2015届高三生物二轮同步训练：《胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程》

第2讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程直击考纲1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()。2.胚胎干细胞的移植()。3.转基因生物的安全性()。4.生物武器对人类的威胁()。5.生物技术中的伦理问题()。6.生态工程的实例()。7.胚胎工程的应用()。8.简述生态工程的原理()。1判断下列有关胚胎工程及其应用的叙述(1)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 (2012浙江，2A)()(2)卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 (2009江苏，8A)()(3)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清(2011江苏，18C)()(4)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植(2011江苏，18B)()(5)试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术(2011江苏，18D)()(6)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 (2009江苏，8B)()(7)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎(2010江苏，16C)()(8)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点(2009江苏，8C)()2判断下列有关生物技术的安全性和伦理问题的叙述(2012江苏，13、2010江苏，18组合)(1)种植转基因作物应与传统农业种植区隔离()(2)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中()(3)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()(4)转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中()(5)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加()(6)动物的生长激素基因转入植物后不能表达()(7)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()重点一胚胎工程1完善下面的早期胚胎发育过程受精卵 卵裂桑椹胚：卵裂形成的包括32个细胞左右的胚，每个细胞都属于全能细胞幼体2胚胎工程操作流程分析(以牛为例)深度思考(1)上述图示中几次用到了激素？分别是什么作用？提示两次；第一次用激素对受体和供体母牛进行同期发情处理；第二次用促性腺激素对供体做超数排卵处理。(2)胚胎移植过程进行哪两次检查？提示第一次是对收集的胚胎进行检查；第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。(3)胚胎移植所用胚胎是有性生殖还是无性生殖产生的？提示是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成，还是通过核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成。其中通过核移植技术和胚胎分割形成的胚胎是无性生殖产生的。(4)胚胎移植(胚胎能够移入受体、胚胎收集、胚胎在受体能够存活、胚胎能够正常生长发育)的几个生理学基础是什么？提示哺乳动物排卵后，同种供受体生殖器官的生理变化是相同的，这是胚胎能够移入受体的生理基础。早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，而是处于游离状态，这是胚胎收集的生理基础。受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理基础。供体胚胎可与受体子宫建立联系，且不影响供体胚胎的遗传特性，这是供体胚胎正常发育的生理基础。3胚胎干细胞的培养流程对位训练1牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答：(1)图中a、b、c过程分别是指_、_、_。(2)在胚胎移植过程中，供、受体母牛选择好后，要用动物激素进行同期发情处理，这样处理的原因是_，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_；处理的时期是_。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。(5)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是()A胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，需移植到发情的母牛子宫内发育BA细胞不一定是受精卵细胞C两个胚胎具有不同遗传物质D图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段答案(1)超数排卵处理胚胎的收集胚胎移植(2)使供、受体母牛处于相同的生理状态(3)胚胎分割移植囊胚期或桑椹胚期(4)体积小，细胞核大，核仁明显(5)B解析(1)图示a、b、c过程依次为对供体母牛进行超数排卵处理、配种后胚胎的收集和向受体母牛的胚胎移植。(2)为使受体接受胚胎应对供受体进行同期发情处理。(3)为提高胚胎利用率宜采取胚胎分割移植技术。(4)胚胎干细胞的形态特征包括体积小、核大、核仁明显等。(5)胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状；和两个胚胎是由同一胚胎分割而来的，其遗传物质相同；在胚胎分割移植时，胚胎未发育到原肠胚阶段；A细胞也可以为核移植的重组细胞。2(2013江苏卷，13)软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是 ()A首先经超数排卵处理后进行体外受精B从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型C根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫答案D解析胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚，D错误。重点二生物技术的安全性和伦理问题1转基因生物的安全性问题(1)食品安全方面：可能合成毒蛋白、出现新的过敏原、改变食物的营养成分等。(2)生物安全方面：有可能造成“基因污染”，危害生物的多样性。(3)环境安全方面：有可能打破物种界限，改变生态系统的能量流动和物质循环；造成二次污染或产生危害动植物和人类的生物或产物。2生物技术引发的伦理问题(1)克隆人技术违反人类伦理道德。冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。(2)设计试管婴儿把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。(3)基因检测对个人隐私权提出挑战。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。技能点拨1克隆人与设计试管婴儿流程图(1)克隆人(2)设计试管婴儿2比较试管婴儿与克隆人的不同试管婴儿克隆人技术基础体外受精、胚胎移植核移植技术、胚胎移植生殖方式有性生殖无性生殖遗传物质遗传物质来自两个个体遗传物质主要来自核供体3.设计试管婴儿与试管婴儿的不同点所用的技术手段不同：前者在婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断或基因诊断，后者不需要。应用不同：前者主要用于白血病等灾难性疾病的治疗，后者主要解决不孕夫妇的生育问题。对位训练3(2013江苏卷，15)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答案B解析本题用直选法。对转基因食品只是要求标注“转基因*”等字样，并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B错误。