2019年高考生物 专题辅导与训练九 第2讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程.doc

2019年高考生物 专题辅导与训练九 第2讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程1.(14分)(xx唐山模拟)在胚胎移植中,牛的胚胎移植技术较为成熟。请回答牛的胚胎移植技术中的相关知识。 (1)牛的胚胎移植技术中,对供体的要求是 和生产性能优秀的个体。(2)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能,这是因为早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于。(3)在胚胎移植技术中,收集到胚胎后要进行,再进行移植。(4)精子进行获能处理,通常采用的体外获能方法有 法和 法两种。2.(14分)(xx保定模拟)下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答：(1)方法和方法均用到的生物技术有 和 。(2)从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到(时期)才能与精子结合。(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵细胞结合,完成受精作用,这个过程叫。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到。(4)生产上常用期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用技术。3.(14分)目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题：(1)人体器官移植面临的主要问题有和免疫排斥,目前临床通过使用抑制的增殖来提高器官移植的成活率。(2)胚胎干细胞(EK细胞)来源于细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行,可培育出特定人造组织、器官,进而解决免疫排斥问题。(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的,作用是。(4)基因工程技术还可用于基因诊断和基因治疗,基因诊断的基本原理是 。(5)基因工程产物可能存在着一些安全性问题,下列说法不正确的是()A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,进而导致自然种群被淘汰B.载体上的标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物C.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,从而可能打破生态平衡4.(14分)(xx潍坊模拟)下图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程,请据图回答问题：(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已屠宰的雌猪中获取。(2)过程用到的工具酶有;过程最常用的方法是。(3)图中转荧光蛋白基因克隆猪如果 和 ,即可分别在分子水平和个体水平说明荧光蛋白基因已成功表达。(4)过程为技术,其意义是 。5.(15分)下面甲、乙分别表示稻-鱼-蛙共生农业生态和普通稻田生态系统的物质能量转化示意图。请据图回答：(1)分析说明鱼和蛙在该生态系统中物质和能量流动中的积极作用是什么? 。(2)分析说明稻-鱼-蛙共生生态系统的生态优势。 。(3)上述两个生态系统中的各种生物所需的有机物都依赖于,生命活动所需的能量归根到底都来自于。(4)甲和乙相比,抵抗力稳定性较强的是 ,原因是 。(5)从能量流动的角度看,建立甲生态系统的目的是 。(6)为了使稻获得高产,稻田乙需要经常使用农药,而甲则不需要,原因是 。(7)一般地说,农田生态系统的 稳定性较低。废弃农田上会发生群落演替,该演替的类型是 。6.(14分)如图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答：(1)该生态工程所遵循的基本原理是(写两种)。(2)相对一般农业生态系统而言,此生态系统能提高经济效益,主要原因是充分利用了中的能量。(3)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是;沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是 。(4)农作物青贮的主要操作是：甘薯藤切段填压进入青贮窖中密封一段时间,其目的在于 。(5)请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解(各种生物的呼吸耗能不要求画出)。7.(15分)(能力挑战题)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,ah为操作过程,据图回答有关问题：(1)“试管牛”技术的操作流程是(填字母)。(2)图中数字标号代表的结构名称是： , 。(3)d操作的名称是,过程h常用的方法是。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 。(5)将处的细胞分离进行培养,需在培养皿底部铺设一层细胞,称为饲养层,饲养层的作用是 。(6)在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是 。答案解析1.【解析】(1)胚胎移植过程中,供体必须是遗传性能和生产性能优秀的个体;(2)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,这是胚胎收集的生理基础;(3)收集到的早期胚胎必须在体外培养到桑椹胚或囊胚后才能移植;(4)精子获能通常采用的方法有培养法和化学诱导法两种。答案：(1)遗传性能(2)游离状态(3)培养或保存(4)培养化学诱导2.【解析】(1)方法是培育试管牛,方法是培育克隆牛,二者均涉及的生物技术是动物细胞培养和胚胎移植。(2)卵母细胞需要培育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子结合。(3)精子必须获能才能与培养成熟的卵细胞结合,受精作用完成的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。