高考生物二輪復(fù)習 專題能力訓練17 胚胎工程、生態(tài)工程（含解析）-人教版高三生物試題

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1、專題能力訓練十七胚胎工程、生態(tài)工程1.請回答下列有關(guān)胚胎工程的問題。(1)胚胎工程是對動物或所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)。胚胎工程任何一項技術(shù)獲得的胚胎,都必須通過移至受體才能獲得后代。(2)哺乳動物的體外受精主要包括、受精等幾個主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能,可給供體注射,使其排出更多的卵子。(3)卵子需要發(fā)育到(時期),才具備受精能力。此時的卵子(填“能”或“不能”)與直接取自附睪尾部的精子受精,原因是。(4)精子與卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。答案:(1)早期胚胎配子胚胎移植(2)卵母細胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能促性腺激素(

2、3)減數(shù)第二次分裂中期不能精子未獲能(4)發(fā)育培養(yǎng)液解析:(1)胚胎工程就是對動物的早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎,或通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之發(fā)育成新個體的技術(shù)。(2)體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精等幾個主要步驟。為了充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能,可給供體注射促性腺激素,促進其排出更多的卵子。(3)卵子發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期時才具備受精能力,才能和獲能的精子完成受精作用。精子經(jīng)過在附睪中的發(fā)育,已經(jīng)具備

3、了受精能力,但在附睪與精漿中存在去獲能因子,它使精子的受精能力受到了抑制,所以精子獲能后才具有受精能力。(4)精子和卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),培養(yǎng)至囊胚或桑椹胚階段,即早期胚胎,才能移入代孕家畜的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。2.目前,精子載體法逐漸成為最具誘惑力的制備轉(zhuǎn)基因動物的方法之一。該方法以精子作為外源基因的載體,使精子攜帶外源基因進入卵細胞受精。下圖表示利用該方法制備轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程。請據(jù)圖回答下列問題。(1)獲取外源基因用到的工具酶是,為了提高實驗成功率,通常利用技術(shù)獲得大量標記的外源基因。(2)外源基因能夠整合到精子的上是提高轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵,因為受精時只有精子的才能

4、進入卵細胞中。(3)過程采用的是技術(shù),該過程中應(yīng)對已經(jīng)導(dǎo)入外源基因的精子進行處理。(4)過程需要在(至少寫出兩點)的條件下進行。由于人們對動物細胞所需營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚,因此在培養(yǎng)細胞時需在培養(yǎng)基中加入一定量的。答案:(1)限制性核酸內(nèi)切酶PCR(2)染色體頭部(細胞核)(3)體外受精獲能(4)無菌、無毒、溫度和pH適宜、營養(yǎng)充足、氣體環(huán)境適宜動物血清3.基因疫苗是指編碼外源性抗原的基因?qū)肴撕蛣游矬w內(nèi),讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白,誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。某科研所計劃利用基因疫苗,通過基因工程和胚胎工程技術(shù)培育具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛。請回答下列問題。(1)基因表達載體的構(gòu)建是基因工

5、程的核心,一個完整的基因表達載體至少包括目的基因、標記基因等。(2)動物基因工程常用的受體細胞是和,因為其全能性高,一般用法將目的基因?qū)胧荏w細胞。(3)欲檢測高產(chǎn)奶牛體內(nèi)是否出現(xiàn)口蹄疫病毒的抗原蛋白,在分子水平上檢測的方法及結(jié)果是從轉(zhuǎn)基因牛中提取,用雜交。如果出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中出現(xiàn)了抗原蛋白;如果不出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中未出現(xiàn)抗原蛋白。(4)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,其實質(zhì)是。(5)為提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技術(shù),應(yīng)該選 用什么樣的胚胎進行分割?。(6)現(xiàn)已經(jīng)通過基因工程和胚胎工程技術(shù)培育出一頭具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛,可以采用技術(shù)獲得大量具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛

6、。請簡要敘述過程。答案:(1)啟動子終止子(2)受精卵胚胎干細胞顯微注射(3)蛋白質(zhì)相應(yīng)的抗體進行抗原抗體(4)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(5)發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚(6)體細胞核移植取該轉(zhuǎn)基因牛的體細胞進行體細胞核移植,培養(yǎng)獲得大量的重組胚胎,再進行胚胎移植,就會得到大量具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)克隆奶牛4.中科院昆明動物研究所曾經(jīng)培育出中國首例轉(zhuǎn)基因獼猴。這一研究成果標志著中國科學家在非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物研究方面達到世界領(lǐng)先水平,為未來人類重大疾病的非人靈長類動物模型的深入研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。下圖是轉(zhuǎn)基因獼猴培育過程示意圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)基因表達載體除了

7、有目的基因外,還必須有啟動子、終止子以及。過程中常用的方法將目的基因?qū)胧芫选?2)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2維持細胞呼吸外,還需要提供CO2以維持。(3)圖中過程稱為,為使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同,此前需用雌性激素對代孕雌猴作處理。(4)若要同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴,可對早期胚胎進行,操作時應(yīng)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若選用囊胚期的胚胎,操作過程中要特別注意的問題是。答案:(1)標記基因顯微注射(2)培養(yǎng)液的pH(3)胚胎移植同期發(fā)情(4)胚胎分割均等分割內(nèi)細胞團5.據(jù)圖回答下列問題。(1)過程中,在培養(yǎng)液中加入使上皮組織細胞彼此分散,若用傳

