生物28 胚胎工程与生态工程

专题28 胚胎工程与生态工程高考生物高考生物 (新课标专用)考点考点1 1胚胎工程胚胎工程1.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程采用的是细胞工程中的技术,过程采用的是胚胎工程中的技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。五年高考(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。答案答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B解析解析(1)图中过程采用体细胞核移植技术;过程为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程,利用了(早期)胚胎培养技术。(2)动物细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,CO2作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时,需用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上除目的基因外,还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性,可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体,则不会发生免疫排斥反应。解题关键解题关键识别题图中胚胎工程各步骤的名称是解答本题的关键。2.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是,后代中出现这种母牛的概率是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵子的成熟在过程中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用技术。答案答案(20分)(1)生长发育或胚胎发育隐性AC1/8(2)获能或增强活力供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割解析解析(1)由于B是具有适宜本地生长基因的纯合子,故选择B作为母本,可使胚胎在母体内正常生长发育。让B与纯合的具有高产奶基因的A杂交得到C,C牛的产奶量并未提高,可推知高产奶是隐性性状,而C为杂合子。因引进的是含高产奶基因的纯种公牛,故可选用AC杂交组合,后代中高产奶且适宜本地生长的母牛的概率为1/41/2=1/8。(2)精子需进行获能处理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精过程中完成。胚胎培养中,葡萄糖的作用是提供能量。为筛选出具有优良性状的母牛,在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。经过过程的基因重组产生同时含有高产奶基因和适应本地生长基因的卵细胞,是后代出现高产奶且适宜本地生长母牛的前提。(3)可通过胚胎分割技术提高已有胚胎的利用率。考点考点2 2生物技术的安全性、伦理问题与生态工程生物技术的安全性、伦理问题与生态工程1.2016浙江自选,18(二),5分(二)某农户建立了小型的“蔬菜鸡、猪沼气”系统。请回答:(1)这一系统属于人工干预下的生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和,在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑这三者的投入与产出外,还要考虑的投入。(2)在该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于的生态工程。A.生物多样性保护和持续利用B.节水和废水处理与利用C.山区小流域综合治理与开发D.洁净及可再生能源系统组合利用答案答案(二)(1)庭院分解者劳动者(2)D解析解析(二)(1)该小型人工系统属于庭院生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和分解者,在分析该系统的经济效益时,需要综合考虑这三者的投入和产出及劳动者的投入。(2)该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于洁净及可再生能源系统组合利用的生态工程。2.(2014重庆理综,7,10分)为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在,导致群落中植物物种数增加;t1t3,人工林抵抗力稳定性的变化是;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这主要体现了生态工程的原理。答案答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性(系统论)解析解析(1)在生态系统中,将有机物转化为无机物的生物是分解者。人工林土壤中存在种子或繁殖体,会导致群落物种数增多,进而使人工林自我调节能力增强,抵抗力稳定性增强。由于阳光等资源有限,群落中植物物种数增加,物种间竞争加剧。(2)人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,这主要体现了生态工程的整体性原理。以下为教师用书专用3.