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（25）胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
——2025届高考生物二轮复习易错重难提升
易混易错梳理
一、胚胎发育中的易混问题
（1）成熟的精子必须获能后才具备受精能力。
（2）动物排出的卵子成熟程度不同，需要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力。
（3）卵裂阶段的细胞分裂方式为有丝分裂
（4）细胞开始出现分化的阶段是囊胚期，可以进行胚胎移植或胚胎分割的阶段为桑椹胚期和囊胚期。
二、胚胎分割、胚胎移植易混淆的问题
1.材料选择：发育良好、开态正常的桑椹胚或囊胚
2.囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
三、胚胎工程中的几点易错点：
1.受精卵进行细胞分裂，形成桑椹胚，不进行细胞分化囊胚细胞开始分化，囊胚的內细胞团细胞具有全能性3.卵裂期是早期胚胎发育的一部分，原肠胚也属于早期胚胎
四、体外受精及胚胎移植中的3点易错警示
（1）胚胎移植过程中两次使用激素，第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理：第二次用促性腺激素对供体做超数排卵处理。
（2）胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的，还是由核移植技术形成重组细胞并发育而成或胚胎分割形成的。
（3）胚胎分割的2个注意事项
①材料选择：选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
②分割注意点：选材为囊胚时，注意将内细胞团均等分割
五、生态工程与传统农业的比较
比较项目 生态工程 传统农业
基本原理 生态学、工程学 工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节 人为调控
与环境的关系 协调 破坏环境
主要能源 太阳能 化学能
生物多样性 得到保护 减少
六、生态工程实例中运用的原理及注意的问题
类型 主要原理 注意问题
农村综合发展型生态工程 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 ①核心：沼气工程为中心； ②优点：农、林、牧、副、渔全面发展；开发可更新资源，减少环境污染
小流域综合治理生态工程 整体性原理、协调与平衡原理 ①“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益； ②不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色
大区域生态系统恢复工程 物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理 “三北”防护林工程建设中应注意的问题：①考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种； ②考虑树种多样性，保护防护林体系的稳定性； ③不同地区应根据当地情况采取不同策略
湿地生态恢复工程 协调与平衡原理、整体性原理 ①主要措施：退耕还湖； ②主要困难：解决迁出湖区居民的生活和就业问题
矿区废弃地的生态恢复工程 系统学和工程学原理 ①种植耐旱的灌木、草和树； ②合理确定载牧量； ③改良表土
城市环境生态工程 协调与平衡原理、整体性原理等 ①大气污染解决措施：禁止使用有铅汽油； ②水污染解决措施：减少或禁止污水排放，进行污水净化
七、理性看待转基因技术的原因
（1）生物技术和其他科学技术一样具有两面性，是一把“双刃剑”，既能推动社会发展和技术进步，也可带来灾难。
（2）社会的发展总是和技术的发展密切联系，从促进社会发展的角度看，必须不断发展生物技术，造福人类，同时尽量避免灾难。
八、治疗性克隆和生殖性克隆的比较
比较 治疗性克隆 生殖性克隆
不 同 点 概念 利用克隆技术产生特定细胞或组织（上皮组织、神经组织或肌肉组织等）等用于治疗性移植的克隆性技术 利用克隆技术获得胚胎，并将胚胎孕育成为人类个体的克隆性技术
目的 治疗人类疾病 繁殖新个体
操作水平 细胞或组织水平 个体水平
相同点 都属于无性生殖，产生新细胞、新组织，遗传信息相同
九、试管婴儿与设计试管婴儿的区别与联系
项目 设计试管婴儿 试管婴儿
区 别 技术手段 多了胚胎移植前进行遗传学诊断这一环节 不需进行遗传学诊断
实践应用 用于白血病、贫血病等疾病的预测 解决不孕不育
联系 二者都是体外受精，体外进行早期胚胎发育，再进行胚胎移植，从生殖方式上应为有性生殖
易混易错通关
1.一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下，图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂，如图3；染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞，如图4,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是( )
A.图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B.该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
2.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是( )
A.①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精精子需要获能
B.②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
C.③代表胚胎分割，需均等分割桑甚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育
