下列属于获取目的基因的方法的是 ( )
①利用mRNA反转录形成 ②从基因组文库中提取
③从受体细胞中提取 ④利用PCR技术
⑤利用DNA转录 ⑥人工合成
A．①②③⑤ B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．①②④⑥
2、不属于目的基因与运载体结合过程的是 ( )
A．用一定的限制酶切割质粒，露出黏性末端
B．用同种限制酶切割目的基因，露出黏性末端
C．将切下的目的基因插入到质粒的切口处
D．将重组DNA引入到受体细胞中进行扩增
3、分辨基因工程是否成功是通过 ( )
A．提取目的基因 B．基因表达载体的构建
C．目的基因导人受体细胞 D．目的基因的检测与鉴定
4．下列不属于获取目的基因的方法的是 ( )
A．利用DNA连接酶复制目的基因 B．利用DNA聚合酶复制目的基因
C．从基因文库中获取目的基因 D．利用PCR技术扩增目的基因
5．哪项不是基因表达载体的组成部分 ( )
A．启动子 B．终止密码 C．标记基因 D．目的基因
6．在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中，下列哪组是所需要的( )
①同一种限制酶切割两者；②不需同一种限制酶切割两者；③加入适量的DNA连接酶；④不需加DNA连接酶
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③
7．下列说法中正确的是 ( )
A．基因表达载体的构建方法是一致的
B．标记基因也叫做抗生素基因
C．显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法
D．大肠杆菌是常用的微生物受体
8、下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法 ( )
A．基因枪法 B．显微注射法 C．农杆菌转化法 D．花粉管通道法
9．基因工程中常用的受体细胞不包括 ( )
A．人体细胞 B．动物细胞 C．植物细胞 D．微生物细胞
10．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞。下列不属于这样做的原因的是 ( )
A．结构简单，多为单细胞 B．繁殖速度快
C．遗传物质含量少 D．性状稳定，变异少
11．要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中，需要用基因探针，基因探针是指
( )
A．用于检测疾病的医疗器械 B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C．合成一球蛋白的DNA D．合成苯丙羟化酶的DNA片段
12．基因工程的正确操作步骤是 ( )
①构建基因表达载体 ②将目的基因导入受体细胞
③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④取目的基因
A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②
13．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是 ( )
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和基因进入受体细胞的载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞主要是因为细菌繁殖快、遗传物质少
D．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
14．基因工程中不会出现 ( )
A．DNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来
B．限制性内切酶可用于目的基因的获取
C．目的基因必须有载体导入受体细胞
D．人工合成目的基因不用限制性核酸内切酶
15、下列哪项不是基因工程技术 ( )
A．基因转移 B．基因扩增 C．基因检测 D．基因表达
（二）填空题：
16．根据下列所给材料回答问题：
材料一 把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，然后导入大肠杆菌内，产生出人的胰岛素。
材料二 把萤火虫的荧光基因转入烟草体内，培育荧光的烟草。
材料三 有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中，在羊分泌的乳汁中加入某种物质后，可抽出细丝，这种细丝可望用作手术的缝合线。
(1)上述生物新品种的产生运用了 技术。
(2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达，而不影响其他基因的表达，这说明基因是有___________效应的 片段，具有一定的 性；同时可以说明各种生物共用一套 。
(3)上述技术所用的工具酶有 。
(4)材料三中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点 。
(5)可遗传的变异分为三种： 、 、 ，而基因工程改变一个物种的基因属于 。
(6)从上述所给的材料，不能得出哪一结论 ( )
A．动植物之间可以相互转基因
B．真核生物与原核生物之间可以相互转基因
C．基因工程可以定向地改变生物的基因
D．转基因生物的出现对生物的进化是有利的
17．人体受病毒刺激后，可以产生干扰素，干扰素分为、、三类，1980年，生物学家成功破译了干扰素的全部遗传信息，并运用插入质粒的方法，用大肠杆菌生产得到干扰素可以用于治疗肝炎和肿瘤，回答下列问题：
(1)上述材料中涉及的现代生物技术有 。
(2)在利用大肠杆菌生产干扰过程中，目的基因是 ，所用载体是 。表达载体的结构组成包括____________、____________、____________、____________。
(3)目的基因在大肠杆菌中表达时，必须经过 和 过程。
18．下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导人细菌B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：
(1)目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒。以下步骤可鉴别得到的细菌是否导人了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就导人了质粒A或重组质粒，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是
_________________________________________________________________________。
(2)若把通过鉴定证明导人了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是____________________________________________________。
原因是：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)导人细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1) 普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因
(2)有的能生长，有的不能生长期 导入普通质粒A的的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在四环素基因中，抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏 (3)活动 是受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
高二年级选修班生物导学提纲选修3（二）参考答案：
A 自主学习
结构基因 DNA片段 储存 全部 一部分 核苷酸 染色体 转录 翻译
复制 核苷酸 单链 引物 DNA聚合酶 D 启动子 终止子 首端
RNA聚合酶识别 尾端 转录 鉴别 可以遗传 能够表达 D 表达 双子叶 单子叶 T—DNA Ti质粒的T—DNA 显微 提纯 雌 输卵管或子宫 Ca2+ 感受态 感受态 C 目的基因 mRNA 蛋白质 抗虫
B 反馈矫正
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D D A B A D B
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 A D B C C A D
16、基因工程 遗传 DNA 独立 密码子 限制酶 DNA连接酶 可以被分解吸收，不用拆线 基因重组 基因突变 染色体变异 基因重组 D
17、基因工程 干扰素基因 质粒 目的基因 启动子 终止子 标记基因 转录 翻译
18：(1) 普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因
(2)有的能生长，有的不能生长期 导入普通质粒A的的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在四环素基因中，抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏 (3)活动 是受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
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1高二年级生物导学提纲选修班（四）选修班
专题一 基因工程
第4节 蛋白质工程的崛起
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2、简述蛋白质工程的原理。
3、尝试运用逆向思维分析和解决问题。
【学习重点】
1、为什么开展蛋白质工程的研究
2、蛋白质工程的原理
【学习难点】
蛋白质工程的原理
【教学过程】
A．自主学习
回忆再现——“中心法则”
一、蛋白质工程崛起的缘由
1、引发蛋白质工程崛起的新问题：
天然蛋白质的 不能完全满足人类生产和生活的需要。
2、现有蛋白质不能满足人类需要的几个典型例子
（1）干扰素的体外保存
①具体问题：
②解决的措施：
（2）富含赖氨酸的玉米新品种培育
①具体问题：
②解决的措施：
二、蛋白质工程的基本原理
1、蛋白质工程流程
2、蛋白质工程概念
蛋白质工程是指以 作为基础，通过 ，对现有蛋白质 或
，以满足人类的 的需求。
前提：了解蛋白质的 和 。
原理： 基因（基因修饰或基因合成）
目的： 蛋白质
三、蛋白质工程的进展和前景（举例说明）
四、例题分析
1、下列属于蛋白质工程应用实例的是：
A、巨型小鼠 B、鼠——人嵌合抗体 C、多利羊 D、结晶牛胰岛素
2、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A、蛋白质工程以基因工程为基础 B、蛋白质工程就是酶工程的延伸
C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造 D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
3、干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用来治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难，如何长期保存，科学家发现干扰素中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，可以保存半年。你来设想一下，能不能让动物生产能够长期储存的干扰素？采用什么方法？
