转基因生物的安全性教学设计。

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢？下面是小编帮大家编辑的《转基因生物的安全性教学设计》，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

疏导引导
1.关于转基因生物的安全性问题?
转基因生物的安全性问题包括食物安全、生物安全和环境安全三方面，对于这三个问题的学习，要注意以下几点：?
（1）对于某一观点，要切实联系前面学过的生物学原理来分析，根据所掌握的生物学知识分析其可能性，不要盲目地下结论。?
（2）注意查阅资料，开阔视野，丰富自己的知识面。?
（3）采用辩证的观点看待问题，培养自己的辩证思维能力。
2.“实质性等同原则”只是转基因植物安全性评价的起点，而不是终点?
美国政府为了获得国际贸易的有利地位，于1992年5月，宣布只要基因工程产品中蛋白质组成与天然的一样，就没有必要再通过FDA（药物和食品管理局）批准，可直接投放市场。?　“实质性等同”是指转基因生物与自然存在的传统生物在相同条件下进行性状表现的比较。比较的内容包括生理性状、分子特征、营养成分、毒素含量和过敏原等是否具有等同性。实质性等同是一种动态比较过程。美国FDA采用了二步评价法。第一步对目的基因及相应产物作出评价，它是反映外源基因及产物的安全性。第二步，对接受外源基因植物所出现的意外性状进行评价，它是反映该植物的属性。
3.理性看待转基因技术?
对于这个问题的学习，要求同学们注意以下几个方面：?
（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，提高科学家的道德研究水平。
活学巧用
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原?
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?
解题提示：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；担心出现新的过敏原；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。?
答案：C?
20世纪90年代，乌干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“入侵的外来物种”，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?
解题提示：由题干材料可知，这种新病毒是由两种已知病毒重组产生的，说明两种病毒的基因可以重新组合，形成新的生物。而B项正说明外源基因与某细菌或病毒重组形成新的生物。因此是对B项的有力支持。?
答案：B?

相关知识

人教版高中生物选修三4.1转基因生物的安全性学案

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，让教师能够快速的解决各种教学问题。那么，你知道教案要怎么写呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“人教版高中生物选修三4.1转基因生物的安全性学案”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

4.1　转基因生物的安全性

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.举例说出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。

一、转基因成果令人叹为观止
1.转基因微生物方面
(1)制造出具有重要经济价值的各种，如清除石油污染的。
(2)使用的微生物生产稀缺的生化药物，即。
2．转基因动物方面
(1)在培育生长迅速、的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就，如转基因牛、猪、鸡、鲤鱼、鲫鱼等。
(2)科学家把转基因动物变成，让它们的奶中富含某种营养物质、或人类所需的。
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虫、、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达到20多个，种植面积较大的国家有美国、阿根廷、巴西、加拿大、印度和，种植的转基因植物中以大豆和玉米最多，其次是转基因和油菜。
二、对转基因生物安全性的争论
1.引发人们对转基因生物安全性激烈争论的原因
(1)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)转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少却是异种生物的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是的。
2．引发了人们在、和三个方面的激烈争论。
3．实质性等同
在转基因农作物中，只要某些没有发生改变，就可以认为与天然品种“”。
三、理性看待转基因技术
1.面对转基因技术的利弊，正确的做法应该是，而不能因噎废食。
2．1993年，中国制定了《基因工程安全管理办法》。为了维护消费者对转基因产品的和
，2002年，我国农业部又颁布了《农业转基因生物标识管理办法》。

思考交流
1．假如外源基因是转移到农作物的叶绿体DNA上的，能通过花粉传播吗？为什么？

2．为什么转基因食物可能会出现滞后效应？

正误判断
1．通过转基因生产药物只是转基因微生物方面的应用。()
2．生物反应器是能生产人类所需的特定蛋白质的动物，包括乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。()
3．转基因生物引发了人们在食物安全、生物安全、环境安全等方面的激烈争论。()
4．理性看待转基因技术，就是听之任之，不管不问。()