D.⑤代表胚胎移植，受体应处于适合的生理状态，可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理
3.下图所示是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。下列说法错误的是( )
A.哺乳动物的体外受精包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤
B.在体外受精前，要对精子进行获能处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力
C.图中移植的胚胎具有雌性和雄性两个供体的遗传物质
D.胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→原肠胚→囊胚
4.下图表示牛胚胎移植的流程，其中①~④表示相应的操作过程。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①注射相关激素，使供、受体同期发情
B.过程②注射促性腺激素，达到超数排卵的目的
C.过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎
D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
5.精子载体法是以精子作为载体，携带外源基因进入卵细胞的方法，利用该方法制备转基因鼠的基本流程如图。下列关于该过程的叙述，正确的是( )
A.过程①可以选择用Ca2+处理精子，使外源基因进入
B.过程②的形成过程体现了细胞膜的信息交流的功能
C.过程③中的卵裂期发生在透明带中且胚胎的总体积不变
D.过程④需要给代孕母鼠注射免疫抑制剂药物
6.胚胎休眠现象最早发现于一些野生哺乳动物中，是指动物交配受精后，受精卵发育至胚泡阶段后游离于着床部位，但不立即发生着床，而是延缓一定时间后再植入处于容受态的子宫，继续完成其后的着床发育的现象。为了检验小鼠休眠胚胎冻融后的质量及体内外发育潜力，科学家将休眠胚胎与正常发育的孵化期胚胎进行冻融后检测其发育率、产子率等，结果如表。下列相关分析错误的是( )
表1胚胎冻融培养后发育率
组别 冻融后培养胚胎数（枚） 继续发育胚胎数（枚） 发育率（%）
休眠胚胎 52 49 94.2
孵化期胚胎 69 51 73.9
表2胚胎冻融后移植产子率
组别 解冻后移植胚胎数（枚） 受体数（只） 妊娠受体（只） 产仔数（只） 产子率（%）
休眠胚胎 206 14 9 84 40.8
孵化期胚胎 126 10 7 39 30.1
A.根据表1可知休眠胚胎的发育率高于孵化期胚胎
B.根据表2可知休眠胚胎的产子率高于孵化期胚胎
C.获取休眠胚胎的方法是从母鼠的输卵管内冲出胚胎
D.可利用手术的方法将胚胎移植到母鼠的子宫内
7.下列关于胚胎移植生理学基础的说法，错误的是( )
A.早期胚胎处于游离状态，为胚胎的移植提供了可能
B.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理、组织上的联系，这是供体胚胎正常发育的生理基础
C.受体子宫与外来胚胎不发生排斥反应，这为胚胎在受体内存活提供了可能
D.胚胎移植产下的个体在细胞质基因控制的性状上与受体性状相似
8.让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。请据图分析，下列说法正确的是( )
A.图中涉及的细胞工程技术有动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养等
B.进行G操作时应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
C.若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状
D.依据目前的生物技术和理论，可通过生物工程手段获得新物种“羊一牛”
9.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D.将小鼠桑椹胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
10.近日某医学中心科学家们完成了世界首例将猪的心脏移植到人体的跨物种器官移植手术并获成功，该技术起始时需要对猪的相关基因进行编辑处理。这项成果无疑给器官移植技术带来了更宽广的发展空间，也给生命科学带来了更多的希望与思考。下列关于该过程的推测正确的是( )
A. 对动物基因进行编辑不存在安全性与伦理问题
B. 对于器官衰竭患者来说，该成果给予了他们更多的希望与机会
C. 任何物种的器官经基因编辑后都能移植到人体且不引起排斥反应
D. 该成功标志着对人体基因进行大规模编辑以确保异种器官移植的时代来临
11.某地转基因木瓜市场占有量达九成，其中不少转基因木瓜为非法品种，在没有获得国家农业部授予的安全证书或审批进口的前提下就流向了市场。我国批准发放了转基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生产应用安全证书。下列说法正确的是( )
A.转基因食物产品生产的都是自然界中存在的物质，安全检测是不必要的
B.转基因玉米在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染
C.种植转基因植物不会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.我国通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全
12.治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程，有关叙述正确的是( )
A.相同的胚胎干细胞经培养后形成不同的细胞是由于遗传物质发生了改变
B.上述过程利用了动物细胞核移植、胚胎移植等技术
C.胚胎干细胞若在饲养层细胞上培养能够维持只增殖不分化的状态
D.胚胎干细胞的体积较大，因此核仁也比较明显