4、蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：
（1）图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的 ，后者位于 分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸之间存在着 关系。
（2）完成④过程需要涉及 技术。
B．反馈矫正
1、蛋白质工程制造的蛋白质是（ ）
A、天然蛋白质 B、稀有蛋白质
C、自然界中不存在的蛋白质 D、肌肉蛋白
2、蛋白质工程中目前已成功的是 （ ）
A、对胰岛素进行改造，生产速效型药品 B、蛋白质工程应用于微电子方面
C、体外耐保存的干扰素 D、用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
3、科学家发现将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为 106μg／ml，只相当于天然产品的十分之一，通过基因定点突变将第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β一干扰素的抗病性活性提高到108μg／ml，并且比天然β一干扰素的贮存稳定性高很多。此项技术属于 ( )
A、细胞工程 B、蛋白质工程
C、胚胎工程 D、基因工程
4、某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只有对热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物的消化不良，最佳方案是
( )
A、对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能 B、减少此酶在片剂中的含量
C、将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶 D、重新设计与创造一种全新的蛋白酶
5、下列哪项不是蛋白质工程的研究内容
A、分析蛋白质分子的精细结构 B、对蛋白质进行有目的的改造
C、分析氨基酸的化学组成 D、按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
6、蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种？（ ）
① 进行少数氨基酸的替换 ②对不同来源的蛋白质的拼接
③ 从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质 ④直接改变蛋白质的空间结构
A、①② B、①②③ C、②③④ D、①②④
7、关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A、都是分子水平上的操作
B、基因工程就是改造基因的分子结构
C、蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构
D、基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质
8、蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示
A、转录和翻译 B、翻译和转录 C、复制和转录 D、传递和表达
9、下列各项中不属于蛋白质工程在医学上应用的是（ ）
A、基因芯片用于HIV诊断 B、 t-PA用于医治心肌梗死
C、速效胰岛素用于治疗糖尿病 D、 人—鼠嵌合抗体用于识别、杀伤肿瘤细胞
10、枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍（1）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是 。
（2）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有 个碱基对发生变化。
（3）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的 性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质进行 。
高二年级生物导学提纲选修班（四）选修班
参考答案
A．自主学习
一、蛋白质工程崛起的缘由
1、结构和功能
2、（1）①体外保存相当困难
②将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那在-70℃的条件下可以保存半年
（2）①玉米中赖氨酸的含量比较低
②将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍
二、蛋白质工程的基本原理
2、蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 基因修饰或基因合成
进行改造 制造一种新的蛋白质 生产和生活
结构规律 与生物功能的关系
由预期的蛋白质找到相对应的脱氧核苷酸序列
获得满足人类生产和生活需求的
四、例题分析：
1、B 2、A
3、能生产长期储存的干扰素。用氨基酸序列反推信使RNA序列，再反推DNA序列，然后进行基因改造。
4、（1）密码子 mRNA 互补 （2）基因工程
B．反馈矫正
1、C 2、A 3、B 4、A 5、C
6、B 7、A 8、A 9、A
10、（1）蛋白质工程 （2）1 （3）稳定 少数氨基酸的替换
解析：本题考查蛋白质工程的有关问题。基因中的3个碱基对决定mRNA上3个碱基，mRNA上3个碱基决定一个氨基酸。利用生物技术改造蛋白质能够提高蛋白质的稳定性。
生产相应
蛋白质
④
③
②
推测相应基因中
脱氧核苷酸序列
推测应有
氨基酸序列
设计预期
蛋白质结构
①
预期
蛋白质功能
人类蛋白质组计划是继人类基因组计划后，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001年国际人类蛋白质组组织宣告成立。2003年该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类蛋白质组计划”，由此拉开了蛋白质组计划的帷幕。
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1高二年级生物导学提纲选修3（六）选修班
专题二 细胞工程
第1节 植物细胞工程
2.1.2植物细胞工程的实际应用
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
列举植物细胞工程的实际应用。
【学习重点】
植物细胞工程应用的实例。
【学习难点】
列举植物细胞工程的实际应用。
【教学过程】
A、自主学习
一、植物繁殖的新途径
1．植物微型繁殖(快速繁殖)
(1)概念：植物的快速繁殖技术就是利用组织培养的方法将植物体某一部分的组织小块进行培养并诱导分化成大量的小植株，从而达到快速无性繁殖的目的，也称为试管苗繁殖或微型繁殖。
（2）微型繁殖技术：快速 优良品种的 技术。
（3）特点：①保持优良品种的 。②高效快速地实现种苗 。
例1 某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的（ ）
A、茎尖 B、子房壁 C、叶片 D、花粉粒
2．作物脱毒
(1)材料：无病毒的 。
(2)脱毒苗：切取 进行 获得的。
例2 组织培养技术不能直接用于 （ ）
A、快速繁殖 B、培育无病毒植株 C、植物产品的工厂化生产 D、培养抗病菌植株
3．神奇的人工种子
(1)特点：①后代无 。②不受 和地域限制。
(2)结构：人工 和 或 或不定芽或 。
(3)人工种子的制备，如图人工种子主要由三部分组成，一是胚状体
(分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构；二是
供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工
胚乳；三是具有保护作用的“人工种皮”。
(4)人工种子的优越性
①固定杂种优势：天然种子是有性繁殖，往往杂种优势只能体现在第1代，第2代便参差不齐了。而人工种子在本质上属于无性繁殖，一旦获得优良品种，可以保持杂种优势。
②快捷高效的繁殖方式：已有研究表明，用1个体积为12L的发酵罐在二十几天内生产的胡萝卜体细胞胚可制造1000万粒人工种子，可供种植几百平方千米土地，这样也就节约了大量留种地。
③可人为控制植物的生长发育与抗逆性：人工胚乳除了含有供胚状体发育成植株所必需的营养物质外，还可以在其中加入除草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的细菌等，使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性，也可添加激素类物质以调节植物的生长发育。与试管苗技术比较，人工种子技术具有成本低、贮藏运输方便、减少了移栽驯化过程和生产周期短等优点。
例3、对人工种子正确的解释是 ( )
A．通过科学手段人工合成的种子 B．利用植物组织培养技术获得的种子
C．种皮能够自我生成的种子 D．人工种子发芽率低
例4、下列哪一项不是植物繁殖的新途径 ( )
A．微型繁殖 B．作物脱毒 C．细胞核移植 D．人工种子
二、作物新品种的培育
1．单倍体育种
(1)方法： 。
(2)优点：①后代稳定遗传，都是 。②明显缩短了 。
例5、下列哪一项不是单倍体育种的优点 ( )
A．缩短育种年限 B．得到稳定遗传的优良品种
C．节约人力、物力 D．操作简单、易行
2．突变体的利用
(1)产生： 。
(2)利用：筛选对人们 ，进而培育新品种。
例6 用组织培养技术繁殖植物体时，不可能发生的是 （ ）
A、基因重组 B、基因突变 C、染色体变异 D、染色体分离
3．细胞产物的工厂化生产
(1)种类： 、 、 、 、香料、生物碱等。
(2)技术：植物 技术。
特别提醒：
植物组织培养技术的快速繁殖属于无性生殖，产生的子代具有一个亲本的遗传特性，变异性小，容易保持亲本的优良性状，因此在一些珍遗物种的繁殖和生产实际中得到广泛的应用。植物的种子繁殖属于有性生殖。有性生殖过程中的基因重组，使产生的子代具有两个亲本的遗传特性，因此变异性大。
4．生物育种技术的比较：
技术 原理 优点 缺 点
诱变育种 基因突变 提高生物变异的频率，使后代变异频率较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩短育种进程 盲目性大，需大量处理供试材料
杂交育种 基因重组 使位于不同个体的优良性状，集中于一个个体 周期长，难以克服远缘杂交的障碍
单倍体育种 染色体变异 获得个体均为纯种，明显缩短育种年限 技术复杂，须与杂交育种配合
多倍体育种 染色体变异 器官大，提高产量和营养成分 适用于植物，动物方面难以开展
基因工程育种 基因重组 打破物种界限，定向地改造生物遗传性状
细胞工程育种 细胞生物学和分子生物学原理 克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用于杂交的亲本组合范围；定向改变生物遗传性状 不能按人们的需要表现出亲代的优良性状
例7、作物育种的方法有多种。请针对图中两种方法回答问题：
方法1 种子 新基因型种子→ 新性状植株良种
方法2 细胞 愈伤组织→ 胚状体→ 种苗
⑴方法1称为 ；方法2称为 。
(2)方法1的“新性状植株”不能都作为良种保留，根本原因是 。