(2011课标,40,15分)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。(2)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。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。(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。答案答案(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)解析解析(1)依据题干提供的信息分析,污水流经厌氧沉淀池时,有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物;流经曝气池时,有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物;流经兼氧池后,微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级;植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据小题中提供的信息可推测出,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。考点考点1 1胚胎工程胚胎工程1.(2018安徽皖南八校二模,38)据最新报道,中科院动物研究所的科学家利用CRISPR-Cas9基因编辑技术创造出12只健康猪,其体内脂肪比普通猪低约24%。低脂肪的动物有一个基因能通过燃烧脂肪控制体温,创造出低脂肪的猪将能节省养殖户的大量保温费用,减少寒冷冬季造成的损失。回答下列问题:(1)为了获得更多的猪卵(母)细胞,要对供体猪注射促性腺激素,促进其。采集的精子需经过处理,才具备受精能力。判断卵细胞是否受精的标志是。(2)在体外培养受精卵时,培养液中通常需加入等一些天然成分,还需提供CO2以维持。(3)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行处理。胚胎移植的实质是。胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是。A A组组 2016201820162018年高考模拟年高考模拟基础题组基础题组三年模拟答案答案(1)超数排卵获能在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体(2)(动物)血清培养液的pH(3)同期发情早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系解析解析(1)为了获得更多的猪卵(母)细胞,要对供体猪注射促性腺激素,促进其超数排卵。采集的精子需经过获能处理,才具备受精能力。在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体是受精的标志。(2)在体外培养受精卵时,培养液中通常需加入(动物)血清等一些天然成分,还需提供CO2以维持培养液的pH。(3)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行同期发情处理。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。易错警示易错警示受精的标志受精完成的标志。受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间可以观察到两个极体;而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。2.(2018湖南永州三模,38)“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿含有“一父两母”三人的遗传物质,可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题:(1)诞生“三亲婴儿”的过程中,用到的胚胎工程技术有(至少写两种)。(2)三亲婴儿的体细胞中有(填“大于”“等于”或“小于”)1/2的DNA来自母亲卵母细胞。(3)由于女性的自然生理周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射来促进排卵,该物质可由人体的(填器官)分泌。(4)卵母细胞与精子体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查。获得的早期胚胎若暂不移植给受体,可采用法保存。(5)从早期胚胎中分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为在功能上,ES细胞具有。ES细胞在形态上表现为。答案答案(1)体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植(2)小于(3)促性腺激素垂体(4)受精状况和受精卵的发育能力冷冻(5)发育的全能性体积小、细胞核大、核仁明显解析解析(1)诞生“三亲婴儿”的过程中,需用到技术有核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。但核移植属于细胞工程,因此用到的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)重组细胞的细胞核DNA来自母亲卵母细胞,细胞质DNA来自捐献者卵母细胞,核移植后培养到M中期卵母细胞,然后与精子进行体外受精,则三亲婴儿的体细胞中核DNA一半来自母亲卵母细胞、一半来自精子,细胞质DNA几乎全部来自捐献者卵母细胞,因此三亲婴儿的体细胞中有小于1/2的DNA来自母亲卵母细胞。