2019年高考生物大二輪復(fù)習(xí) 專題突破練習(xí)八 第2講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程.doc

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2019年高考生物大二輪復(fù)習(xí) 專題突破練習(xí)八 第2講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程 [考綱要求]　1.動物胚胎發(fā)育的基本過程(A)。2.胚胎工程的理論基礎(chǔ)(A)。3.胚胎干細胞的移植(A)。4.胚胎工程的應(yīng)用(B)。5.轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題(A)。6.生物武器對人類的威脅(A)。7.生物技術(shù)中的倫理問題(A)。8.生態(tài)工程的原理(A)。9.生態(tài)工程的實例及應(yīng)用(B)。 [構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)] 1．早期胚胎的發(fā)育過程 2．胚胎工程的操作流程圖 3．區(qū)分幾個易錯點 (1)區(qū)別兩種標(biāo)志及可移植時期 ①受精的標(biāo)志：看到兩個極體。 ②受精完成的標(biāo)志：雌雄原核融合成合子。 ③可以移植或分割的階段：桑椹胚和囊胚。 (2)“沖卵”的不同 ①胚胎移植過程沖出的是早期胚胎。 ②體外受精過程沖出的是卵子。 (3)胚胎移植過程中的不同 ①兩次使用激素：第一次對供、受體進行同期發(fā)情處理；第二次用于供體的超數(shù)排卵。 ②兩次檢查：第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體是否妊娠進行檢查。 [錯混診斷] 1．為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其同期發(fā)情(xx山東，36(2)改編)(　　) 2．絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性(xx浙江，2A)(　√　) 3．卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大(xx浙江，2B)(　　) 4．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植(xx江蘇，18B)(　　) 5．早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清(xx江蘇，18C)(　√　) 6．在胚胎移植時，對供體和受體母牛都要進行相同激素處理(xx江蘇，9A改編)(　　) 7．胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割(xx江蘇，8B)(　　) 8．利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎(xx江蘇，16C)(　√　) 9．胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(xx江蘇，8C)(　　) 題組一　從胚胎工程技術(shù)進行命題 1．(xx江蘇，19)杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點，被稱為“鉆石級”肉用綿羊。 科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示，相關(guān)敘述正確的是(　　) ―→ A．為了獲得更多的卵母細胞，需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理 B．從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精 C．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑 D．為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎 答案　D 解析　A項，超數(shù)排卵時使用的是促性腺激素，而不是雌激素。B項，從卵巢中采集的卵母細胞未發(fā)育成熟，需要經(jīng)過體外人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精。C項，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故不需要注射免疫抑制劑。D項，為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得基因型相同的同卵雙胎或多胎個體。 2．自然情況下，牛的生育率很低，通過現(xiàn)代科技手段，可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。請回答下列問題： (1)使一頭良種雄性黃牛，在一年內(nèi)繁殖數(shù)百頭后代，最簡便的方法是____________________。 (2)現(xiàn)有一頭良種雌性黃牛，采用胚胎移植的方法，可使這頭良種牛一年生下數(shù)十頭自己的后代。其操作過程中需要用激素對該良種母牛(供體)和代孕母牛(受體)進行____________處理；還要用激素使供體母牛________________。胚胎收集的過程也叫做__________。用于移植的胚胎應(yīng)發(fā)育到______________或______________階段。 (3)采用試管動物技術(shù)還可以使普通雌性黃牛產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等不同品種小牛。該技術(shù)中首先要做的是體外受精和______________。體外受精主要包括____________、______________和______________等幾個主要步驟。 答案　(1)人工授精　(2)同期發(fā)情　超數(shù)排卵　沖卵　桑椹胚　囊胚　(3)早期胚胎的培養(yǎng)　卵母細胞的采集和培養(yǎng)　精子的采集和獲能(精子的獲取)　受精 解析　(1)通過人工授精的方法，可以在短時間內(nèi)大量繁殖優(yōu)良品種。