13.若将生物技术运用于战争或恐怖活动，则后果将十分可怕，下列关于生物武器及相关约定的阐述中，错误的是( )
A.生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点
B.生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
C.转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
D.我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散
14.试管婴儿技术不仅为部分不育的夫妇提供生育的机会，也给一些遗传病患者生育健康的下一代带来希望。回答下列问题：
（1）在采集卵母细胞之前，需要给供卵者注射适量的促性腺激素，目的是_____。
（2）从卵巢中吸取的卵母细胞，不能直接与获能精子受精，原因是_____。
（3）受精过程中，卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应，作用是_____。
（4）设计试管婴儿技术，在胚胎植入母体孕育前，需要对胚胎进行遗传学诊断，筛除_____的胚胎，有利于生育健康的下一代。如果滥用设计试管婴儿技术，将会对社会产生负面影响，滥用设计试管婴儿技术的表现之一是将该技术用于设计_____。
15.林业生态工程是指依据生态工程学和森林生态学的基本原理，设计和建造的以木本植物为主体、协调人与自然关系的一种生产工艺系统。请回答下列问题：
(1)在建设林业生态系统时，必须走生态经济之路，生态经济所遵循的主要原则和实现手段分别是 和 。
(2)林业生态系统的设计过程中，各组分之间必须具有适当的比例关系，以便使系统顺利完成能量、物质、信息、价值的转换和流通，这体现了生态工程的 原理，并且还要综合考虑林业生态系统的经济效益、生态效益和社会效益，这主要体现生态工程的 原理。
(3)建设林业生态系统时要归还林业的本来面目，不能将如中草药、食用菌、野生花卉、香料植物甚至果树都拒之门外，从生态系统稳定性的角度分析，原因是 。其中食用菌在林业生态系统中属于 。
(4)林业生态系统具有涵养水源、保持水土、防风固沙、维护生态平衡、减少自然灾害等作用这体现了生物多样性的 价值。
答案以及解析
1.答案：C
解析：图1表示该异常胚胎的受精过程，有2个精子同时与卵细胞接触，此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，A错误；该卵子与2个精子受精，是异常受精，透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中仍起作用，B错误；图4中细胞A、C能正常发育，其染色体都是来自精子的1个父系染色体组和卵细胞的1个母系染色体组，而细胞B不能正常发育，其两个染色体组都来自父系，这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同（来自同一个雌原核），来源于父亲的染色体不同（分别来自两个不同的雄原核，且分别含X、Y染色体），C正确，D错误。
2.答案：D
解析：①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，当胚胎发育至囊胚阶段，开始出现细胞分化，B错误；③代表胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分裂，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而桑葚胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与受体的生理状态有关，要对供、受体母牛进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。
3.答案：D
解析：一般哺乳动物卵子形成的减数分裂Ⅰ过程在卵巢内完成，减数分裂Ⅱ过程在输卵管完成，A正确；卵细胞的形成是从胎儿时期开始的，B错误；不同哺乳动物产生的精子形态相似，大小略有不同，且与动物体型大小无关，C错误；精子产生过程中会发生变形，精细胞变形为精子，而卵细胞产生过程中不会发生变形，D错误。
4.答案：C
解析：图中过程①表示利用相关激素对供、受体进行同期发情处理，A正确；过程②注射促性腺激素，达到超数排卵的目的，B正确；过程③主要涉及体内受精和把子宫内的胚胎冲洗出来，C错误；过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎，D正确。
5.答案：BC
解析：将表达载体导入微生物时选择用Ca2+处理，A错误；过程②为受精作用，受精是指精子与卵子相互识别、融合成为受精卵的过程，其中精子与卵子的识别过程体现了细胞膜信息交流的功能，B正确；胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂，C正确；过程④为胚胎移植，胚胎移植的生理学基础之一是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此不需额外注射免疫抑制剂药物，D错误。
6.答案：C
解析：由表1数据可知，休眠胚胎的发育率为94.2%，高于孵化期胚胎的发育率73.9%，A正确；由表2数据可知，休眠胚胎的产子率为40.8%，高于孵化期胚胎的产子率30.1%，B正确；因早期时胚胎不是立即着床，而是处于游离的状态，所以获取休眠胚胎的方法是从母鼠子宫内冲出胚胎，C错误；可利用手术法将胚胎移植到母鼠的子宫内，D正确。
7.答案：D
解析：早期胚胎在相当一段时间内是独立存在的，未与子宫建立实质性联系，这为胚胎的移植提供了可能，A正确；供体胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后正常发育所需要的营养条件，B正确；一般来说，同一物种的受体子宫对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象，这为胚胎在受体内存活提供了可能，C正确；供体胚胎的遗传性状与供体性状相似，D错误。