一、转基因生物与生物安全的两种观点
观点引起生物安全问题不引起生物安全问题
论据①可能变成野生种类或杂草
②可能重组出新的有害病原体
③有可能形成用除草剂除不去的“超级杂草”
④可能成为“入侵的外来物种”①进入非种植区生命力很差
②存在生殖隔离，难与其他植物杂交
③花粉的传播距离和存活时间有限
④新性状的表现必须具有一定水、肥等条件以及配套的种植技术

例1棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题。
(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是__________________________________________________________。
(2)题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是指____________________________________________________________。
(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是_____________________
________________________________________________________________________。
(4)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是______________________，基因的“缝合针线”是____________，基因的“运载工具”是________。
(5)转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明。
有利方面：________________________________________________________________________；
有害方面：________________________________________________________________________。
　(1)减少了农药对环境的污染，保护了生态环境
(2)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白
(3)目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍
(4)限制性核酸内切酶　DNA连接酶　质粒
(5)用于疾病的诊断和治疗，用于培育优良动、植物新品种等　不利于环境保护，可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等
二、理性看待转基因技术
为什么说生物技术是一把双刃剑？如何理性看待生物技术？

例2　害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。
请结合上面的材料回答：
(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________，合成的化合物还需要在________________________中加工才具有生物活性。
(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于________技术，这种变异在生物学上称为________。
(3)在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状？原因是什么？
(4)抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？理由是什么？
(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？请简要说明理由。
　(1)核糖体　内质网和高尔基体　(2)转基因　基因重组　(3)(答案不唯一)不会。不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草。(或会。蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表现出抗虫性状。)　(4)需要。转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫。　(5)(答案不唯一)有道理。这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康。(或没有道理。人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响。)

课堂达标
1．下列不是转基因成果的是()
A．清除石油污染的假单胞杆菌B．高产青霉素菌株
C．转基因抗虫棉D．巨型小鼠
2．下列哪项支持转基因生物会引发生物安全性问题()
A．生殖隔离使转基因植物与其他植物很难杂交
B．花粉的传播距离有限，不会引起生物安全
C．植物花粉存活时间有限，不会散失到其他环境，威胁其他生物
D．转基因生物有可能像“入侵的外来物种”
3．抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大效益是()
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少化学农药对环境的污染和人畜的危害
③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护
④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A．①②③　B．①②④C．①③④D．②③④
4．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是()
A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C．转基因植物与其他植物间不能发生基因交流
D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
5．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．转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库
B．基因污染是一种不可扩散的污染
C．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
D．转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存
6．一个学习小组的同学在对当地栽培作物种类进行调查时，发现有的地方种植了转基因抗除草剂玉米，这种玉米在喷洒除草剂的环境中生长良好，杂草被除草剂杀死，玉米还能正常生长，给农民节省了很大的人力和物力。跟踪调查还发现，这种转基因玉米除直接食用外，还被加工成食品摆在超市的货架上。请回答下列问题：
(1)一部分同学认为，这种转基因玉米不会对当地的生物多样性构成威胁。如果你同意这种观点，请列举出三条理由。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)用转基因玉米加工的食品被摆在超市货架上，生产厂商根据我国的有关规定，对产品进行转基因生物标注，这样做是为了保护________________________。在有关标识中，应标注“________________”或“________________”。如果该产品中已不再含有或检测不出转基因成分，应标注为“本产品为________加工制成，但本品中__________________________”。
课外强化
1．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C．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
D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
2．20世纪70年代基因工程技术刚兴起的时候，都以微生物作为实验材料，且必须在“负压”(低于外界大气压)的实验室里操作。这里“负压”的作用主要是()
A．防止重组基因的生物进入人体或逃逸到外界，从而对环境造成基因污染
B．提高微生物的基因突变频率
C．加快微生物的繁殖速度
D．避免其他微生物对实验材料的污染
3．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．如果转基因花粉中含有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
4．下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是()
A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度
B．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
C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
5．将人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能力，形成转基因产品。试分析回答：
(1)烟草转基因产品的获得属于()
A．基因工程B．细胞工程C．微生物工程D．酶工程
(2)人的基因之所以能接到植物体中去，原因是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生____________________________。
(4)不同生物间基因移植成功，说明生物共用一套____________，从进化的角度看，这些生物具有__________________________。
(5)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例。
________________________________________________________________________。
(6)有人认为，转基因产品也是一把双刃剑，有如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。