4供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题，而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图回答下列问题。(1)过程A表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_细胞提供细胞质，进行人工重组，由此产生的重组细胞的遗传物质主要来自图中的_。(2)过程B表示的生物技术是_，C表示定向诱导技术，其诱导的对象是_细胞。(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果多种多样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_。(4)中国政府对“克隆人”的观点是_。“有一男子患有白血病，经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复”，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？_。答案(1)细胞核移植(次级)卵母供体乙(2)动物细胞培养内细胞团(胚胎干细胞)(3)细胞核具有全能性基因的选择性表达(4)禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆符合，因为脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞解析(1)从图中可以看出，过程A是细胞核移植的过程，其遗传物质主要来自供体乙，其中由(次级)卵母细胞提供细胞质。(2)过程B是重组细胞经动物细胞培养发育成胚胎的过程，过程C是将从囊胚内细胞团中获得的胚胎干细胞诱导分化形成不同组织、器官的过程，即治疗性克隆过程。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。(4)中国政府对“克隆人”的观点是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞，所以符合伦理道德。重点三生态工程的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物种多样性原理生态系统的稳定性生物多样性程度高，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”建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物的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、过度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，保障生态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：整体大于部分之和保持很高的系统生产力珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系对位训练5下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于 ()A湿地生态恢复的生态工程B节水和废水处理与应用的生态工程C小流域综合治理与开发的生态工程D清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程答案B解析由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能源问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。6设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，下图就是一种“加环”示意图。据图判断，下列说法不正确的是()A用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用B用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益C用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了物质循环再生原理D在离开人的管理条件下，该生态工程仍可以正常运转答案D解析农业生态系统的一个关键特点是离不开人的管理。网络小结1将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋于正常。上述事实说明 ()A该过程体现了胚胎干细胞的全能性B移植的细胞中所有基因都得到表达C干细胞经处理后进行了定向分化D移植的细胞具有无限增殖的能力答案C解析移植后的胚胎干细胞定向分化成了胰岛B细胞，使小鼠体内胰岛素分泌正常。2通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是 ()A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低答案D解析在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而受体母牛则不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎可来自体内受精发育形成的受精卵；移植的胚胎不能用原肠胚，而应是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移植；目前以二分胚胎的分割和移植成功率最高，而同卵多胎的成功率较低。3(2012浙江卷，2)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是 ()A绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D原肠胚发育分化形成内外两个胚层答案A解析为保证物种在遗传上的稳定性，同一物种的精卵细胞在结合时，需要先通过细胞的识别，此过程由细胞膜上的糖蛋白完成，因糖蛋白具有物种特异性，其细胞识别也具有物种特异性，A项正确；受精卵卵裂时产生的细胞团称为卵裂球，随卵裂球细胞数目的增加，细胞逐渐变小，总体积基本不变，B项错误；滋养层细胞是已经具有定向分化趋向的细胞，分化方向一旦确定即稳定而不可逆转，失去了发育的全能性，C项错误；原肠胚发育分化会形成各种器官原基，D项错误。4(2013山东卷，35)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培养出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，这过程称为_，也可以从灰鼠体内取出卵子，通过_后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的_分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向_后用于疾病的细胞治疗。答案(1)原代培养接触抑制(2)冲卵体外受精(3)胚胎移植(或核移植)冷冻(或低温)(4)内细胞团分化解析从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，分瓶后的为传代培养；培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为细胞的接触抑制；细胞胚胎可从灰鼠输卵管内冲卵获得；重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内，暂不进行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存；胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，可以作为干细胞的来源，iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。5(2013海淀期中)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)如图所示(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。1下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究，请据图回答下列问题：(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从_或_中分离获取。