(3)捐献者在取卵前通常需要注射促性腺激素来促进排卵,促性腺激素由垂体分泌。(4)卵母细胞与精子体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。获得的早期胚胎若暂不移植给受体,可采用冷冻法保存。(5)由于ES细胞具有发育的全能性,因此可诱导分化出不同的组织细胞。另外ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。3.(2018山东烟台一模,38)下图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究,分析回答下列问题。(1)a过程表示基因工程,则其核心步骤是。该过程所使用的工具酶有。(2)b过程可增加ES细胞的数量,若想从早期胚胎中获得更多的ES细胞,可将早期胚胎培养至(时)期。d过程移入的胚胎能够存活,是因为代孕子宫不会对其发生。同时能与受体子宫建立正常的联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞,再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物,该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”,从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)上述研究过程中使用的技术有(至少3个)。若要培养试管动物,除以上技术外,还需要运用技术。答案答案(1)(致癌)基因表达载体的构建限制酶和DNA连接酶(2)囊胚免疫排斥反应生理和组织抗肝癌细胞抗体(3)DNA重组技术、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植体外受精解析解析(1)图中a表示将致癌基因导入小鼠的胚胎干细胞(基因工程),b表示胚胎干细胞的体外培养,c表示利用早期胚胎培养技术获得早期胚胎,d表示胚胎移植技术,最终获得转基因小鼠。基因工程的核心步骤为基因表达载体的构建,该过程所使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)通过胚胎干细胞的体外培养,可以获得更多的ES细胞,其采用的技术属于细胞工程中的动物细胞培养。若要从早期胚胎中获得更多ES细胞,则可将早期胚胎培养至囊胚期。d过程移入的胚胎能够存活,是因为代孕子宫不会对其发生免疫排斥反应。同时其能与受体子宫建立正常的生理和组织联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞,再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物抗肝癌细胞抗体,该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”,从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)由图知,完成该研究过程需要使用的技术有DNA重组技术、早期胚胎培养、胚胎移植、动物细胞培养,若要培养试管动物,除以上技术外,还需要运用体外受精技术。4.(2018广东江门一模,38)荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一。某良种公司引进纯种荷斯坦奶牛,并用以下途径繁育出荷斯坦良种奶牛群体。请回答以下问题。(1)请把上面空格的内容补充完整:激素;处理;。(2)该公司为了在短时间内得到更多的良种奶牛,常常在进行过程之前采用技术进行操作。若进行操作的是囊胚阶段的胚胎,要注意的是。(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?(填“一定不相同”或“可能不相同”或“一定相同”)。为什么?。(4)为了确保得到雌性的奶牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。答案答案(1)促性腺同期发情胚胎移植(2)胚胎分割将内细胞团均等分割(3)可能不相同因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来(4)DNA分子杂交技术解析解析(1)对良种荷斯坦母牛进行超数排卵处理时需使用促性腺激素。对受体母牛要进行同期发情处理,以使其生殖器官的生理变化与供体相同。质量检查、培养合格的早期胚胎可以进行胚胎移植。(2)欲得到更多的良种奶牛,常常在进行胚胎移植之前采用胚胎分割技术进行操作。对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割。(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型可能不相同,因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来。(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,可取滋养层细胞,利用DNA分子杂交技术,做DNA分析性别鉴定。考点考点2 2生态工程生态工程5.(2018宁夏银川一中二模,38)随着“绿水青山就是金山银山”的提出,生态经济的重要性日益突显。综合所学知识,回答下列有关问题:(1)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这一成就遵循的基本原理是原理。