生物技术的安全性和伦理问题

教学
过程

教师
活动

学生
活动

教学手段
和方法

预期
目标

1.创设情境，引入学习。

2.引出第一节的学习内容。
3.转基因生物的安全性──转基因成果令人叹为观止。

4.对转基因生物安全性的争论。

5.争论一：食物安全。

6.布置下节课活动。

（1）带领学生看本专题的题图照片，提出问题。

师：人类应用转基因技术创造新的物种，是不是打开了潘多拉的盒子？

（2）看《科技探索之路》中的新闻图片。

师：随着现代生物技术的发展，它所引发的社会争论越来越走近我们的生活。你知道有哪些关于生物技术的争论吗？

（3）教师在进行总结的过程中进行观点的渗透。

师：其实，在DNA重组技术诞生之初，伯格（P.Berg）教授就已经敏锐地意识到这种技术潜在的影响力。作为一名有责任感的科学家，他曾写信给美国国家科学院，建议将重组DNA的研究工作先冻结一年，以便让科学家们有时间讨论这项技术的安全性；而今天一些新闻媒体和某些科学家的过激倾向已经给生命科学的发展带来很大的负面压力。

作为一名科学家，或者作为一名普通的民众，对于生物技术带来的安全性和伦理问题，我们究竟该采取怎样的态度？

正如教材中所说，作为科学家，除了“要对自己科学研究行为负责之外，还应该对社会负责”；而作为普通民众，有义务接受正确的科学知识，理性地参与讨论，为国家的立法提供基础。

将来，如果你成了一名科学家，要做伯格那样有责任感的科学家；作为一名普通民众，也要做一个有科学素养的理性的民众。希望通过本专题的学习，我们能够达到上述的目标。

师：首先，让我们来关注争论较多的转基因生物的安全性问题。

通过前面的学习，同学们回忆：什么是转基因生物？

提出讨论题：

（1）我们身边的转基因产品有哪些？

（2）转基因产品为我们解决了哪些问题？

结合教材在转基因微生物制药、转基因动物、转基因植物等方面的实例说明。特别是在解决粮食问题方面，应让学生明确了解到转基因技术功不可没。

提问一

师：转基因生物安全吗？

有人说“Yes”，有人说“No”，在你的内心，对转基因生物的安全性有哪些想法呢？

对学生的观点不急于肯定或否定，留在以后的学习中逐渐解决，把问题留给学生。

提问二

师：关于安全性的争论可以归纳为几个方面？

引导学生归纳。

引出课题

师：这一节课，我们先来讨论食物安全的问题。

提出问题

师：且不说转基因食物，就普通的食物而言，食物带给人体的不安全可能有哪些呢？

布置任务

学习内容：关于转基因食物安全性两种观点的理由。

学习要求：（1）理解每一项理由的含义；（2）指出两种观点争论的焦点是什么？

学习指导：将每项理由中不理解的内容提出来，通过讨论增进理解；并汇总本小组不能解决的问题。

集中学习

关于要求（1）：组织讨论。教师对学生错误的阐述要及时予以质疑，指出问题所在。

关于要求（2）：由学生总结出争论的焦点主要是：关于“实质性等同”的分歧、“毒性蛋白是否存在”、“是否出现新的过敏源”等。

最后，还有一些不能解决的问题，以及一些可能学生没有提出来，但需要教师提出给学生进一步去学习的问题，如“实质性等同”提出的背景？什么是过敏反应？普通生物体内有没有外源基因的插入？转基因食品的营养成分有什么改变（收集具体的产品范例）？等等。