(2)过程将胚胎干细胞置于射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_，该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(4)过程是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是_。(5)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。(6)该研究中，包含的生物技术有_(至少写出两种)。答案(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)发育的全能性原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用显微注射法(5)使移植组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足或器官移植后的免疫排斥等(6)动物细胞培养、基因工程、早期胚胎培养、胚胎移植解析(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎或原始性腺中分离获取。(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。(4)基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T细胞，不能发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后的免疫排斥等问题有重要意义。(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、基因工程、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。2阅读下面材料，回答下列问题。材料生态农业是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、社会综合效应的可持续发展。(1)生态工程应在_、_、_等方面取得最佳效果并达到预期目标。(2)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。答案(1)经济社会生态环境(2)生态学环境与经济生态平衡解析(1)从材料可知：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。(2)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的两个良性循环，实现经济、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。32012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把cMyc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。(1)基因工程中经常使用的工具酶是_，常用的载体除了动植物病毒外还有_和_。(2)若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用_技术改造病毒外壳蛋白，直接对_进行操作。(3)应用_技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从_中获得的胚胎干细胞，在培养基中根据需要加入相应的小分子物质以促进其_得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为_。(4)iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆一样引发_问题。(5)iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因_的结果。答案(1)限制酶和DNA连接酶质粒噬菌体(2)蛋白质工程基因(3)核移植早期胚胎或原始性腺定向分化治疗性克隆(4)伦理学(5)选择性表达解析(1)基因工程中经常使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，常用的载体除了动植物病毒外还有质粒和噬菌体的衍生物。(2)载体病毒颗粒的感染性是由病毒的蛋白质外壳决定的，所以要增强其感染性，可利用蛋白质工程改造病毒蛋白质外壳；要改造蛋白质，可直接对控制合成该蛋白质的基因进行操作，通过改造基因实现对蛋白质的改造。(3)应用核移植技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从早期胚胎或原始性腺中获得的胚胎干细胞，在培养基中根据需要加入相应的小分子物质促进其定向分化得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为治疗性克隆。(4)iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆那样引发伦理学问题。(5)细胞分化是基因选择性表达的结果。4胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。如图是培育出所需性别的试管牛的示意图。回答下列相关问题：(1)图中过程通常采用的是体外受精技术，在这个过程中获能的精子与体外培养至_(填时期)的卵母细胞结合形成受精卵，防止多精入卵的两个生理反应是_，为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的_。(2)过程中受精卵培养发育至_时期，再经胚胎移植到代孕母牛的子宫中从而获得后代。供体胚胎在受体子宫能存活的生理基础是_。(3)动物生物反应器是转基因动物技术中最诱人的部分之一。例如将人的血清白蛋白基因导入牛的体内，并使之在乳腺中特异性地表达出血清白蛋白，在培育转基因奶牛的过程中，常选用的受体细胞是_，导入目的基因的常用方法是_。答案(1)减数第二次分裂中期透明带反应和卵细胞膜反应促性腺激素(2)桑椹胚或囊胚受体对植入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应(3)受精卵显微注射法解析(1)过程是体外受精技术，在此过程中获能的精子与体外培养至减数第二次分裂中期的卵母细胞结合形成受精卵，阻止多精入卵的两个生理反应是透明带反应和卵细胞膜反应；给母牛注射促性腺激素可以使其超数排卵。(2)过程是胚胎移植，胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚期；供体胚胎在受体子宫内能够存活的生理基础是受体对植入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。(3)基因工程中培育转基因动物的受体细胞是受精卵；目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。5胚胎工程是一项综合性很强的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培养试管牛的过程。 (1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(3)图中过程A称为_，它在胚胎工程中的意义在于_。(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。答案(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)解析刚获取的卵母细胞还没有发育成熟，不能与精子受精，需要在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下，使获取的卵母细胞成熟，采集的精子要进行获能处理，获能方法有培养法和化学诱导法；在培养受精卵时，需要提供一定的CO2用来维持培养液的pH的稳定；胚胎移植是胚胎工程实施过程的重要一环，可以充分发挥优良个体的繁殖能力，大大推动畜牧业的发展；目的基因导入动物受精卵大多采用显微注射法，转基因成功与否，就是看是否有目的基因控制的产物合成。6(2012山东卷，35)毛角蛋白型中间丝(KIF )基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图所示。