(2)胚胎移植進行前，首先要對供體母牛和代孕母牛進行同期發(fā)情處理，同時還要用激素處理供體母牛使其超數(shù)排卵；人工收集發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的胚胎進行移植。(3)試管動物技術(shù)包括體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)，體外受精又包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能和受精三個階段。 題組二　從胚胎干細胞技術(shù)進行命題 3．下列關(guān)于哺乳動物胚胎干細胞的說法，正確的是(多選)(　　) A．在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細胞可以只增殖不分化 B．原腸胚之前的早期胚胎所有細胞都屬于胚胎干細胞 C．胚胎干細胞體積小，細胞核較大，具有發(fā)育的全能性 D．胚胎干細胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的器官因無免疫排斥可任意移植 答案　AC 解析　囊胚時期細胞已開始分化，滋養(yǎng)層細胞不具有全能性；胚胎干細胞體積小，細胞核較大；胚胎干細胞經(jīng)誘導(dǎo)培養(yǎng)獲得的器官僅在用于提供給胚胎干細胞的個體時才不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 4．下圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所做的一系列研究，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．過程Ⅰ用飼養(yǎng)層培養(yǎng)ES細胞時，需要加入動物血清 B．過程Ⅱ中ES細胞正常發(fā)育成圖中胎兒，體現(xiàn)了ES細胞的全能性 C．過程Ⅲ可直接將褐毛基因片段通過顯微注射法導(dǎo)入ES細胞中 D．過程Ⅳ利用免疫缺陷的小鼠目的是使受體不對移植的組織細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng) 答案　C 解析?、袷莿游锛毎囵B(yǎng)技術(shù)，需要加入血清，A正確；ES細胞正常發(fā)育成圖中胎兒，體現(xiàn)了細胞的全能性，B正確；過程Ⅲ將目的基因?qū)肱咛ジ杉毎靶铇?gòu)建基因表達載體，再通過顯微注射法導(dǎo)入ES細胞中，C錯誤；免疫缺陷的小鼠不會對移植細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，D正確。 題組三　對基因工程、胚胎工程綜合考查 5．(xx山東，36)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下： (1)htPA基因與載體用__________________切割后，通過DNA連接酶連接，以構(gòu)建重組表達載體。檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA，可采用__________技術(shù)。 (2)為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其__________。采集的精子需要經(jīng)過________，才具備受精能力。 (3)將重組表達載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是______。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎 進行________。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體，這體現(xiàn)了早期胚胎細胞的________。 (4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到________，說明目的基因成功表達。 答案　(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)　DNA分子雜交(或核酸探針)　(2)超數(shù)排卵　獲能(處理)　(3)顯微注射法　性別鑒定　全能性　(4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物) 解析　(1)用同種限制性核酸內(nèi)切酶對目的基因和載體進行切割，以形成相同的黏性末端。檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA，常用DNA分子雜交技術(shù)。(2)對供體母羊注射促性腺激素可以使其超數(shù)排卵，采集的精子需要經(jīng)過獲能處理后才具備受精能力。(3)將重組表達載體導(dǎo)入受精卵(動物細胞)常用的方法是顯微注射法。為了獲得母羊，需要對胚胎進行性別鑒定。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體，依據(jù)的原理是早期胚胎細胞的全能性。(4)目的基因成功表達的標(biāo)志是在轉(zhuǎn)基因母羊的羊乳中檢測到htPA，即人組織纖溶酶原激活物。 考點二　生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1．安全性問題 (1)食物安全：滯后效應(yīng)、過敏原、營養(yǎng)成分改變等。 (2)生物安全：對生物多樣性的影響等。 (3)環(huán)境安全：對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響等。 2．治療性克隆和生殖性克隆的區(qū)別和聯(lián)系 　　類型 項目　　 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 從胚胎中取出干細胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品 水平 細胞水平 個體水平 聯(lián)系 都屬于無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息相同 3.