8、代培養(yǎng)的細胞應(yīng)不超過10代,以保證細胞的不發(fā)生變化。(2)科學家用小分子化合物的組合對小鼠成纖維上皮細胞進行處理,促使已經(jīng)的成纖維上皮細胞“重新編程”產(chǎn)生GiPS細胞,這些GiPS細胞與囊胚中細胞性質(zhì)相同。(3)過程中,導(dǎo)入的重組質(zhì)粒中調(diào)控目的基因表達的組件是,的作用是鑒別和篩選含有目的基因的受體細胞。(4)若利用GiPS細胞誘導(dǎo)分化形成,再經(jīng)技術(shù),可較容易得到高等動物的體細胞克隆個體。(5)GiPS細胞經(jīng)過體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造組織器官。圖中培育骨髓造血干細胞移植回該小鼠體內(nèi)與異體骨髓造血干細胞移植相比,最大的優(yōu)點是。答案:(1)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)正常的二倍體核型(遺傳物質(zhì))(2)

9、(高度)分化內(nèi)細胞團(3)啟動子和終止子標記基因(4)早期胚胎(桑椹胚、囊胚)胚胎移植(5)不出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)6.下圖是科學家采用不同方法培育良種牛的過程。請據(jù)圖回答有關(guān)問題。(1)與一般的繁育良種動物方式相比較,胚胎移植的優(yōu)勢是。為提高良種奶牛的繁殖能力,在獲取卵母細胞之前需用促性腺激素對奶牛進行處理,目的是。(2)“轉(zhuǎn)基因牛D”培育過程中,常用受精卵作為外源基因的受體細胞,主要原因是。(3)圖中數(shù)字標號代表的結(jié)構(gòu)為,將來發(fā)育為,cd過程需對其均等分割的目的是。A、B?；蛐褪欠裣嗤?。(4)在培育良種牛的過程中,都運用了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。在動物細胞培養(yǎng)過程中,為防止雜菌的污染而要加入一定量

10、的。答案:(1)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力超數(shù)排卵(2)受精卵的全能性易于表達(3)內(nèi)細胞團胎兒的各種組織有利于胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育相同(4)抗生素解析:(1)與一般的繁育良種動物方式相比較,胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。對良種母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵。(2)受精卵的全能性易于表達,因此良種牛培育過程中,常用受精卵作為外源基因的受體細胞。(3)圖中為內(nèi)細胞團,將來發(fā)育為胎兒的各種組織;cd過程需對其均等分割,這樣有利于胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。來自同一個胚胎的后代具有相同的基因型,因此A、B牛的基因型相同。(4)在動物細胞培養(yǎng)過程中,為防止雜菌的污染而要加入一定量的

11、抗生素。7.下圖為胚胎工程相關(guān)過程示意圖,請回答下列問題。(1)受精大體包括,進入卵細胞膜,原核形成和融合等幾個過程。(2)過程的技術(shù)是,過程需要將剝離出來,并用酶消化成單個細胞。過程需要在培養(yǎng)皿底部加入胚胎成纖維細胞,形成,否則就會導(dǎo)致出現(xiàn)過程A即。(3)胚胎干細胞是一種未分化細胞,具有。(4)干細胞研究具有廣闊的應(yīng)用前景,如將某抗性基因?qū)肱咛ジ杉毎嘤隹共×姷募倚笃贩N,該操作需要用到的工具有。答案:(1)精子穿越放射冠和透明帶(2)胚胎體外培養(yǎng)內(nèi)細胞團飼養(yǎng)層細胞分化(3)發(fā)育的全能性(4)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體8.在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中,某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩

12、大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時,該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)資源的最大化利用,走出了一條適合本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。請分析下圖回答問題。(1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是(至少寫兩種)。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從開始,圖中屬于消費者的生物有。(3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比,該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境,主要原因是。(4)該生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益?。(5)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資源優(yōu)勢,請就該生態(tài)系統(tǒng)提出你的一條合理化建議。答案:(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(至少寫出兩種)(2)桑、油菜等生產(chǎn)者固定的太陽能蠶、禽、畜(3)糞便等

13、“廢棄物”被及時利用(4)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量;減少了化肥、農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)成本投入)(5)蠶沙碎屑養(yǎng)魚,魚塘塘泥肥田解析:(1)生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學和工程學原理。該生態(tài)工程依據(jù)的是物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(任選兩種)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的,消費者是蠶、禽、畜等。(3)由圖可知,該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了廢物再利用及無害化處理,因此更能凈化環(huán)境。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,降低了生產(chǎn)成本,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。(5)該生態(tài)系統(tǒng)中,蠶沙碎屑未被利用,可利用蠶沙養(yǎng)魚,魚塘的塘泥還可作肥料。