生态经济改变了人类能征服自然的错误观念,其所遵循的主要原则是,使一个系统产出的污染物,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。与传统的工程相比,生态工程的特点是。(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”,该工程依据的基本原理主要是、(答出2个)。(3)湿地生态恢复工程是采用工程和相结合的方法,使受到干扰的湿地恢复,在湿地的周围还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠机制恢复其生态功能。答案答案(1)物质循环再生循环经济少消耗、多效益、可持续(2)物种多样性原理整体性原理(3)生物措施自然演替解析解析(1)“无废弃物农业”指的是生态农业中一些物质被循环利用,没有直接作为废弃物抛弃而污染环境,这一成就所遵循的基本原理是物质循环再生原理。(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”,是指在我国三北地区(西北、华北和东北)建设的大型人工林业生态工程。它是我国政府为改善生态环境所建立的,其最重要的生态效益是防风固沙,防止沙漠化,该工程依据的基本原理主要是物种多样性原理和整体性原理。(3)湿地生态恢复工程是采用工程和生物措施相结合的方法,使受到干扰的湿地恢复,在湿地的周围还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使被破坏的湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能。6.(2018江苏南通考前卷,31)如图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图。请回答。(1)该生态农业园建设依据的主要生态工程原理有(至少答出2个)。在“沼气发酵池采摘园”过程中发生着(选填“仅物质”仅能量”或“物质和能量”)的传递。(2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式,主要体现群落的(选填“水平”或“垂直”)结构在实践中的应用,这种养殖模式的优点是。(3)流入该生态系统的总能量是。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义是。(4)请根据图示绘制出碳元素流经鸡鸭的过程图:。答案答案(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理仅物质(2)垂直能充分利用生态系统的空间和食物资源(3)生产者固定的太阳能和人工输入的能量实现了生态系统物质和能量的多级利用,减少了环境污染(4)解析解析(1)该生态农业园建设依据的主要生态工程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;沼气发酵池中有大量微生物,能将有机物分解成无机盐,采摘园里的植物只能利用沼液中的无机物,因此,在“沼气发酵池采摘园”过程中发生着仅物质的传递。(2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(如上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等),主要体现群落的垂直结构在实践中的应用;这种养殖模式的优点是能充分利用生态系统的空间和食物资源,缓解生物间的竞争。(3)流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工输入的能量。该生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义是实现了生态系统物质和能量的多级利用,减少了环境污染。(4)根据图示可知,稻、麦和蔬菜等中的有机碳经鸡鸭的消化吸收被同化为鸡鸭体内的有机碳,这些有机碳中有一部分通过自身的呼吸作用以CO2形式释放到环境中,一部分直接流向蝇蛆(分解者),还有一部分输出该生态系统,被人类利用。B B组组 2016201820162018年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组(时间:50分钟分值:90分)非选择题(共90分)1.(2018安徽蚌埠二模,38)2017年岁末,孙强、蒲慕明领导的研究团队在国际上首次利用体细胞成功创建克隆猕猴中中、华华,2018年2月,它们的“家庭”也迎来第三个成员梦梦。之所以引起轰动是因为高度分化的体细胞细胞核中的基因大多数已经“沉默”,取得成功非常不易。体细胞克隆猴的诞生,是人类认识克隆技术,研究细胞功能和治疗性克隆的里程碑式研究结果。同时,也是人类干细胞研究方兴未艾事业的一个开始。克隆上述三只猴子的一般操作的流程如图,请回答以下问题:(15分)(1)从流产的一只猕猴胎儿皮肤上获取单个细胞需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理。然后放入气体条件是的恒温箱中培养。(2)请你推测注入的神秘浓度比的药物的作用是。注入细胞的方法是。(3)卵母细胞要发育到时才适合核移植,早期胚胎要发育到时才适合进行胚胎移植。(4)我们大胆推测,通过体细胞克隆猴的研究,我们将来会找到方法,让高度分化的人体细胞逆向生成,并克隆出用于替换人体相应病变结构。