这些问题的解决依赖于课下查阅资料，深入思考。

师：下节课，我们举行辩论会，看课本中相应的要求。

提示：

（1）对上述那些没有解决的问题进行深入地了解和学习，正是获取辩论资料的过程；

（2）确定正反方的两位组长，尽快招募组员，每一方的同学发挥团队精神共同收集资料，解决问题，佐证己方的观点；

（3）不仅要从普通民众的角度考虑问题，还要从科学家、政府官员等其他不同社会角色的角度去丰富辩论的依据和观点。

师：“话不说不明，理不辩不清”──关于转基因食物安全性的争论，期待同学们能够带来一场精彩的科学辩论。

看本专题的题图照片及《科技探索之路》中的新闻图片。
思考并讨论：关于生物技术伦理问题的争论。
学生做简要的表述。

简要回答。

列举一些转基因食品或用转基因原料加工而成的产品。查看教科书中列举的几组数字。

简要表达个人的观点。

归纳为三点：

（1）对人体健康的影响──食物的安全；（2）对生物圈中其他生物的影响──生物安全；
（3）对生物圈中生态环境的影响──环境安全。

发表各自见解。

先阅读教材，然后分组讨论，提出问题、初步解决问题，汇总组内不能解决的问题。

每个小组上交未能解决的问题，对主要问题在全班范围内展开讨论。

记录整理需要进一步了解的问题。

看图片。
讨论。

讲授。

引导学生复习。

思考与讨论。

阅读分析。

讨论。

讨论。

自主学习。

先由教师引导归纳主要的问题，再由学生交流讨论。

课下查阅资料、为辩论会做准备。

了解“伦理”的基本含义。
意识到生物技术安全性和伦理问题讨论的必要性。

初步认同对生物安全性和伦理问题的负责任的态度。

了解转基因产品的发展及其对社会的贡献；对转基因技术应肯定它的进步性，然后再讨论其中的问题。

感受不同的观点；形成质疑的氛围。

学习对一个复杂问题进行分析时，首先加以归类的分析方法。

训练思维的发散性、语言的表达能力，为自主学习做铺垫。

运用已有的知识去理解和评价不同的观点。

通过问题的集中，激发学生解决问题的欲望，激励学生的深入学习。

为下节课学习提出具体的指导、避免盲目性。

第3节基因工程与转基因生物

第3节基因工程与转基因生物

一、教材分析：

本节课的教学内容是在学生已经学习了遗传信息、DNA复制和蛋白质合成有关原理基础上，在生产实践中的应用。由于此项技术是属于分子水平的操作，内容比较抽象，学生不易接受。因此，教材的编排充分的考虑到这一点，理论结合实际，从基因工程操作过程的原理需要的3种工具作为切入口，为学习基因工程的过程作好铺垫。同时也需要我们在教学中贯彻STS教育。

教材基本上按照原理、过程、应用、发展前景以及可能带来的正负两方面的影响展开的，这样的安排符合认识发展的一般规律，通过事例引起学生的学习兴趣，鼓励学生今后做进一步探索和研究。在转基因生物产品的安全性问题上，引导学生辩证的看待和应用现代生物技术。

课程标准规定本节内容的学习水平为B级，所以教材不仅体现了基因工程的一般知识体系，而且反映了基因工程的成果和应用前景，用事实来引导学生领悟生物技术发展的过程，激发学生的探究欲望和热情。

二、教学目标：

知识与技能理解基因工程的概念

理解基因工程的基本过程

理解基因工程的应用及其可能带来的安全问题

过程与方法通过学习和阅读基因工程发展过程中的重要事件和研究成果，加深理解基因工程的原理和一般操作过程

从网络和报刊杂志上搜索并关注基因工程对人类经济、生活和科学发展的贡献，及其发展前景和可能带来的安全性问题。

开展“科学技术是双刃剑”的思考和讨论。

情感态度与价值观全面思考基因工程所带来的巨大社会效益和经济效益，以及社会伦理和安全问题，树立正确的科学价值观

三、重点与难点

重点：基因工程的概念

基因工程的基本步骤

转基因生物

难点：限制酶和DNA连接酶

重组DNA

基因工程的基本步骤

四、教学策略

本节课教学用2课时。第一课时从设置问题情景引入基因工程概念到基因工程的基本过程。教师应将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。教学中，教师可以结合学生熟悉的具体事例来讲述，也可以制作电脑动画来表现这一动态过程，使学生对“提”“装”“导”“选”四个步骤有较深的感性认识。本节的侧重点是基因工程的原理，因此在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必要引入过多的专业术语和详细的操作技术，力求语言形象生动，不增加深度和难度。