(3)方法2产生“愈伤组织”的过程，称为细胞的 ，它形成“胚状体”的过程可称为 。此方法的基本技术手段可称为 。上述过程证实了已分化的植物体细胞仍具有 性。
(4)两种方法都能获得新品种，共同原因是利用了生物能够产生 变异的特性，但二者的本质区别是方法1利用了 的变异；方法2利用了 的变异。
B、 反馈矫正
1．植物的微型繁殖技术，指 ( )
A．植物体细胞杂交技术 B．嫁接
C．营养繁殖 D．植物组织培养
2．若获得脱毒苗，一般选取植物体的哪一部分组织 ( )
A．叶 B．花粉 C．根 D．茎尖
3、将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是 （ ）
A、根细胞 B、叶细胞 C、茎细胞 D、子房壁细胞
4．单倍体是指体细胞中 ( )
A．含有一个染色体组的个体 B．含有奇数条染色体的个体
C．含有奇数个染色体组的个体 D．含有本物种配子染色体数目的个体
5．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是 ( )
A．选择优良品种进行杂交 B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利用芽体进行组织培养 D．人工诱导基因突变
6、用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是 ( )
A、种植→F1→选出不分离者→纯合子
B、种植→秋水仙素处理→纯合子
C、种植→生长素处理→纯合子
D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
7．甲植株开红花，乙植物开黄花。若培养一植株上同时开红花和黄花，理论上有多种手段。下列各项不可能的是 ( )
A．取甲乙体细胞杂交再培养 B．把甲乙二植株相互嫁接
C．把甲的叶绿体移入乙细胞再培养 D．把甲的细胞核移入乙再培养
8．用于组织培养的培养液和无土栽培时所用的营养液相比，最大的差别是前者 ( )
A、无需含有必须的矿质元素 B、必须含有机物
C、不一定含有植物激素 D、浓度必须小于细胞液浓度
9．将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1再作进一步处理，如图
请分析回答：
（1）乙植株的基因型是 ，属于 倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育成的后代属于 倍体，其基因型及比例是 。
（3）丙植株的体细胞中含有 个染色体组。
答案：AAaa 四 单 1：4：1 三
10．如图所示水稻(体细胞中有24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管，在一定条件下形成试管苗的培养过程。已知水稻的基因型为AaBb。
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，在愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得 、 和小分子有机物等营养物质。
(2)要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有 和 两类激素。
(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再发育成具有根、茎和叶的植物体。这一过程必须给予光明，其原因是 ，
。
(4)试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。
(5)培育出的试管苗可能出现的基因型有 。
(6)这种利用花药离体培养成的试管苗属于 体，要使它繁殖后代常采取的措施是
。
(7)从细胞工程角度看，这种育种方法叫 。
答案：水、无机盐 细胞分裂素 生长素 叶绿素的形成需要光 试管苗生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造有机物 24 AB、Ab 、 Ab 、ab 单倍
用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗 单倍体育种
11．有两个纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)；另一个为矮秆(d)不抗锈病(t)，这两对性状独立遗传，用两种育种方法培育矮秆抗锈病的新品种。
(1)方法一的步骤如下：
高秆抗锈病×矮秆不抗锈病F1F2稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
①过程a叫做 ，过程b叫做 。
②过程c的处理方法是 。
③F1的基因型是 ，表现型是 ，矮秆抗锈病新品种的基因型应是 。
(2)方法二的步骤如下：
高秆抗锈病×矮秆不抗锈病F1配子dT幼苗ddTT植株
过程d叫做 ；过程e是指 ；过程f是 ；过程g是指 ，此过程最常用的物质是 。
(3)育种方法一叫做 育种，方法二叫做 育种，两种育种方法相比较，哪种方法能更快地获得理想品种 。为什么
。
答案： 杂交 自交 不断种植和观察，直到选出稳定遗传矮秆抗锈病新品种 DdTt
高秆抗锈病 ddTT 杂交 减数分裂 花药离体培养 人工诱导染色体加倍
秋水仙素 杂交 单倍体 植株的每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离
高二年级生物导学提纲选修3（六）选修班的参考答案
A、自主学习 繁殖 植物组织培养 遗传特性 大量繁殖 例1、D 植物分生组织
一定大小的茎尖 组织培养 例2 、D 性状分离 季节、气候 薄膜 胚状体 顶芽
腋芽 例3、B 例4、C 花药离体培养 纯合子 育种年限 例5、D 植物组织培养 有用的突变体 例6、A 蛋白质、脂肪、糖类、药物 组织培养 例7、诱变育种 基因工程育种 突变多害少利 脱分化 再分化 植物组织培养 全能 可遗传 不定向 人为定向
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D A D C D C B
9、AAaa 四 单 1：4：1 三
10、水、无机盐 细胞分裂素 生长素 叶绿素的形成需要光 试管苗生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造有机物 24 AB、Ab 、 aB 、ab 单倍
用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗 单倍体育种
11、杂交 自交 不断种植和观察，直到选出稳定遗传矮秆抗锈病新品种 DdTt
高秆抗锈病 ddTT 杂交 减数分裂 花药离体培养 人工诱导染色体加倍
秋水仙素 杂交 单倍体 单倍体育种 植株的每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离
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1高二年级生物导学提纲选修3（十二）选修班
专题四 生物技术的安全性和伦理问题
第1节 转基因生物的安全性
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1、关注转基因生物的安全性问题，认同对生物技术安全性问题讨论的必要性。
2．举例说明对转基因生物安全性问题的不同观点及论据。
3．形成对待转基因生物安全性问题的理性、求实的态度。
【学习重点】
1．对转基因生物的安全性问题多层面、多角度的关注。
2．运用生物学知识对不同观点的依据进行辨析和讨论。
【学习难点】
1．从关注整个生物圈的和谐、稳定与发展的高度去审视转基因生物的安全性。
2．了解有关转基因生物安全性问题争论背后复杂的政治、经济、宗教和伦理道德背景。
3．保证课堂讨论、辩论会，以及社会调查的组织工作有序而有效地实施。
【学习过程】
A．自主学习
一、转基因成果
1．微生物方面
(1)制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的_______________。
(2)使用___________ ____，生产稀缺的生化药物，即_______________。
2．转基因动物方面
(1)在培育_____________、________ _______的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。
(2)科学家把转基因动物(如奶牛)变成_______________，让它们的奶中富含某种营养物质、 ____________或人类所需要的____________。
3．转基因植物方面
(1)成果：目前科学家已经培育出了大批具有________、_______、抗除草剂、______等全新性状的农作物。
(2)推广国家及品种：全球种植转基因农作物的国家已经有十几个，种植面积最大的前四个国家分别是________、________、________和________，其中以种植________ _______最多，其次是______ _________和_________。
二、转基因生物安全性的争论
1．转基因生物存在安全性的原因
(1)由于科学发展水平的限制，目前科学家对_______________、__________ _____以及___________ ____等都了解得相当有限。
(2)转移的基因虽然功能已知，但不少却是_______________的基因，同时，由于外源基因插入________ ______的部位是随机的，因此在转基因生物中可能会出现一些人们意想不到的后果。
2．对转基因生物安全性的争论内容
(1)转基因生物与食物安全
①引起食物安全问题的理由：
反对“实质性等同”，因为对食物安全性检测不仅要检测其_____ __________，还应包括其他方面的测试结果；担心出现_______________，因为转基因植物的DNA经过重组后，有可能合成出对人体有________ _______，食者在过了若干年或者一两代之后，问题才显现出来；担心出现_____________；担心_____________改变，因为尽管转基因农作物只是部分DNA发生重组，但是有些基因足以使植物体内某些______________发生改变，从而导致转基因农作物营养成分的改变；把动物蛋白基因转入农作物，是否侵犯了_______________或_________的权益。
②不引起食物安全问题的理由：
所谓“实质性等同”概念是对转基因农作物安全性评价的________，而不是________；多环节、严谨______________可以保证转基因食物的安全；在研究转基因农作物过程中，确实在极少数品种中出现了能导致人体过敏的蛋白，但是科学家的_____________可以防止此类事件的发生；若干年来尚未发现一例因食用_____________而影响人体健康的实例。
(2)转基因生物与生物安全
①引起生物安全问题理由：
转基因植物可能会扩散到种植区外变成______________；转基因植物有可能因为具有某些特殊性状成为“____________________”，威胁生态系统中其他生物的生存；导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的_______________或_________杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的 _________；转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草，使杂草成为“______________”。
②不引起生物安全问题理由：