(4)常用桑椹胚或囊胚期的胚胎进行胚胎移植,胚胎分割移植可以获得更多的遗传性状相同的家畜个体。答案：(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)胚胎移植(2)减数第二次分裂中期(3)精子获能两个极体(4)桑椹胚或囊胚胚胎分割移植【知识总结】胚胎分割技术归纳(1)理论基础：细胞的全能性。(2)物质基础：每个细胞内具有相同的遗传物质。(3)胚胎选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(4)操作程序：将胚胎移入含培养液的培养皿中,在显微操作下用分割针或分割刀片将胚胎分割,或用胰蛋白酶处理使卵裂中的细胞分散。(5)注意事项：对囊胚阶段的胚胎进行分割时,必须将内细胞团均等分割。3.【解析】(1)供体器官短缺和免疫排斥是器官移植面临的主要问题,T细胞在免疫排斥中起主要的作用。(2)EK细胞即胚胎干细胞,来源于原始性腺或早期胚胎(主要是囊胚期的内细胞团细胞)。获得胚胎干细胞可以通过克隆技术,其过程是：首先经过核移植获得重组细胞,然后重组细胞培养成早期胚胎,从早期胚胎内获得胚胎干细胞。对胚胎干细胞再进行定向诱导分化,获得特定的组织器官。(3)对小型猪的器官进行改造,使之移植到人体内不发生免疫排斥,这需要导入的调节因子即目的基因能够抑制抗原决定簇基因的表达。(4)基因诊断利用DNA探针(单链结构),利用碱基互补配对原则,如果有致病基因,则探针会和致病基因DNA单链形成双链结构,这就是DNA分子杂交技术。(5)三倍体转基因鲤鱼不能与正常鲤鱼杂交,即使能杂交后代也是不育的,不会导致自然种群被淘汰。B、C、D项均正确。答案：(1)供体器官短缺免疫抑制剂T细胞(2)囊胚期的内细胞团核移植体外定向诱导分化(3)目的基因抑制抗原决定簇基因的表达(4)DNA分子杂交(5)A4.【解析】(1)卵母细胞可以从输卵管中冲取,也可以从已屠宰的雌猪卵巢中获取。(2)构建重组质粒需要用限制酶切割质粒,然后用DNA连接酶连接质粒和目的基因。重组质粒导入受体动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法。(3)在分子水平检测荧光蛋白基因是否表达应用抗原-抗体杂交方法检测体内是否有荧光蛋白;在个体水平上可以直接观察转荧光蛋白基因克隆猪是否出现荧光现象。(4)过程为胚胎移植技术,其意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。答案：(1)卵巢(2)限制酶、DNA连接酶显微注射法(3)检测到体内有荧光蛋白出现荧光现象(4)胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力【误区警示】在分子水平和个体水平检测荧光蛋白基因是否表达方法不同。观察到荧光现象属于个体水平,在分子水平上应用抗原-抗体杂交方法进行检测。5.【解析】(1)鱼和蛙作为消费者,在生态系统中的作用是加速生态系统的物质循环和能量流动。(2)相比传统农业,生态农业实现了物质循环再生和能量的多级利用,并减少了农药、化肥的使用,减轻了环境污染。(3)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,各种生物所需的有机物都依赖于绿色植物的光合作用,生命活动所需的能量归根到底都来自太阳光能。(4)由于甲生态系统生物种类较多,营养结构复杂,自我调节能力较强,故甲和乙两个生态系统相比较,甲的抵抗力稳定性更强。(5)从能量流动的角度,设置生态农业的目的是调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(6)由于甲生态系统引入害虫天敌蛙,有效控制了害虫数量,因而不需要经常使用农药。(7)一般地说,农田生态系统的生物种类单一,营养结构简单,抵抗力稳定性较低。废弃农田发生的群落演替是次生演替。答案：(1)鱼、蛙是消费者,加速生态系统的物质循环和能量流动(2)在原有食物链中引入新的环节(将人们不能直接利用的有机物转化为可以直接利用的农副产品),有利于实现物质循环再生和能量的多级利用,并减轻了环境污染(3)绿色植物的光合作用太阳光能(4)甲生物种类较多,营养结构复杂,自我调节能力较强(5)调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(6)引入害虫天敌蛙,有效控制了害虫数量(7)抵抗力次生演替6.【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)一般的农业生态系统中,粪便直接被分解者分解,秸秆直接燃烧,此人工农业生态系统充分利用了粪便和秸秆中的能量。(3)沼气池分解了粪便等废物,产生沼气。沼气池产生的CO2进入大棚,增强了植物的光合作用。(4)青贮的作用是通过微生物发酵,初步分解农作物秸秆中的有机物,有利于禽畜的消化吸收。答案：(1)物质循环再生原理、协调与平衡原理(2)粪便等废物(3)分解作用可以增加大棚中CO2浓度,增强植物的光合作用,提高作物的产量(4)通过微生物发酵,初步分解农作物秸秆中的有机物,有利于禽畜的消化吸收(5)7.【解析】(1)“试管牛”是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术,图中“试管牛”技术的操作流程应是abfg。(2)图中是滋养层,是内细胞团。(3)d操作是胚胎移植;过程h是将外源基因导入受精卵,常用显微注射法。(4)在对囊胚期胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(5)饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞,在干细胞培养时,可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞,能够维持细胞不分化的状态。(6)哺乳动物早期胚胎发育过程中,囊胚的后一阶段是原肠胚。答案：(1)abfg(2)滋养层内细胞团(3)胚胎移植显微注射法(4)要将内细胞团均等分割(5)抑制细胞分化,促进细胞生长(6)原肠胚【知识总结】生物工程技术应用的组合(1)转基因植物培育：基因工程+植物组织培养;(2)转基因动物培育：基因工程+动物细胞培养+胚胎移植;(3)核移植(克隆)动物培养：核移植+早期胚胎培养+胚胎移植;(4)胚胎移植：体外受精(或自然受精)+早期胚胎培养+胚胎移植;(5)植物体细胞杂交：体细胞融合+植物组织培养;(6)试管动物：体外受精+早期胚胎培养+胚胎移植。