第二课时主要解决转基因技术的应用和转基因生物产品的安全性。前半段在简要回顾基因工程的概念和基本步骤的基础上，分三部分对转基因技术的应用加以介绍，这部分内容适合教师深入浅出的讲解。后半段引导学生讨论基因工程的利与弊，主要围绕两个话题展开，教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论，争辩过程本身就是对学生思维的训练，能够给予学生不少的启发。鼓励学生踊跃发言，如果学生积极性高的话，教师可设计合适的情景，组织学生进行角色扮演、制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动，让学生站在不同角度思考问题并做出判断，使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。最后教师要指出：科学技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，也可能造成一些负面影响。身为现代公民，应该关注科学技术的发展和影响。

高考生物二轮现代生物科技安全性和伦理问题、生态工程名师讲义

胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程

一、胚胎工程

1．受精作用和早期胚胎发育过程：

(1)受精条件。

精子必须经过①获能过程，卵母细胞必须发育至减Ⅱ中期才能参与受精作用。

(2)受精过程。

②过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。

(3)早期胚胎发育过程。

卵裂期整个胚胎的体积基本不变，每个细胞的体积减小；开始出现细胞分化的时期是囊胚期。

2．胚胎干细胞：

(1)来源：早期胚胎或原始性腺。

(2)特点：体积小、细胞核大、核仁明显，具有发育的全能性。

(3)应用：治疗某些顽症；定向培育人造组织器官；研究体外细胞分化和细胞凋亡的机理。

3．胚胎移植：

(1)胚胎移植的理论基础。

①移入：经同期发情处理后，同种供受体生殖器官的生理变化相同。

②收集：早期胚胎形成后，未与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。

③存活：受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。

④发育；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，且不影响供体胚胎的遗传特性。

(2)胚胎移植的实质和意义。

①实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。

②意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。

(3)胚胎移植操作流程。

二、生物技术的安全性与伦理问题

1．转基因生物的安全性问题：

(1)食物安全：滞后效应、过敏原、营养成分的改变(实质性等同)。

(2)生物安全：对生物多样性的影响。

(3)环境安全：对生态系统稳定性的影响。

2．生物技术引发的伦理问题：

(1)克隆人技术。

①违反人类伦理道德。

②冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。

③人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

(2)设计试管婴儿。

①把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。

②抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。

(3)基因检测。

①对个人隐私权提出挑战。

②制造基因歧视。

3．正确看待生物技术：

(1)正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。

(2)支持治疗性克隆，反对任何生殖性克隆人实验。

三、生态工程原理

内容举例

物质循环再生原理物质能够在生态系统中循环利用，提高能量利用效率无废弃物农业

物种多样性原理物种越多，营养关系越复杂的生态系统具有越高的抵抗力稳定性单纯林引起的“绿色荒漠”问题

协调与平衡原理需要考虑环境承载力(环境容纳量)，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量赤潮和水华等水体富营养化问题

整体性原理既要考虑自然生态系统的规律，还要考虑社会和经济等系统的影响力林业建设中自然生态系统与社会、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桑基鱼塘

系统整体性原理：总体功能大于各部分之和藻类和珊瑚虫的关系

1．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。()

　×　分析：大多数国家对转基因农产品实施了产品标识，但有无危害性尚不明确，不可能都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害。

2．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。()

　√　分析：物种之间具有生殖隔离，一般只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别并结合为受精卵。

3．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液都需加入动物血清。()

　√　分析：早期胚胎培养是动物细胞培养技术的应用，需要加入动物血清。

4．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。()

　×　分析：适于移植的胚胎应是桑椹胚或囊胚，原肠胚不宜进行胚胎移植。

5．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。()