转基因农作物扩散到种植区以外时，会很快________；转基因农作物新性状的表现，必须具有一定的___________等条件，以及配套的_____________；由于存在____________，它们很难与其他植物杂交；许多农作物花粉的_____________和_____________是有限的。
(3)转基因生物与环境安全
①引起环境安全问题的理由：
将动物、植物、微生物的DNA组合在一起，转移到某种生物中，势力会打破____________的原有界限，改变生态系统中_________ ___和_____ _______，破坏生态系统的稳定性；重组微生物在降解某些化合物过程中所产生的______________可能会对人类生活环境造成二次污染，重组DNA可能会与微生物杂交，产生出对动植物和人类有害的________________；某些______________或______________会通过____________的传递进入其他动物或人体内。
②不引起环境安全问题的理由：
转基因生物不会改变生物原有的______________；种植转基因抗虫作物可以减少_________________；种植抗除草剂作物，既可以使农田管理容易，又保护了_________________。
特别提醒：
转基因生物导入外源基因，在生存、竞争能力等方面优于自然界中现存生物，类似于外来物种，有可能对当地的生态平衡造成破坏，所以要提高警惕。
重难点突破
一、转基因生物的安全性问题
1．生物安全是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国转移可能对生物多样性、生态环境和人体健康所构成的潜在的风险与威胁。
2．转基因生物及其产品的安全性主要包括三个方面：一是导入的外源基因及其产物对受体生物是否有不利影响；二是有关转基因生物释放或使用带来的生态学上的安全性；三是转基因生物在食品、饲料和其他消费领域的安全性。即生物安全、环境安全和食物安全三方面。
二、理性看待转基因技术
1．首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。
2．要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害。
3．完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。
4．增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。
三、转基因生物与安全
1．转基因生物与食品安全两种观点的比较如表：
观点 存在安全问题 不存在安全问题
论据 ①对食物安全检测不全面②可能出现滞后效应③可能出现新的过敏源④营养成分可能改变 ①“实质性等同”只是评价的起点，而不是终点②多环节、严谨的安全性评价③科学家对社会负责的态度④至今未发现转基因食品影响人体健康的实例
2．外来物种入侵的危害
(1)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。
(2)外来物种在新的生态系统中，通过与当地物种竞争营养或食物、分泌释放化学物质、形成大面积单优势种群等方式，直接影响本地物种的生存，加速某些生活力较弱的物种的消失。即入侵的外来物种可能会造成生物多样性减少。
(3)外来物种进入新的生态系统后，作为掠夺者、寄生者或病原体，会使受害者和寄主的数量发生变化。尤其是外来物种在适宜的生态和气候条件下，往往会对当地的农业或林业带来严重的损害，即所谓的爆发生物灾害。
(4)有些外来植物产生的花粉，是当地居民从未接触过的物质，从而可能成为对人类健康造成威胁的新过敏源。比如，日本引种的杉树，大面积栽种后，杉树产生的花粉已经成了日本人产生过敏反应的重要过敏源。
B．典型例题
【例1】下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患
A．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源
C．某些转基因生物可以合成干扰素，进入人体增强相应细胞的免疫力
D．某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变
解：C
题眼点拨：解答此题的关键思考点是：对转基因食物的安全性隐患的几个方面的理解。转基因生物引发食物安全的主要理由如下：对食物的安全性检测不够；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏源；担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，只有C项不是，它是基因在制药方面的应用。
类题解法揭示：解答此类题目的关键是：对转基因生物的安全性的准确理解和应用。转基因生物的安全性有三个方面：转基因生物与食物安全、生物安全、环境安全。
D．反馈矫正
1．下列成就来自基因工程技术的是 ( )
A．番茄一马铃薯新物种
B．高产的青霉素菌株
C．将C4植物细胞内的叶绿体移入C3植物细胞内
D．能进行生物固氮的酵母菌品种
2．下列关于“转基因”的叙述，错误的是 ( )
A．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
B．被转移的基因是功能已知的基因，人们对它们研究得已经相当透彻，绝对不会引起安全性问题
C．在“转基因”的过程中，必须用到工具酶
D．转基因技术成果，进人人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用
3．转基因生物引发的安全性问题的叙述错误的是 ( )
A．转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全
B．转基因生物引起安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
C．转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的
D．转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论
4．如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题不包括 ( )
A．生物安全 B．环境安全 C．食品安全 D．伦理道德问题
5．下列哪一观点缺乏科学依据 ( )
A．由于存在生殖隔离，转基因植物很难与其他植物杂交
B．许多农作物花粉的传播距离有限，绝对不会造成其他生物的安全问题
C．植物花粉的存活时间有限，一般不会对其他生物造成危害
D．转基因农作物若缺乏配套的种植技术，也会造成减产
6．外来物种侵入到一个新的环境，可能会 ( )
①其种群数量在一段时间内呈“J”型增长
②其种群数量增长不受天敌制约
③其种群可能会威胁到境内物种多样性
④其种群会由于不适应环境而被淘汰
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
7．自从1983年第一株转基因植物问世以来，已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生，随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的下列说法不正确的是 ( )
A．转基因植物的果实或其他部分作为食物可能会引起食用者产生不良反应
B．转基因植物可能与它们的近缘野生种发生自然杂交，可能破坏生态系统的稳定性
C．基因污染是一种不可以增殖的污染
D．为了防止转基因的扩散，在大面积种植时，必须在周围设置缓冲带作物
8．下列关于转基因生物的研究；哪些属于限制条件 ( )
①重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
②对于大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在37℃人体体温下死亡的菌株
③转基因作物只要某一点(如产量、营养或抗虫性)对人类有益，其他方面可不必去考虑
④外源DNA不能产生对人体有毒害或过敏的蛋白质
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
9．下列关于转基因生物与环境安全的叙述错误的是 ( )
A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B．种植抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境没有任何负面影响
C．如果转基因花粉中有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内
D．转基因生物所带来的环境安全问题是可以解决的
10．20世纪90年代，乌千达木薯业遭到了病害的毁灭性打击。科学家究其原因发现，是一种新的病毒引发的疾病，而这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的。这一事实有力地支持了下列哪一观点 ( )
A．转基因生物有可能成为“人侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存
B．导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体
C．转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为除不掉的“超级杂草”
D．抗虫棉能抵抗棉铃虫，但随着棉铃虫抗性的增强，抗虫棉有可能被淘汰
11．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是 ( )
A．基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少
B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染
D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
12．阅读下列材料，回答问题：
【转基因鱼在武汉完成测试】可能成为世界首例实现商品化的转基因动物一诞生于武汉的快速生长转基因鲤鱼，可能成为世界上第一种走出实验室，实现商品化的转基因动物。
转基因鲤鱼有两种，一种是带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼F1代。和普通鲤鱼不同的是，它的背部高高隆起，肌肉十分发达。另一种是具有草鱼生长激素基因的转基因三倍体鲤鱼“吉鲤”。它长得酷似鲤鱼，在它的基因中，除了两套鲤鱼染色体外，还多了一套鲫鱼的染色体。基因改遭在它们身上显示出巨大威力。今年4月出生的F1代鱼苗，在短短150天之内就长到了1200g左右，最大的甚至有2000g。它们的生长速度比普通鲤鱼要快140％以上!它们具备大规模繁育能力，如果把这个成果进行推广，我国北方就可以一年吃两季鱼了。据测算，饲养转基因鱼F1代和吉鲤，经济效益比普通鲤鱼可分别提高12.6％和52.11％。
不过专家们也指出：尽管转基因产品带来的农业利益十分诱人，但不能不考虑潜在的危险性，如果把抗药性基因、产生毒素的基因、致癌基因也导入到与人类有关的生物中，或实验室中培养的实验微生物，如果逃逸出去，将是一场灾难。 即使不是这样，某些基因拼接出来的生物，其性状也很难预测，它们的出现对地球生态系统是何种影响，也难以预料。因此，必须慎重对待。至于基因工程用于人类本身，则可能出现的有关道德和法律方面的争议，人类更应有充分的准备。最引人注目的是，吉鲤都是不能生育的。也就是说，不用担心它在推广过程中与其他动物杂交引起生态危害。在中试基地，专家对转基因鱼进行了严密的食品消费安全性试验。转基因鱼可望能走上大众餐桌。
(1)文中的“转基因鲤鱼”是指遗传物质中转入了______________基因的鲤鱼。