試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的異同點 (1)設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④。 (2)試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。 (3)兩者都是體外受精，并進行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 [錯混診斷] 1．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題(xx江蘇，18D)(　　) 2．國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害(xx江蘇，15B)(　　) 3．種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離(xx江蘇，13A)(　√　) 4．轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中(xx江蘇，13B)(　　) 5．種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性(xx江蘇，13C)(　√　) 6．轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物(xx江蘇，13D)(　√　) 題組　從生物技術(shù)安全性和倫理問題進行命題 1．(xx重慶，2)生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會關(guān)注的熱點。下列敘述，錯誤的是(　　) A．應(yīng)嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì) B．當(dāng)今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，但不反對治療性克隆 C．反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒 D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力 答案　D 解析　A項，培育轉(zhuǎn)基因植物時，要根據(jù)目的基因的產(chǎn)物是否對人類有害來確定該目的基因能否用于轉(zhuǎn)基因植物的培育。B項，克隆人會給社會帶來倫理上的問題，所以當(dāng)今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗；治療性克隆對于一些重大疾病的治療具有積極的意義，所以并不反對治療性克隆。C項，科學(xué)地設(shè)計試管嬰兒對于治療不孕不育及一些難治之癥具有積極的意義，但有人卻濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒，所以設(shè)計試管嬰兒遭到反對。D項，干擾素并不能用于制造生物武器，多用于治療一些病毒性疾病。 2．下列關(guān)于生物技術(shù)安全性和倫理問題的敘述，不正確的是(　　) A．轉(zhuǎn)基因植物合成的蛋白質(zhì)，可能成為某些人群新的過敏原 B．克隆人可沖擊現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)倫理道德觀念 C．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題 D．運用重組基因技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 答案　C 解析　來自于自然界的抗性基因進入轉(zhuǎn)基因植物以外的其他植物如雜草體內(nèi)，可能會產(chǎn)生“超級雜草”，對生物安全造成威脅。 考點三　生態(tài)工程 1．生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(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(xué)和工程學(xué)原理。 2．生態(tài)工程的特點是少消耗、多效益、可持續(xù)。 3．生態(tài)工程的研究對象為“社會—經(jīng)濟—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)”。 4．生態(tài)經(jīng)濟主要是通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。 [錯混診斷] 1．實施生態(tài)工程的目的是為人們提供豐富的生產(chǎn)和生活物質(zhì)(xx江蘇，15D改編)(　　) 2．生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、物種多樣性和物質(zhì)循環(huán)再生等原理(xx新課標(biāo)全國，40(3)改編)(　√　) 3．要實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，通過生物技術(shù)手段，轉(zhuǎn)化淀粉生產(chǎn)可再生能源最合理(xx廣東，16A)(　　) 4．要實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用是最合理的(xx廣東，16C)(　√　) 題組　從生態(tài)工程原理和應(yīng)用進行命題 1．某小組對市郊一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)查后，經(jīng)過交流繪制出了如圖所示的生態(tài)工程示意圖。據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)該生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分是______________，圖中的食用菌屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的____________，該生態(tài)系統(tǒng)中，屬于第二營養(yǎng)級的生物有____________________。 (2)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使農(nóng)作物固定的太陽能持續(xù)、高效地____________________________；該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率較高與物質(zhì)的________利用密不可分。 (3)請畫出該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)主要根據(jù)生態(tài)工程建設(shè)的________________原理。 答案　(1)農(nóng)作物(生產(chǎn)者或植物)　分解者　人和家禽、家畜　(2)流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧《嗉?循環(huán)、重復(fù)) (3)農(nóng)作物→家禽、家畜→人　 (4)物質(zhì)循環(huán)再生 解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，即圖中的農(nóng)作物。食用菌屬于腐生真菌，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者。以農(nóng)作物為食的生物屬于第二營養(yǎng)級，包括人和家禽、家畜。(2)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的目的是調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑捎趯崿F(xiàn)了能量的多級利用，所以該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率較高。(3)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)有兩條食物鏈：農(nóng)作物→家禽、家畜→人；農(nóng)作物→人。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用、分級利用，并且減少了環(huán)境污染，所以該生態(tài)農(nóng)業(yè)的設(shè)計遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。 2．我國珠江三角洲地區(qū)，為充分利用土地，創(chuàng)造了一種挖深魚塘、墊高基田、塘基植桑、塘內(nèi)養(yǎng)魚的高效人工生態(tài)系統(tǒng)——?；~塘，如圖所示。據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)生態(tài)工程遵循的基本原理有________、__________、__________、整體性原理和系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)原理等。 (2)該生態(tài)工程能將蠶沙、蔗葉、濾泥等變成魚類的餌料，塘泥中的微生物能將有機物轉(zhuǎn)化成無機物，為甘蔗、桑樹的光合作用提供無機營養(yǎng)，這一過程不但實現(xiàn)了廢棄物的__________________________，而且體現(xiàn)了____________________的“循環(huán)經(jīng)濟”原則。 (3)蠶沙是蠶食桑葉后排泄出來的糞便，蠶沙富含粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維等營養(yǎng)物質(zhì)，是上等的肥料，也是豬、魚、羊的理想飼料。某種魚專以蠶沙為食，假設(shè)某一時間段蠶從上一個營養(yǎng)級固定的能量為1.5105 kJ，那么這部分能量最多有____________kJ被這種魚所同化。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)向外輸出的物質(zhì)主要有__________________________。 (5)該生態(tài)系統(tǒng)與一般的自然生態(tài)系統(tǒng)相比較，__________________________穩(wěn)定性較低，所以需要人們不斷輸入物質(zhì)與能量。 (6)?；~塘的生產(chǎn)方式與改造前的傳統(tǒng)耕作方式比較，主要的優(yōu)點有________________________________________________________________________(至少答2點)。 答案　(1)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　(2)資源化　生態(tài)經(jīng)濟　(3)0　(4)蠶絲、魚、糖等(5)抵抗力　(6)減輕水患、提高經(jīng)濟效益、減少環(huán)境污染等(答案合理即可) 　生態(tài)工程設(shè)計的常用方法 (1)生態(tài)工程設(shè)計的常用方法之一是食物鏈(網(wǎng))的“相接”。例如，在稻田養(yǎng)魚的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程中，魚與稻原屬于不同生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈(網(wǎng))，但在人為調(diào)控下，將一些草食性魚、濾食性魚和雜食性魚(如草魚、鰱魚和羅非魚等)的魚苗放養(yǎng)在稻田中，使稻田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有所改變，物質(zhì)循環(huán)和能量流動更為合理。這表現(xiàn)在魚類攝食雜草，減少了雜草在陽光、養(yǎng)分方面與水稻的競爭；魚糞中含有豐富的氮、磷，增加了水稻的肥源；濾食性和雜食性魚能攝食稻田中的浮游生物、底棲動物等。 (2)生態(tài)工程設(shè)計的常用方法之二是食物鏈(網(wǎng))的“加環(huán)”。“加環(huán)”可為未被利用的部分找到出路。例如，用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇等，其殘余物用來培養(yǎng)食用菌，栽培食用菌后的殘余物再用來養(yǎng)殖蛆蛹，蛆蛹糞再作為優(yōu)良有機肥還田等。 專題突破練 1．