　√　分析：早期胚胎的所有细胞均来自于同一个受精卵的有丝分裂，所有细胞的基因组成相同。

6．如转基因植物的外源基因来自于自然界，则不存在安全性问题。()

　×　分析：转基因植物的外源基因可能导致有害物质的产生，或进入杂草体内，导致安全性问题。

7．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。()

　×　分析：实施生态工程的目的是发挥资源的生产潜力。防治环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展，而不是单纯获取生产和生活物质。

8．胚胎干细胞具有细胞核大，核仁小和蛋白质合成旺盛的特点。()

　×　分析：胚胎干细胞分裂旺盛，具有细胞核大、核仁大而明显、蛋白质合成旺盛的特点。

胚胎工程

　(2014山东理综)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：

(1)htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。

(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过______，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。

　(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采集的精子必须利用获能液处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为XX类型才能发育为母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚胎细胞可发育成个体的全能性。(4)基因成功表达的标志是产生了相应的蛋白质，因此htPA基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物)。

　(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(2分)　(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)(2分)

(1)繁殖方式分析。

①有性生殖的后代与亲本性状有较大差异，其主要原因是什么？

②题目所述采用试管动物技术产生新个体，应该属于哪一种生殖方式？

(2)胚胎移植的技术分析。

①哪些现代生物技术可能用到胚胎移植技术？

②胚胎移植的意义是什么？

　(1)①提示：基因重组。②提示：有性生殖。

(2)①提示：转基因动物、试管动物、克隆动物、胚胎分割等。

②提示：发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

　(2014临沂模拟)科学家通过转入四种基因可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞)，iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能。下图是设想用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的流程，请回答：

(1)胚胎干细胞来源于________，具有________，经诱导能发育成个体。

(2)iPS细胞培育过程中运用到的生物技术有过程①__________和过程②________等。

(3)过程①的培养液中除合成培养基的成分外，还需添加____________等天然成分。过程②进行时，需要先利用______________技术将四种目的基因扩增，再将目的基因与反转录病毒载体结合，以构建________________，然后将其导入患者的体细胞，诱导形成iPS细胞。

(4)经过程③、④后，改造得到的A是____________________，再植入患者体内，使患者能够产生正常红细胞，这种治疗方法称为______________。

(5)iPS细胞的诱导成功具有的医学价值是(答出两点即可)

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

　(1)早期胚胎或原始性腺　发育全能性

(2)动物细胞培养　(转)基因工程

(3)血清、血浆　PCR　基因表达载体

(4)造血干细胞　体外基因治疗

(5)治疗人类疾病，培育人造组织器官，解决供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题等

生态工程

　(2014湖北襄阳一模，40)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。整体是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；循环是投入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、社会综合效益的可持续发展。

(1)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了__________(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中，植物位于第__________营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于__________所固定的__________能。

(2)生态工程应在__________、__________、__________等方面取得最佳效果并达到预期目标。

(3)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。

(4)一般来说，生态工程的主要任务是对________________________进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

　(1)该题强调的是池中的所有生物，不包含无机环境，所以不能称为生态系统而应该是群落。流入一个生态系统的总能量为生产者(第一营养级)所固定的总能量。(2)从材料中的最后一句话可知：生态工程应在经济、社会、生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。(3)生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业通过人工设计生态工程，协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业必须遵循协调和平衡原理。(4)生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

　(1)群落　一　生产者　太阳

(2)经济　社会　生态环境

(3)生态学　环境与经济　生态平衡

(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)

(1)生态系统成分正误判断。

①细菌一定是分解者。()

②动物一定是消费者。()

③生产者一定是绿色植物。()