(2)转基因鲤鱼F1，可能是指___________。
A．用含有草鱼生长激素基因的饲料喂养的鲤鱼
B．转基因鲤鱼与普通鲤鱼的杂交第一代
C．转基因鲤鱼与草鱼的杂交第一代
D．转基因鲤鱼与鲫鱼的杂交第一代
(3)从报道中可知，“吉鲤”属于生物三种变异类型中的_____________变异。“吉鲤”体内的草鱼生长激素是在细胞的______________(细胞器)上合成的。
(4)培养不育的吉鲤的目的是为了避免___________ ______。
13．对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动蛋白酶抑制剂基因，开始高效合成蛋白酶抑 制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖撅的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答下列问题。
(1)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著，有人认为抗虫玉米是无虫玉米，不必防治害虫。你是否赞成这种说法 说明理由。
(2)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗 试以学过的知识进行简要的分析说明。
高二年级生物导学提纲（十二）选修班的参考答案
专题四 第1节 转基因生物的安全性
A．自主学习
一、1．（1）假单胞杆菌 （2）DNA重组的微生物：基因制药
2．（1）生长迅速：营养品质优良 （2）生物反应器：珍贵药物：蛋白质
3．（1）抗虫：抗病：抗逆 （2）美国：阿根廷：加拿大：中国：转基因大豆和玉米：转基因棉花：油菜
二、1．（1）基因的结构：基因间的相互作用：基因的调控机制
（2）异种生物：宿主基因组
2．（1）①主要成分是否发生改变：滞后效应：直接毒性或潜在毒性的蛋白质；新的过敏源：营养成分；代谢途径；宗教信仰者；素食者
②起点；终点；安全性评价；负责态度；转基因食物
(2)①野生种类：入侵的外来物种；某些细菌；病毒；病原体；超级杂草
②死亡；水、肥；种植技术；生殖隔离；传播距离；存活时间
(3)①自然物种；能量流动；物质循环；中间产物；病原微生物；有毒蛋白；过敏蛋白；食物链
②分类地位；农药的使用量；农田土壤环境
C．反馈矫正
1．D 2．B 3．C 4．D 5．B 6．D 7．C 8．D 9．B 10．B 11．D
12．（1）草鱼生长激素 （2）B （3）染色体；核糖体 （4）生态危害
13．（1）不赞成，转基因玉米能抵抗玉米螟，并不能抵抗所有的害虫。
（2）①有道理。这种转基因玉米的果实(种子)中也可能含有蛋白酶的抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患。
②无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎叶中，而人类食用的是其果实(种子)加工而成的食品，因此不会影响人体对食物消化。
③无必要。因为人与害虫消化酶的结构是存在差异的，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人很可能无影响。
④无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温中已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响。(以上4种答案仟选一种即可)
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1高二年级生物选修3导学提纲（五）选修班
专题二 细胞工程
第1节 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2、尝试进行植物组织培养。
【学习重点】
1、植物组织培养的原理和过程
2、植物体细胞杂交的原则
【学习难点】
植物组织培养的实验
【教学过程】
A、自主学习
一、细胞工程
1．概念：应用 和 的原理和方法，通过 或 上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。
2．分类：根据操作对象不同，可分为 、 。
二、植物细胞的全能性
1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。
2、植物细胞主要的增殖方式是 ，细胞分化是指 ，_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
原因是 _____________________ 。
3、全能性是指 ，表现为全能性的原因是 。
4．在理论上，生物的任何一个细胞都具有 ，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现 ，而是分化成各种 。
5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有 地表达出各种 ，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同 。
例l、有关全能性的叙述，不正确的是 ( )
A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
例2、在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为 ( )
A．基因的表达有选择性 B．不同的细胞内基因不完全相同
C．细胞丧失了全能性 D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
三、植物组织培养技术
1．原理：植物细胞具有 ，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成 的潜能。
2．过程
离体植物的 _ 组织幼根和芽或胚状体 完整植株。
3．细胞脱分化：已 的细胞经过诱导后，失去其特有的 而转变成未分化细胞的过程。
4．植物组织培养：在 和 的条件下，将 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 、丛芽，最终形成完整植株。
四、胡萝卜的组织培养
1、实验原理
生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有 ，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成 。
2、实验步骤
①．将 用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手 。
②．在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后，立即用 清洗2～3次，再用 处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。
③．用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在 瓷砖上，用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm厚的横切片，再选取有 的部位，切取1 cm。左右的小块。
④．将 接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。
⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在 恒温避光条件下培养。4d后，检查培养材料的污染情况；14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
⑥．培养一段时间后，将生长良好的 转接到分化培养基上，培养一段时间后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田，培养成 。
3、注意事项
⑴．外植体的选择与制备
①选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。一般来讲，烟草、胡萝卜，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。
②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因形成层细胞易脱分化。
⑵．植物组织培养注意的要点
①培养基包括所有操作工具都应进行消毒和灭菌，谨防杂菌污染。
②需在无菌条件下操作。
③接种，继代培养的转移都应在接种箱内进行。
⑶．对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在由高度分化的组织形成愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化形成试管苗的再生的过程中一定要有光照。诱导形成愈伤组织阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。由愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗的过程中需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。
五、植物体细胞杂交技术
1．概念：不同种植物的 ，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新的 的技术。
2．过程
离体的细胞不同细胞原生质体原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。
3．植物体细胞杂交步骤：
(1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。
(2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。
(3)用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。如图
在此过程中需要注意的问题有：①植物体细胞杂交过程中，植物细胞融合所依据的生物学原理是细胞膜的流动性；植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。②体细胞融合成功以后，既有AB型杂种细胞，还能形成AA型和BB型两种融合细胞，但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。③目前常用的去除细胞壁的方法是酶解法，保证了原生质体活性。植物体细胞杂交完成的标志是新细胞壁的形成。④植物体细胞杂交过程仍以植物组织培养为前提，通过植物组织培养完成杂种植株的培育过程。⑤植物体细胞杂交的最大突破是克服远缘杂交不亲和的障碍，但是目前仍有许多理论和技术问题没有解决，离推广应用仍有一定距离。
例3、植物体细胞融合完成的标志是 ( )
A．产生新的细胞壁 B．细胞膜发生融合
C．细胞质发生融合 D．细胞核发生融合
例4、用不同种植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指 ( )
A．不同植物的精子和卵细胞的融合 B．不同植物的原生质体的融合
C．完整的两个体细胞的融合 D．植物花粉细胞的两两融合
B、反馈矫正
1、下列细胞的全能性最高的是 ( )
A、植物的卵细胞 B、植物的花粉
C、被子植物的受精卵 D、被子植物的叶肉细胞
2．下列属于组织培养的是 ( )
A．花粉培育成单倍体植株 B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵细胞发育成个体