答案答案(1)95%空气加5%CO2(或5%CO2)(2)唤醒“沉默”的基因,使得细胞能恢复分化能力形成胚胎显微注射法(3)M中期囊胚期(4)胚胎干细胞人体器官解析解析(1)动物细胞培养的气体条件是95%空气加5%CO2,其中空气中氧气能满足细胞的呼吸作用,5%CO2能维持培养液的pH。(2)结合题意“高度分化的体细胞细胞核中的基因大多数已经沉默”分析,注入的神秘浓度比的药物的作用就是唤醒体细胞核的“沉默”基因,使得重组细胞能恢复分化能力形成胚胎。注入动物受体细胞的方法通常选择显微注射法。(3)用于受精和接受细胞核的卵母细胞都需要发育到M中期,早期胚胎要发育到囊胚期时才适合进行核移植。(4)让高度分化的人体细胞逆向生成胚胎干细胞,并克隆出人体器官用于替换人体相应病变结构,是科学家们继续进行研究的课题。2.(2018河南八市一模,38)科技人员利用基因工程、胚胎工程等将哺乳动物转变成“批量生产药物的工厂”。下图为利用奶牛生产抗病毒的特效药干扰素的基本流程。请回答:(15分)(1)由干扰素mRNA形成cDNA的过程称做。过程获得大量干扰素基因的方法有、PCR技术扩增和人工合成。过程中用到的“工具酶”有。过程中采用最多最为有效的方法为。(2)形成受精卵的过程主要包括精子穿越放射冠和透明带,进入卵细胞膜,。在这个过程中,防止多精子入卵受精的屏障有。(3)过程中由受精卵形成的“早期胚胎”为,该胚胎可用于过程,也可放入中保存。(4)若转基因牛的体细胞中只携带了一个干扰素基因,常采用的方法来培育出体细胞中含有两个干扰素基因的纯合个体。答案答案(1)反转录从cDNA文库中获取(从基因文库中获取)限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶显微注射技术(2)原核形成和融合透明带反应和卵细胞膜反应(3)桑椹胚或囊胚-196的液氮(4)多代杂交并筛选解析解析(1)由干扰素mRNA形成cDNA的过程称做反转录(逆转录)。过程表示目的基因(干扰素基因)的获取,其方法有从cDNA文库中获取(从基因文库中获取)、利用PCR技术扩增和人工合成。过程为基因表达载体的构建,用到的“工具酶”有限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶。过程是将构建的基因表达载体导入动物细胞,其中采用最多最为有效的方法为显微注射技术。(2)形成受精卵的过程主要包括精子穿越放射冠和透明带,进入卵细胞膜,原核形成和融合。在这个过程中,防止多精子入卵受精的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。(3)过程为胚胎移植,因此可用于过程的是在过程中由受精卵形成的“早期胚胎”桑椹胚或囊胚。该胚胎除了用于过程所示的胚胎移植外,也可放入-196的液氮中保存。(4)若转基因牛的体细胞中只携带了一个干扰素基因,则该转基因牛相当于杂合子,常采用多代杂交并筛选的方法来培育出体细胞中含有两个干扰素基因的纯合个体。3.(2018河南豫南六市一模,38)利用的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞的分化。据此回答有关该研究工作的问题:(15分)甲乙(1)将胚胎干细胞进行动物细胞培养,向培养液中加入诱导物,两周后镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为。(2)进行胰岛素释放实验,检测上述细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能:控制培养液中葡萄糖的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功,得到此结论的依据是。(3)体内移植实验:将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内,测小鼠血糖,结果如图乙所示。该实验是否支持胰岛素释放实验的结论?。在细胞移植时,需用同一品系的小鼠进行移植,其目的是。(4)在胰岛组织中,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,这两种激素对血糖浓度的调节具有,从而共同维持机体血糖浓度的稳态。(5)指出本研究在实践方面的一个意义。答案答案(1)细胞分化(2)在糖浓度高时,胰岛素分泌多,在糖浓度低时,胰岛素分泌少(3)支持防止出现免疫排斥(4)拮抗作用(5)诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化,为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径解析解析(1)将胚胎干细胞诱导为胰岛样细胞的过程为细胞分化。(2)据图甲分析可知,通过控制培养液中葡萄糖的浓度来测定胰岛素的分泌量,在糖浓度高时,胰岛素分泌多,在糖浓度低时,胰岛素分泌量少,说明干细胞诱导成功。(3)要检验胰岛B细胞有没有分化形成,需将该细胞移植到胰岛细胞被破坏的(也可以是患有糖尿病的)小鼠体内,再测定血糖的含量,与对照组比较;从结果图可知,移植组的血糖浓度最终恢复稳定到正常值,而未移植组血糖浓度仍较高,说明了诱导实验成功。在进行细胞移植时用同一品系的小鼠目的是防止出现免疫排斥反应导致实验失败。(4)胰岛素能降低血糖,胰高血糖素能升高血糖,两者属于拮抗关系,共同调节血糖浓度的稳定。(5)本研究的意义在于:诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化,为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径。4.(2018贵州贵阳一模,38)自然生态系统是人类生存的环境基础。