(2)能量流动问题分析。

①进入植物池的总能量________(“大于”“等于”或“小于”)植物固定的太阳能。

②植物固定的总能量________(“大于”“等于”或“小于”)植物体内有机物所含有的能量。

　(1)提示：①×　②×　③×

(2)提示：①大于　②大于

生态工程在农业中的应用技术分析

(1)物质的良性循环技术：实现废物资源化，提高能量利用效率。

(2)套种技术：根据不同植物的生长期，充分利用光能。

(3)间种技术：根据不同植物对光照强度的需求不同，充分利用光能。

(4)轮种技术：由于不同作物对无机盐离子的选择吸收，可以恢复或提高土壤肥力。

(5)生物防治技术：利用生物间的捕食或寄生关系防治害虫。

1．(2014烟台模拟)如图是吉林大学农学院在奶牛繁育基地成功培育携带外源赖氨酸基因的克隆奶牛的过程示意图，此牛能够产生含赖氨酸较高的牛奶。请据图回答：

(1)获得外源赖氨酸基因片段所需要的工具酶是____________，该基因片段可以从自然界已有的物种中分离出来，还可以________________。

(2)c过程所用的运载工具主要是______________。对选择好的雌牛D和代孕牛E要____________处理。

(3)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是____________。在胚胎移植时，通过________技术可获得较多奶牛F胚胎。

(4)奶牛F的毛色一定和奶牛______________的一样，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

　(1)限制酶　人工合成

(2)质粒　用激素进行同期发情

(3)早期胚胎培养　胚胎分割

(4)C　它为奶牛F提供了细胞核

2．(2014河南禹州一模)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：

(1)图中c的操作名称是__________。d、f的操作名称是__________。

(2)图中用到的激素是__________，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的__________期，其中胚胎干细胞来源于__________(填数字标号)。

(3)过程h常用的方法是__________。采用__________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。

(4)图中A、B牛的性别__________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。

　(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。

　(1)胚胎分割　胚胎移植　(2)促性腺激素

囊胚　③　(3)显微注射法　DNA分子杂交　(4)相同

3．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图。据图分析：

(1)示意图中还缺少生态系统的________成分，食用菌和蛆蛹属于生态系统中的________，用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了________________________。

(2)该生态系统的能量流动特点是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)该生态系统中有________条食物链，写出其中最长的一条食物链：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)用蛆蛹粪便作为有机肥还田，运用了________原理。

　(1)非生物的物质和能量　分解者　物质多级利用

(2)单向流动、逐级递减

(3)2　农作物→畜、禽→人

(4)物质循环再生

4．随着生活污水的大量排放，淡水湖泊水华频繁发生。人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理方法。近年来，采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法，收到较好的效果。另外，环保部门采用跌水充氧技术对生活污水进行处理：生活污水首先进入沼气池，经过沼气池处理后的污水再用泵提升进入多级跌水池，跌水池分多格串行，内装组合填料，借助生长在填料上的微生物去除有机物，经过跌水池的污水一部分回流入沼气池，另一部分进入水耕型蔬菜池(如下图)。

根据上述资料回答下列问题：

(1)杀藻剂处理水华与生物修复的方法相比，主要缺点是________和________；挺水植物能够抑制藻类繁殖的原因是________________，该修复系统经过一段时间运行后，群落结构趋于稳定，群落的这个变化的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)污水处理过程有多种微生物参与，生长在填料上的微生物在生态系统中属于________。经过水耕型蔬菜池处理后的水中，________元素明显减少；水耕型蔬菜池还生活着其他生物类群，水耕型蔬菜池就是一个小型的____________。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生长，对水中____________的繁殖和生长起到了抑制作用，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统的________多层次的循环利用。

(3)为了检验污水处理的效果，常测定BOD5(5日生化需氧量)的值。BOD5通常指20℃下，1L污水中所含有机碳源在微生物氧化时，5日内所消耗分子氧的毫克数。若假设原来100mL污水中的有机物含量为2.1g，等价于1.8g葡萄糖的耗氧量，污水处理后测得BOD5的值为190mg/L，则污水净化率达到________左右(以BOD5减少的百分率表示)。

(4)上述资料中应用的生态工程的基本原理有(写两个)________、________。

　(1)污染环境(杀伤天敌)　使抗药性个体不断增加　遮挡藻类光合作用所需的太阳光　生态系统的自我调节

(2)分解者　氮、磷　生态系统　藻类　物质　(3)99%

(4)物种多样性原理　物质循环再生原理　系统的整体性原理(任选两个即可)