________,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是______。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎
进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________,说明目的基因成功表达。
答案 (1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交(或核酸探针) (2)超数排卵 获能(处理) (3)显微注射法 性别鉴定 全能性 (4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
解析 (1)用同种限制性核酸内切酶对目的基因和载体进行切割,以形成相同的黏性末端。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,常用DNA分子杂交技术。(2)对供体母羊注射促性腺激素可以使其超数排卵,采集的精子需要经过获能处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵(动物细胞)常用的方法是显微注射法。为了获得母羊,需要对胚胎进行性别鉴定。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,依据的原理是早期胚胎细胞的全能性。(4)目的基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA,即人组织纤溶酶原激活物。
考点二 生物技术的安全性和伦理问题
1.安全性问题
(1)食物安全:滞后效应、过敏原、营养成分改变等。 (2)生物安全:对生物多样性的影响等。 (3)环境安全:对生态系统稳定性的影响等。 2.治疗性克隆和生殖性克隆的区别和联系
类型 项目 区 别 目的 水平 联系
3.试管婴儿和设计试管婴儿的异同点
治疗性克隆 从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗 细胞水平 生殖性克隆 用于生育,获得人的复制品 个体水平 都属于无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信息相同
(1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④。
(2)试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题,设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。 (3)两者都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,都是有性生殖。 [错混诊断]
1.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题(2010·江苏,18D)( × ) 2.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害(2013·江苏,15B)( × ) 3.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离(2012·江苏,13A)( √ )
4.转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中(2012·江苏,13B)( × ) 5.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性(2012·江苏,13C)( √ ) 6.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物(2012·江苏,13D)( √ )
题组 从生物技术安全性和伦理问题进行命题
1.(2014·重庆,2)生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述,错误的是( ) A.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质 B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆 C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿 D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力 答案 D
解析 A项,培育转基因植物时,要根据目的基因的产物是否对人类有害来确定该目的基因能否用于转基因植物的培育。B项,克隆人会给社会带来伦理上的问题,所以当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验;治疗性克隆对于一些重大疾病的治疗具有积极的意义,所以并不反对治疗性克隆。C项,科学地设计试管婴儿对于治疗不孕不育及一些难治之症具有积极的意义,但有人却滥用此技术选择性设计婴儿,所以设计试管婴儿遭到反对。D项,干扰素并不能用于制造生物武器,多用于治疗一些病毒性疾病。 2.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述,不正确的是( ) A.转基因植物合成的蛋白质,可能成为某些人群新的过敏原 B.克隆人可冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念 C.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题 D.运用重组基因技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 答案 C
解析 来自于自然界的抗性基因进入转基因植物以外的其他植物如杂草体内,可能会产生“超级杂草”,对生物安全造成威胁。
考点三 生态工程
1.生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。
2.生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
3.生态工程的研究对象为“社会—经济—自然复合生态系统”。
4.生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,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生产原料,从而实现废弃物资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。 [错混诊断]
1.实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质(2010·江苏,15D改编)( × )
2.生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物种多样性和物质循环再生等原理(2011·新课标全国,40(3)改编)( √ )
3.要实现人与自然的和谐发展,通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源最合理(2008·广东,16A)( × )
4.要实现人与自然的和谐发展,发展生态农业,实现物质和能量的多级利用是最合理的(2008·广东,16C)( √ )
题组 从生态工程原理和应用进行命题
1.某小组对市郊一农业生态系统进行调查后,经过交流绘制出了如图所示的生态工程示意图。据图回答有关问题:
(1)该生态系统中的主要成分是______________,图中的食用菌属于生态系统成分中的____________,该生态系统中,属于第二营养级的生物有____________________。
(2)建立这一生态系统的目的是使农作物固定的太阳能持续、高效地____________________________;该生态系统的能量利用率较高与物质的________利用密不可分。 (3)请画出该农业生态系统的食物网。
(4)该生态系统的建设主要根据生态工程建设的________________原理。
答案 (1)农作物(生产者或植物) 分解者 人和家禽、家畜 (2)流向对人类最有益的部分 多级(循环、重复)
(3)农作物→家禽、家畜→人 (4)物质循环再生
解析 (1)生态系统的主要成分是生产者,即图中的农作物。食用菌属于腐生真菌,在生态系统中属于分解者。以农作物为食的生物属于第二营养级,包括人和家禽、家畜。(2)建立生态农业的目的是调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,由于实现了能量的多级利用,所以该生态系统的能量利用率较高。(3)该农业生态系统中的食物网有两条食物链:农作物→家禽、家畜→人;农作物→人。(4)该生态系统实现了物质的循环利用、分级利用,并且减少了环境污染,所以该生态农业的设计遵循物质循环再生原理。
2.我国珠江三角洲地区,为充分利用土地,创造了一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统——桑基鱼塘,如图所示。据图回答有关问题:
(1)生态工程遵循的基本原理有________、__________、__________、整体性原理和系统学与工程学原理等。
(2)该生态工程能将蚕沙、蔗叶、滤泥等变成鱼类的饵料,塘泥中的微生物能将有机物转化成无机物,为甘蔗、桑树的光合作用提供无机营养,这一过程不但实现了废弃物的__________________________,而且体现了____________________的“循环经济”原则。
(3)蚕沙是蚕食桑叶后排泄出来的粪便,蚕沙富含粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维等营养物质,是上等的肥料,也是猪、鱼、羊的理想饲料。某种鱼专以蚕沙为食,假设某一时间段蚕从上一个营养级固定的能量为1.5×105 kJ,那么这部分能量最多有____________kJ被这种鱼所同化。
(4)该生态系统向外输出的物质主要有______________________________________________ ________________________________________________________________________。
(5)该生态系统与一般的自然生态系统相比较,__________________________稳定性较低,所以需要人们不断输入物质与能量。
(6)桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式比较,主要的优点有________________________________________________________________________(至少答2点)。 答案 (1)物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 (2)资源化 生态经济 (3)0 (4)蚕丝、鱼、糖等(5)抵抗力 (6)减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等(答案合理即可)