8.答案：A
解析：分析题图可知，图中涉及的细胞工程技术有动物体细胞核移植（E）、胚胎移植（羊1、羊2）、胚胎分割（G）和动物细胞培养（F）等，A正确；进行G操作时应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，不选择原肠胚，原因是原肠胚细胞已经分化，不能进行胚胎分割，B错误；通过题图分析可知，小羊只获得了羊N细胞的细胞核基因，羊N线粒体中的基因不会遗传给小羊a,C错误；依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊一牛”，D错误。
9.答案：C
解析：
A 精子获能是获得受精的能力，不是获得能量 A错误
B 在培养哺乳动物体外受精后的早期胚胎时，培养基中应含有其所需的各种营养物质，通常还需加入血清等一些天然成分 B错误
C 应用体细胞核移植技术可以获得体细胞克隆牛，克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程 C正确
D 胚胎分割可以看作是动物无性繁殖的方法 D错误
10.答案：B
解析：A.转基因技术的安全问题需要验证才能得到证实，对动物基因进行编辑可能存在安全性问题，A错误;
B、对于器官衰竭患者来说，跨物种器官移植手术给予了他们更多的希望与机会，B正确;
C、其他物种的器官经基因编辑后都能移植到人体且也可能会引起排斥反应，C错误;
D.跨物种器官移植手术并获成功，是对供体生物进行的基因编辑，而不是对人体基因进行大规模编辑，D错误。
11.答案：B
解析：A、转基因食物产品通常导入了外来基因,由于基因间的互作机制等原因,安全检测是必需的,A错误;B、转基因玉米由于导入了抗虫基因,故其在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染,B正确;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,故应在种植时划分区域,注意其与非转基因植物的距离等,C错误;D、保证转基因产品的安全应是趋利避害,不能因噎废食,故不能通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全,D错误。故选B。
12.答案：C
解析：相同的胚胎干细胞经培养后形成不同的细胞是由于发生了基因的选择性表达，而遗传物质不发生改变， A错误；题图过程经过了动物细胞核移植，未进行胚胎移植， B错误；胚胎干细胞若在饲养层细胞上培养能够维持只增殖不分化的状态，C正确；胚胎干细胞的体积小、细胞核大、核仁比较明显，D错误。
13.答案：A
解析：生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受地形、风向等多种自然条件影响，A错误；生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，B正确；转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点，C正确；我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。
14.答案：（1）使其超数排卵
（2）从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟，需要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精
（3）防止多精入卵
（4）有遗传缺陷；婴儿性别
解析：（1）给供卵者注射适量的促性腺激素，能促使供体超数排卵，使供体产生更多的卵子。
（2）从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟，需要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
（3）受精过程中，卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应，防止多精入卵。
（4）利用设计试管婴儿技术，在胚胎植入母体孕育前，需要对胚胎进行遗传学诊断，筛除有遗传缺陷的胚胎，有利于生育健康的下一代；如果滥用设计试管婴儿技术，将会对社会产生负面影响。滥用设计试管婴儿技术的表现之一是将该技术用于设计婴儿性别。
15.答案：(1)循环经济 生态工程
(2)系统整体性 整体性
(3)物种丰富度越大，生态系统的营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越高(3分) 分解者
(4)间接
解析：1、生态工程建设目的：遵循自然界物质循环的规律，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的同步发展。(少消耗、多效益、可持续)。
2、生态经济主要是通过实行“循环经济”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，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。
生态工程依据的基本原理：
(1)物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
(2)物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
(3)协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度；
(4)整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
(5)系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，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之和的效果，即“1+1>2”。

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