(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%的CO2的气体环境中，CO2的作用是_。(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。答案(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素、孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割解析(1)基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体的衍生物及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具；所需工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)分散皮肤组织块成单个细胞可使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)。在动物细胞培养过程中，CO2的作用是维持培养基(液)pH的相对稳定。(3)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核。(4)把重组细胞培养到早期胚胎叫早期胚胎培养技术；在胚胎移植前，通过胚胎分割技术可获得较多胚胎。7羊绒素有“软黄金”之称，内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊是我国的两大产绒品种。我国生物学家运用现代生物技术培育出了转基因克隆绒山羊，其过程如下图所示：(1)在辽宁绒山羊细胞中获取的IGFI基因在导入胚胎干细胞之前须_，这是基因工程操作的核心步骤，该操作过程必需的工具酶是_，将IGFI基因导入胚胎干细胞最有效的方法是_。(2)转基因胚胎干细胞培养过程常在培养液中加入一定量的_。以防培养过程中的污染；同时在使用合成培养基时，为保证细胞正常生长，在培养基中还要添加_等天然成分。(3)干细胞经扩大培养诱导分化为早期胚胎，随后即可植入经_的代孕母羊体内。为提高胚胎利用率，还可以采用_技术以获得更多的转基因克隆绒山羊幼仔。(4)请列举至少两种转基因克隆绒山羊培育过程中采用的现代生物技术：_。答案(1)构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶显微注射技术(2)抗生素血清、血浆(3)同期发情处理胚胎分割(4)DNA重组技术(转基因技术)、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植(任填2个)解析基因工程所用的基本工具有限制酶、DNA连接酶和载体，其中，常用的载体是质粒，也可用噬菌体的衍生物和动植物病毒。在动物细胞工程中，若将动物组织分散成单个细胞，常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶来处理；若进行核移植，需先将卵母细胞培养到M中期并做去核处理；动物细胞的培养需要无菌无毒条件，一定的营养条件，血浆血清和O2、CO2气体条件，其中的气体CO2主要用于维持培养液的pH。在动物胚胎工程中，常用促性腺激素处理雌性个体而使其超数排卵；常采用核移植和早期胚胎培养技术获得重组胚胎，并进一步培育出克隆动物，常采用胚胎分割和胚胎移植技术获得更多的优良个体。8猪的基因和人类的基因存在一定相似度。据报道，经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起到保护创面免受感染的作用。移植猪皮后，还要在猪皮上开很多小口，移植患者的自体皮放入其中，自体皮慢慢生长，覆盖裸露的皮肤，而猪皮最终会掉光。为了使移植的猪皮存活更长时间，有人设法导入人的相关基因(用P表示)，获得转基因小白猪。其简单流程如下图所示：(1)过程中形成重组DNA常用的酶有_和_；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是_。(2)过程中，常用_酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、_、温度和pH、_。(3)过程中所用的胚胎工程技术是_，然后将早期胚胎移入另一头与供体_，但未经配种的代孕母猪的相应部位。(4)图中的卵母细胞应在体外培养到_期。答案(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶显微注射法(2)胰蛋白(或胶原蛋白)营养气体环境(或通气环境)(3)(早期)胚胎体外培养同期发情(或同时发情)(4)减数第二次分裂中解析从图示看出，过程中形成重组DNA常用的酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是显微注射法；过程为动物细胞培养过程，常用胰蛋白酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在动物细胞培养过程中要满足的条件是无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境；过程为早期胚胎培养，之后将早期胚胎移入另一头与供体同期发情，但未经配种的代孕母猪的相应部位；图中的卵母细胞应在体外培养到减数第二次分裂中期。9根据以下材料回答问题材料据国家林业局发布的一项调查表明，我国已经成为受荒漠化危害最为严重的国家之一。目前，全国四分之一以上的田地荒漠化，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元，因此在实施西部大开发过程中，要切实搞好生态环境的保护和建设，大力开展植树种草、治理水土流失、防治沙漠化等活动。(1)从生态因素分析，改善西部地区生态环境首先必须解决的非生物因素是_。(2)“退耕还林(还草)”所依据的主要生态工程原理是_，其目的是提高生态系统的_。(3)保护环境、保持生态系统稳定性的关键是保护森林。近年来，我国北方频繁出现“沙尘暴”，源头主要来自黄土高原和内蒙古地区。请分析造成土地沙化的原因(至少两点)。_。(4)西部大开发中一项很重要的内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，在我国西北地区植树造林应注意哪些问题？_。答案(1)水(2)物种多样性原理自我调节能力(3)过度樵采、过度放牧、盲目开垦等(答出两点即可)(4)栽种与西北气候环境相适应的树种或草，并注意考虑环境的承载力解析(1)由于西部地区特定的地理条件，环境恶劣，降雨量较少，因而要改善该地区生态环境必须解决缺水问题。(2)“退耕还林(还草)”所遵循的生态工程原理是生物多样性原理，“退耕还林(还草)”提高了物种多样性的同时，提高了生态系统的自我调节能力。(3)造成土地沙化的原因有：过度樵采、过度放牧、盲目开垦、不合理利用水资源等。(4)因该地区环境条件恶劣，降雨量较少，在植树造林时应考虑树种对环境的适应性，如多栽种灌木等，并且要考虑环境的承载力。10在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图，并回答问题。(1)该生态工程所遵循的基本原理是_(至少写2种)。(2)该生态系统的能量流动从_开始，图中属于消费者的生物有_。(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是_。(4)该生态系统为何能提高经济效益？_。(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。_。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)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜(3)粪便等“废弃物”被及时利用(4)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)(5)蚕沙碎屑用来养鱼，鱼塘塘泥用来肥田解析(1)生态工程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、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)生态系统的能量流动是从生产者固定的太阳能开始的，即桑、油菜固定的太阳能。消费者是蚕、禽、畜等。(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。(4)该生态系统实现了物质和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘的塘泥还可作肥料来肥田。