3．组织培养的理论根据是 ( )
A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性
C．细胞的分裂 D．细胞的分化
4．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检．利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 ( )
A一种氨基酸 B．尿嘧啶核苷酸 C．胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D．葡萄糖
5．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是
A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高
B．过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料
C．过程③包括脱分化和再分化两个过程
D．图中筛选过程不改变抗病基因频率
6．植物M与N有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是 ( )
A．将M嫁接到N上，或将N嫁接到M上
B．利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株
C．将M的花粉授给N，再将所得种子培养成植株
D．将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株
7．在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适合于除去细胞壁 ( )
A．蛋白酶 B．盐酸 C．淀粉酶 D．纤维素酶和果胶酶
8、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是 ( )
A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体
C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网
9．植物体细胞杂交尚未解决的问题有 ( )
A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体
B．将杂种细胞培育成植株
C．让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状
D．尚未培育出杂种植物
10、与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是 ( )
A、可使两个亲本的优良性状组合到一起
B、可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C、可以培育出高产性状明显的新品种
D、可以降低生成成本，提高接济效益
11．植物体细胞杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。植物体细胞杂交过程不涉及 ( )
A．使用限制性内切酶 B．使用纤维素酶和果胶酶
C．诱导两种不同的细胞融合 D．选择利于杂种细胞分裂和分化的培养基
12、由基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合，可以得到多少种基因型不同的细胞（仅考虑两个细胞融合）
A、6种 B、8种 C、10种 D、12种
13、下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是(多选) ( )
A．叶肉细胞脱分化后可形成具有分裂能力的薄壁细胞
B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C．融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞膜
D．叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性
14、下列过程中，发生融合的是(多选) ( )
A、植物体细胞杂交 B、受精过程
C、氧进入细胞中的线粒体 D、效应B细胞产生抗体
15、要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要(多选) ( )
A、具有完整细胞核的细胞 B、离体状态
C、导入外源基因 D、一定的营养物质和激素
16、如图为两个种间植物细胞融合和再生植株示意图。请据图回答：（一～八表示各主要步骤）
（1）从步骤一到步骤二是植物细胞形成
的阶段，其关键是使用酶去掉 。
（2）从步骤二到步骤三一般要用 作为促融剂。
（3）步骤四为 过程。
（4）在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的
步骤是 ，理由是 。
（5）步骤八表示选择体细胞杂种植株，杂种植株不仅在形态上表现为 ，而且在 等方面发生了明显的重组现象。
答案：分离的原生质体 细胞壁 聚乙二醇（PEG） 原生质体融合 七 都有转移愈伤组织到分化培养基的过程 杂种特性 染色体组
17、下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。
（5）从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？
理由是 。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。
（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？
答案；细胞壁 原生质体 酶解法 聚乙二醇 诱导原生质体融合 组织培养 脱分化 再分化 杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育 不能 因为不同生物之间存在生殖隔离 克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循，因为生物在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传定律，而植物体细胞杂交不属于有性生殖。
高二年级生物选修3导学提纲（五）选修班的参考答案
A、细胞生物学 分子生物学 细胞水平 细胞器水平 遗传物质 细胞产品
植物细胞工程和动物细胞工程 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核
有丝分裂 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息执行情况不同（或基因选择性表达） 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 每个细胞都含有该物种全部遗传信息 发育成完整植株的潜力 全能性 组织和器官 选择性 蛋白质 组织和器官 例1、C 例2、A 全能性 完整生物体 器官、组织、细胞 愈伤 分化 结构和功能 无菌 人工控制条件 离体 愈伤组织 全能性
愈伤组织 完整的植株 胡萝卜根 无菌水 次氯酸钠溶液 无菌 消毒 形成层
胡萝卜组织块 23——26℃ 愈伤组织 试管苗 正常植株 体细胞 杂种细胞
植物体 例3、A 例4、B
B、反馈矫正
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C A B C D B D B C B A C AD ABD ABD
16、分离的原生质体 细胞壁 聚乙二醇（PEG） 原生质体融合 七 都有转移愈伤组织到分化培养基的过程 杂种特性 染色体组
17、细胞壁 原生质体 酶解法 聚乙二醇 诱导原生质体融合 组织培养 脱分化 再分化 杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育 不能 因为不同生物之间存在生殖隔离 克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循，因为生物在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传定律，而植物体细胞杂交不属于有性生殖。
F1
花药
叶肉细胞
F2
Fn
单倍体
纯合高蔓感病植株
与纯合矮蔓抗病植
杂 交
纯合高蔓抗病植株
转基因植株
①
加倍
筛选
导入
抗病基因
②
③
培养
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1高二年级生物导学提纲选修3（七）选修班
专题二 细胞工程
第2节 动物细胞工程
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
班级：____________学号：__________姓名：_____________
执笔人：侍东升
【学习目标】
1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.比较动物细胞培养与植物组织培养区别。
3.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
【学习重点】
1.动物细胞培养的过程及条件。
2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【学习难点】
用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【教学过程】
A、自主学习
一、知识网络体系
二、阅读教材，整合提炼
㈠、动物细胞的培养
1、概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成_________________，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞______________和______________。
2、过程
动物组织单个细胞→_________________→_________________中培养→___
_______________________________。
3、条件
(1)培养液应进行_________________处理。
(2)合成培养基成分：_________________、_________________、_________________、无机盐、微量元素，通常需加入______________、血浆等。
(3)温度和pH：适宜温度：____________±0.5℃；pH：_________________。
(4)气体环境：主要有O2和CO2，_________________是细胞代谢所必需的，_________________
主要维持培养液的PH。
4、应用：如_________________疫苗、干扰素、_________________的生产。
例1、为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理 （ ）
A.胃蛋白酶 B.胰蛋白酶 C.盐酸 D.胰脂肪酶
[解析]在动物组织细胞的间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，它们将细胞网络起来形成具有一定的弹性和韧性的组织和器官，而弹性纤维易被胰蛋白酶在中性略偏碱性环境下催化分解，而胃蛋白酶在pH为1.8左右催化效率最高，此环境动物细胞被破坏。[答案]B
例2、下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是 （ ）