目前自然生态系统受到不同程度的干扰,一些湿地、草原等自然生态系统逐渐退化,为有效遏制生态系统的退化,某地进行了湿地生态系统的恢复工作。请回答下列问题:(15分)(1)恢复生态系统主要利用的是生物群落的原理,特别强调生态系统的能力与生物的适应性,辅以人为手段,尽快使生态系统从受损退化状态恢复到正常的健康状态。(2)湿地的水体中含丰富的微生物和藻类等,具有一定的处理城市生活污水的作用,生活污水经湿地处理后有机物含量大大减少。调查显示,生活污水排入湿地的入口附近的水体中溶解氧含量较低,流经湿地后,溶解氧含量逐渐上升,其原因是。(3)湿地中生活在不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是。答案答案(1)演替自我调节(2)排入口附近大量好氧微生物有氧呼吸分解有机物使溶解氧含量降低,之后有机物减少,好氧微生物数量下降,溶解氧消耗减少,同时由于藻类植物的光合作用产生氧气,溶解氧增加(3)不同动物所需的食物和栖息环境不同解析解析(1)生态系统恢复主要依据的是生物群落演替的原理,应根据生态工程的物种多样性原理和协调与平衡原理,提高生态系统的自我调节能力。(2)生活污水排入湿地的入口附近的水体中好氧微生物有氧呼吸分解有机物,消耗大量氧气,导致溶解氧含量较低,流经湿地后,有机物减少,好氧微生物数量下降,溶解氧消耗减少,同时藻类植物通过光合作用释放氧气,使溶解氧含量逐渐上升。(3)不同动物所需的食物和栖息环境不同,导致湿地中生活在不同植物区域的动物优势种有明显差异。5.(2018江西临川二中月考,38)传统经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源,消耗地球赠给我们的自然资本。为实现可持续发展,经济发展必须符合生态学规律,改变“人类能征服自然”的错误观念,走生态经济之路。2016年11月,南昌市政府提出不仅要解决交通拥堵问题,还要打造海绵城市。海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。(15分)(1)人类要实现可持续发展,必须走生态经济之路,生态经济所遵循的主要原则和实现的重要手段分别是和。(2)建设海绵城市的一个通常做法是做到雨水回收利用,城市蓄水池内不仅安装了现代化的雨水净化系统,还种植了许多水生植被辅助净化,这些植物的引种需遵循原理;建设海绵城市的目的之一是“扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展”,体现了原理。(3)在进行生态工程建设时,应当根据当地的实际条件、因地制宜地进行。如小流域存在的主要问题是,针对这种问题我国甘肃陇南地区总结出了“九子登科”的治理模式,而矿山废弃地生态修复工程的关键是和土壤微生物群落的重建。答案答案(1)循环经济生态工程(2)协调与平衡整体性(3)水土流失比较严重植被恢复解析解析(1)生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个系统产出的污染物,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就是生态工程。(2)引种植物时需考虑其与当地气候等条件相适应,应遵循协调与平衡原理;促进经济、社会、生态协调发展,应遵循整体性原理。(3)小流域存在的主要问题是水土流失比较严重;而矿山废弃地生态修复工程的关键是植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。6.(2017河南濮阳三模,38)下面是繁育良种奶牛的示意图,据图回答下列问题:(15分)(1)对供体母牛用处理可获得更多的卵母细胞,经人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前,若对胚胎进行性别鉴定,可以在分子水平上对早期胚胎进行性别鉴定,也可以在细胞水平上通过对的分析进行性别鉴定。体外培养受精卵时,培养液中提供CO2的目的是。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割,其操作过程中需要注意的问题是。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了,图示流程中冲卵的“卵”是指。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状,操作中用于核移植的体细胞一般选用代以内的细胞,其原因是。答案答案(1)促性腺激素性染色体维持培养液的pH将内细胞团均等分割(2)使供体、受体的生理变化相同早期胚胎1010代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型解析解析(1)对供体母牛用促性腺激素处理可使其超数排卵,以获得更多的卵母细胞。若在细胞水平上对胚胎进行性别鉴定,可通过对性染色体分析加以鉴别。体外培养受精卵时,培养液中提供CO2用于维持培养液的pH。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割,需要注意将内细胞团均等分割。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了给供体的胚胎移入受体时提供相同的生理环境。题图过程中的冲卵实际上是获得早期胚胎。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状,操作中用于核移植的体细胞一般选用10代以内的细胞,其原因是10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。