A.培养基成分不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
[解析]考查动物细胞培养与植物组织培养的主要区别。动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处，也有许多不同点。其主要不同点是它们的培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物，没有动物血清。[答案]A
㈡、动物细胞核移植技术和克隆动物
1、动物核移植
将动物的一个细胞的_________________，移入一个已经去掉细胞核的_________________中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。
2、种类：
⑴_________________移植。⑵ _________________移植。
3、过程
(1)取供体_________________ →供体细胞培养。
(2)从卵巢中采集_________________ →在体外培养到_______________________ →去核。
(3)将供体细胞注入_____________________ →使两细胞____________→供体核进人受体卵母细
胞→构建_________________。
(4)将胚胎______________到代孕母体内→生出与供体遗传物质基本相同的个体。
4、应用
(1)加速家畜_________________进程，促进优良畜群繁育。
(2)保护_________________物种。 (3)生产_________________。
(4)作为异种移植的_____________。 (5)用于_________________的移植。
阅读教材，整合提炼
㈠、1、单个细胞；生长；增殖 2、制成细胞悬液；转入培养液；原代培养；传代培养
3、(1)无菌 (2)糖；氨基酸；促生长因子；血清 (3)36.5；7.2～7.4 (4)O2；CO2
4、病毒；单克隆抗体
㈡、1、细胞核；卵细胞 2、(1)胚胎细胞核 (2)体细胞核 3、(1)体细胞 (2)卵母细胞；减数第二次分裂中期 (3)去核卵母细胞；融合；重组胚胎 (4)移植 4、(1)遗传改良 (2)濒危 (3)医用蛋白 (4)供体 (5)组织器官
例3.在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到 （ ）
A.细胞培养技术 B.细胞核移植
C.胚胎移植技术 D.基因工程技术
[解析]考查克隆羊产生的过程。多利羊的培育过程是：将一只母羊（A羊）卵细胞的细胞核吸出，得到不含核的卵细胞。然后，将实验室中培养的另一只母羊（B羊）的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中并进行电激，这样就通过核移植技术形成了一个同时含有A羊核遗传物质和B羊细胞质的重组卵细胞。融合后的卵细胞经过体外细胞培养形成早期胚胎。然后把这个胚胎移植到第三只羊（C羊）的子宫中，让C羊为胚胎发育提供发育场所和营养物质，这个过程利用了胚胎移植技术。胚胎就在C羊子宫内发育成熟。C羊产下的羊就是克隆羊多利。从以上分析可以看出，多利产生的过程中没有使用基因工程技术。[答案]D
三、重难热点归纳
1、动物细胞培养的过程
2、动物细胞培养与植物组织培养的区别。
动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处，也有许多不同点。一是它们用的培养基不同，植物组织培养用的一般是固体培养基，而动物细胞培养用的一般是液体培养基。第二是它们的培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物，没有动物血清。第三是植物组织培养最后一般得到新的植物个体，而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性，因此得到的是同一种的细胞。
3、把握动物体细胞移植的特点
动物体细胞移植依据的原理还是细胞的全能性，与植物组织培养一样属于无性生殖。虽然细胞核内具有发展成为一个完整个体所需的全套基因，但动物体细胞分化程度较高，因此很难表达全能性。卵细胞体积大，易于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。将体细胞核移植入去核卵细胞内，既保证了重组细胞的完整性，又能刺激体细胞核表达其全能性，发展成为一个新的个体。动物体细胞移植产生的新个体的亲本有三个：体细胞核供体、卵细胞细胞质供体、代孕母体。新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样，因此新个体性状与体细胞核供体基本相同。卵细胞细胞质中也有少量的DNA，新个体性状与卵细胞细胞质供体有一些地方相同。代孕母体没有为新个体提供遗传物质，新个体性状与代孕母体基本没有联系。
B、反馈矫正
一、选择
1、动物细胞工程技术的基础是 （ ）
A、动物细胞融合 B、胚胎移植 C、动物细胞培养 D、核移植
2、在生物工程中一般都要用到酶，下列酶中属于动物细胞工程最常用的工具酶的是（ ）
A．限制酶 B．DNA连接酶 C．果胶酶 D．胰蛋白酶
3、在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是 （ ）
A．使动物组织分散为单个细胞进行培养
B．去掉细胞壁成为原生质体
C．去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合
D．促进蛋白质水解为多肽
4、在进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是 （ ）
A、衰老退化的动物组织细胞 B、成熟动物个体的体细胞
C、动物的受精卵细胞 D、动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
5、下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是 （ ）
A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中
D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株
6、动物细胞培养液和植物组织培养液的共有成分是 （ ）
A．葡萄糖 B．维生素
C．动物血清 D．蔗糖
7、从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形
成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，出生小羊的大多数性状 （ ）
A、难以预测 B、像甲 C、像乙 D、像丙
8、生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是 （ ）
A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体
D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
9、如果用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能是 （ ）
A、乳腺细胞的 B、卵细胞的 C、胃腺细胞的 D、囊胚时期的胚胎细胞的
10、下列哪—项属于克隆 （ ）
A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中
B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D．将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
11、细胞株的特点是 （ ）
A．遗传物质没有改变，可以无限传代
B．遗传物质发生改变，不可无限传代
C．遗传物质没有改变，不可无限传代
D．遗传物质发生改变，且有癌变特点，可以无限传代
12、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称之为
A．原代培养 B．传代培养 C．细胞株 D．细胞系 （ ）
13、（多选）美国杜克大学医疗中心的一个研究小组利用成年猪的动脉血管细胞和模拟胚胎环境的新型生物反应器,成功地在实验室里培育出新的动脉血管，这种血管的外形和功能都与真的血管一样,这一研究成果是生物组织培养领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中，正确的是
A．属于“克隆” B．可能要利用去核卵细胞 （ ）
C．关键是激发血管细胞的全能性 D．关键是激发血管细胞发育成血管的潜能
二、填空
14、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：
（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自
____________________________________________，原因是
________________。
（2）容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是______________，
然后用______________酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目
的是_________________________________________。
（3）首先在B瓶中进行培养，瓶中的培养基成分有 _________
______________________________________________________等。
在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第
_ 代，到这时的培养称为____________________。
（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用 _____ 处理，然后配置成 _____ ，
再分装。
（5）在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡，原因是____________ _____。
14、⑴胚胎或幼龄动物的组织或器官 分裂增殖的能力强 ⑵剪碎组织 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触 ⑶糖、氨基酸、水、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等 10 原代培养 ⑷ 胰蛋白酶 细胞悬液 ⑸ 细胞没有发生癌变
15、下图所示为用两栖动物卵所做的实验图解，据图回答下列问题：
⑴蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需
的___________________，重新组合的细胞
相当于蛙的________________细胞，经过
________________和________________形
成组织和器官。
⑵本实验结果说明_____________________具
有全能性，图中A过程采用的技术手段称做
_______________。
15、⑴全部基因（全部遗传物质）；受精卵 细胞分裂 分化 ⑵已分化的动物细胞核 核移植
16、中国科学院动物研究所陈大元研究员带领的科研小组，首先选择了兔子卵细胞作为受体卵。他们采用了两种核移植方法，即电融合法和核直接注射法，把大熊猫的体细胞核移入兔的去核卵细胞质中。经过精心的实验，他们已得到了大熊猫的重组胚。实验结果显示，大熊猫的3种体细胞移植到兔去核卵母细胞中均可以卵裂，并进行早期发育，3种供体细胞核移植的融合率在55%~59%之间；融合后的重组卵进行培养后，囊胚率以乳腺细胞最高，而骨骼肌细胞的最低；重组囊胚细胞的染色体数目为42条，与供体（大熊猫）细胞染色体数目相同，与受体动物家兔的染色体数（44条）不同。经DNA指纹分析，也证明了重组囊胚细胞的遗传特性为大熊猫的遗传特性。实验还证明，卵细胞质使体细胞核去分化不具有特异性。大熊猫异种重组胚能否在寄母子宫着床乃至进行全程发育还是道难题，现正在深入实验。
根据以上材料，回答下列问题：
（1）下面叙述除哪项外都是动物克隆技术的益处？_____________。
A.探索异种克隆技术，拯救濒危物种
B.克隆技术与转基因技术结合，使异种器官移植成为可能
C.克隆技术的重要性在于复制出一个动物或一批生物
D.克隆技术的研究将帮助人类认识衰老过程
（2）“去分化”是指________________________________________________________________。
（3）细胞分化为囊胚，囊胚由许多细胞构成，其细胞增殖方式为_________________。
（4）科技预测：请预测大熊猫异种重组胚如果着床成功并顺利产生发育，其表现性状可能是（ ）
A.大熊猫的特点 B.兔子的特点
C.兼有大熊猫与兔子的特点 D.不具生殖能力
16、⑴C ⑵高度分化的组织器官或细胞重新恢复分裂能力的过程 ⑶有丝分裂 ⑷C
17、让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。请据图回答有关问题：
(1)图中涉及的现代生物技术有______________________________________(至少写三种)。
(2)小羊a、小羊b、小羊c的性状表现_____________ (填“相同”或“不同”)，你的理由
是__________________________________________________。小羊a与羊N呢 _______，
理由是____________________________________________________________________。
(3)若研究发现羊N细胞中线粒体发达，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状吗 _______，你的依据是__________________________________________________________
__________________________________。
(4)有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合，以获得新物种“羊一牛”，你认为依据目前的生物
技术和理论能否实现这一构思 __________，你的理由是______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
17、⑴基因工程、核移植、胚胎移植、动物细胞培养（任选三种）⑵相同；这些个体都是由同一个重组细胞发育形成的；不完全相同；小羊a细胞质中的遗传物质来自O，生物体部分性状属于细胞质遗传⑶不会；线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，小羊a的细胞质主要来自于羊O⑷不能；因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体，即使得到一个个体也不能成为一个新物种，因为它不能正常生殖（具有开放性，其他合理答案也可以）
18、1997年2月7日《自然》杂志报道，英国的维尔穆特和他的同事们培育出克隆绵羊“多利”，由此引起了全球范围的“多利风暴”。其后，各国传媒大肆渲染“克隆人”的恐怖前景，甚至有人认为，假如有一天克隆人成功，可能会克隆出一个“爱因斯坦”或者“希特勒”。各国政府纷纷禁令“克隆人”，而科学界对此却反应冷漠。下图是维尔穆特培育克隆绵羊的过程图解，请据图分析：
⑴被去掉的黑面母绵羊的细胞核和白面母绵羊的细胞质，
很快都将死亡，哪一个最先死去 ___________________；
分析原因：________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_______________________________________________。
⑵写出图中a、b所指的细胞工程名称：
a ___________ ；b __________
⑶实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵
母细胞的原因是
。
⑷继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物
细胞核也具有 ，根本原因在于_____________ _______________________。
⑸在培育“多利”的过程中，有三只母绵羊参与了“多利”繁育的过程，但有人说，“这三
个母亲都是假的”，对此谈谈你的理解_________________________________________________
__________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
⑹多利与哪只绵羊性状基本相同 ___________，原因是_________________________________
__________________________________________；它是不是这只绵羊的“复制品” _______，
原因是__________________________________________________________________________。
⑺结合遗传学原理说明科学界对于克隆“爱因斯坦”或者“希特勒”反应冷漠的原因____
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
⑻请试举一例，说明克隆绵羊培育成功的实际意义。
_________________________________________________________________________________。
18、⑴去掉白面母绵羊的细胞质先死去。因为去核的细胞质仍有原来转录的RNA，可继续指导蛋白质合成，为生命活动提供所需的酶和原料，有线粒体为生命活动提供能量，所以可维持一段时间。而去掉白面母绵羊的细胞质的细胞核中因缺乏新陈代谢必需的酶、原料和能量，会很快死去⑵细胞核移植 胚胎移植 ⑶①卵母细胞体积大，易操作②含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件 ⑷全能性 细胞核中具有个体发育的全套基因 ⑸作为哺乳动物的母亲，应该为子代提供一个完整的卵细胞以及胚胎发育的场所，而黑面母绵羊仅提供了细胞质，白面母绵羊仅提供了细胞核，第3只母绵羊只是提供了胚胎发育的场所，所以，从这种意义上说，多利的三个母亲都是假的 ⑹白面母绵羊；白面母绵羊，提供了完整的细胞核，生物的性状主要受细胞核内的遗传物质控制；不是；另一头黑面母绵羊提供了重组细胞的细胞质，生物的性状也受细胞质基因的影响⑺因为生物的性状不仅受细胞核基因控制，同时还受细胞质基因影响；另外，生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。即使是利用“爱因斯坦”或者“希特勒”的细胞克隆出来的人也不会成为他们的“复制品” ⑻ ①促进优良畜群繁育 ②保存濒危物种 ③生产医用蛋白 ④器官移植的供体
高二年级生物导学提纲选修3（七）选修班的参考答案
A、自主学习 阅读教材，整合提炼
㈠、1、单个细胞；生长；增殖 2、制成细胞悬液；转入培养液；原代培养；传代培养
3、(1)无菌 (2)糖；氨基酸；促生长因子；血清 (3)36.5；7.2～7.4 (4)O2；CO2
4、病毒；单克隆抗体
㈡、1、细胞核；卵细胞 2、(1)胚胎细胞核 (2)体细胞核3、(1)体细胞 (2)卵母细胞；减数
第二次分裂中期 (3)去核卵母细胞；融合；重组胚胎 (4)移植 4、(1)遗传改良 (2)濒危
(3)医用蛋白 (4)供体 (5)组织器官
B、反馈矫正
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 C D A D B B B C B D C D ABD
14、⑴胚胎或幼龄动物的组织或器官 分裂增殖的能力强 ⑵剪碎组织 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触 ⑶糖、氨基酸、水、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等 10 原代培养 ⑷ 胰蛋白酶 细胞悬液 ⑸ 细胞没有发生癌变
15、⑴全部基因（全部遗传物质）；受精卵 细胞分裂 分化 ⑵已分化的动物细胞核 核移植
16、⑴C ⑵高度分化的组织器官或细胞重新恢复分裂能力的过程 ⑶有丝分裂 ⑷C
17、⑴基因工程、核移植、胚胎移植、动物细胞培养（任选三种）⑵相同；这些个体都是由同一个重组细胞发育形成的；不完全相同；小羊a细胞质中的遗传物质来自O，生物体部分性状属于细胞质遗传⑶不会；线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，小羊a的细胞质主要来自于羊O⑷不能；因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体，即使得到一个个体也不能成为一个新物种，因为它不能正常生殖（具有开放性，其他合理答案也可以）
18、⑴去掉白面母绵羊的细胞质先死去。因为去核的细胞质仍有原来转录的RNA，可继续指导蛋白质合成，为生命活动提供所需的酶和原料，有线粒体为生命活动提供能量，所以可维持一段时间。而去掉白面母绵羊的细胞质的细胞核中因缺乏新陈代谢必需的酶、原料和能量，会很快死去⑵细胞核移植 胚胎移植 ⑶①卵母细胞体积大，易操作②含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件 ⑷全能性 细胞核中具有个体发育的全套基因 ⑸作为哺乳动物的母亲，应该为子代提供一个完整的卵细胞以及胚胎发育的场所，而黑面母绵羊仅提供了细胞质，白面母绵羊仅提供了细胞核，第3只母绵羊只是提供了胚胎发育的场所，所以，从这种意义上说，多利的三个母亲都是假的 ⑹白面母绵羊；白面母绵羊，提供了完整的细胞核，生物的性状主要受细胞核内的遗传物质控制；不是；另一头黑面母绵羊提供了重组细胞的细胞质，生物的性状也受细胞质基因的影响⑺因为生物的性状不仅受细胞核基因控制，同时还受细胞质基因影响；另外，生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。即使是利用“爱因斯坦”或者“希特勒”的细胞克隆出来的人也不会成为他们的“复制品” ⑻ ①促进优良畜群繁育 ②保存濒危物种 ③生产医用蛋白 ④器官移植的供体
动物细胞培养的应用和概念
细胞培养的过程
细胞培养的条件
细胞培养技术的应用
动物细胞培养
动物细
胞工程
核移植技术和克隆动物的概念
动物体细胞核移植技术的过程
动物体细胞核移植技术的应用前景
动物体细胞核移植技术存在的问题
动物体细胞核移植技术和克隆动物
传代培养
细胞系
50代细胞
10代细胞
细胞悬浮液
单个细胞
动物胚胎或幼龄
动物器官、组织
原代培养
细胞株
……
胰蛋白酶、剪碎
动物血清、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素
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