下列關(guān)于哺乳動物受精和發(fā)育的敘述，正確的是(多選)(　　) A．雌性動物排卵后遇精子即完成受精 B．胚胎發(fā)育至囊胚時即已開始了細胞分化，這是基因進行選擇性表達的結(jié)果 C．動物卵子的發(fā)生始于性別分化后(胚胎時期) D．動物的個體發(fā)育過程是：受精卵→卵裂→桑椹胚→原腸胚→幼體 答案　BC 解析　雌性動物排出的卵子并非成熟的卵子，即使遇到精子，也要在繼續(xù)成熟至減數(shù)第二次分裂中期時才具備與精子進行受精作用的能力。胚胎在桑椹胚后繼續(xù)發(fā)育至囊胚時開始分化，分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達。動物卵子的發(fā)生始于性別分化后(胚胎時期)。動物個體發(fā)育過程并非胚胎發(fā)育過程，不要混淆概念。 2．下列有關(guān)胚胎工程的敘述，正確的是(　　) A．試管動物的培育離不開核移植技術(shù) B．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植 C．通過胚胎分割技術(shù)可獲得遺傳特性相同的后代 D．利用某一胚胎的干細胞進行多組核移植，理論上產(chǎn)生子代的雌雄個體的比例為1∶1 答案　C 解析　試管動物的培育與核移植無關(guān)，A錯誤；胚胎移植用的是桑椹胚或囊胚，B錯誤；胚胎分割可看成無性繁殖過程，獲得的后代遺傳特性相同，C正確；利用某一胚胎干細胞進行核移植，子代全雌或全雄，D錯誤。 3．胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，下圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請據(jù)圖回答下列問題： (1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于________，為一次獲得多個細胞B，往往需要向供體2內(nèi)注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的肝素溶液中進行培養(yǎng)，其目的是________________。 (3)通過應(yīng)用2獲得小牛，涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是________________。 (4)應(yīng)用3中的細胞D取自囊胚的____________，細胞C取自牛胎兒的________。 (5)應(yīng)用4中獲得二分胚①和②，移植到受體牛中得到兩只小牛，兩只小牛的性別________。 答案　(1)供體1和供體2　注射一定量的性激素后會抑制下丘腦和垂體的活動，從而導(dǎo)致相關(guān)激素分泌量下降，進而引起自身性激素分泌量減少，影響排卵　(2)誘導(dǎo)精子獲能　(3)胚胎移植　(4)內(nèi)細胞團　生殖腺(原始性腺)　(5)相同 解析　(1)應(yīng)用1是通過體細胞核移植技術(shù)獲得克隆牛?？寺游锏倪z傳物質(zhì)主要來自體細胞供體1，少量來自卵細胞供體2。給供體2注射促性腺激素而不是性激素可以促使其超數(shù)排卵，是因為注射一定量的性激素后會抑制下丘腦和垂體的活動，從而導(dǎo)致相關(guān)激素分泌量下降，進而引起自身性激素分泌量減少，影響排卵。(2)應(yīng)用2通過體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)獲得試管牛。將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的肝素溶液中進行培養(yǎng)，其目的是使精子獲能，只有經(jīng)過獲能處理的精子才能與卵子結(jié)合。(3)胚胎工程的最后一道“工序”是胚胎移植。(4)應(yīng)用3是胚胎干細胞培養(yǎng)技術(shù)。胚胎干細胞D取自囊胚的內(nèi)細胞團，胚胎干細胞C取自牛胎兒的原始性腺。(5)應(yīng)用4通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎小牛。所以兩只小牛的性別相同，同為雌性或者雄性。 4．供體器官的短缺和排斥反應(yīng)是制約器官移植的兩個重要問題。如何利用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)解決這一難題成為熱點問題。下圖是治療性克隆的過程圖解。 (1)自體移植供受體為同一個體，最大的優(yōu)點是________________，但移植器官種類受限。利用細胞工程技術(shù)的治療性克隆，重組細胞培養(yǎng)時除了保證無菌、無毒環(huán)境，還需豐富的營養(yǎng)，通常會在培養(yǎng)液中加入________等天然成分。核移植的胚胎干細胞通常只分裂不分化，所以需在培養(yǎng)液中加入________________誘導(dǎo)形成相應(yīng)的組織、器官后用于移植。 (2)重組細胞發(fā)育的過程中，細胞開始分化發(fā)生在[①]________期，若想獲得基因型完全相同的兩個胚胎，采用________________技術(shù)，并且要注意對[②]________進行均等分割。與試管嬰兒不同的是該技術(shù)屬于________(有性/無性)生殖。 (3)目前臨床器官移植多為同種異體移植，患者需要長期服用________________________預(yù)防排斥反應(yīng)。為了擴大器官供體的來源，人們嘗試異種移植，試圖利用基因工程手段________抗原決定基因，再利用克隆技術(shù)培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的豬器官，從而解決供體短缺問題。獲得該轉(zhuǎn)基因豬的核心步驟是________________。 答案　(1)不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)　血清　分化誘導(dǎo)因子　(2)囊胚　胚胎分割　內(nèi)細胞團　無性　(3)免疫抑制藥物　抑制(或除去)　基因表達載體的構(gòu)建 解析　(1)自體移植不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；動物細胞培養(yǎng)時需要加入血清，以滿足動物細胞生命活動的需要；培養(yǎng)胚胎干細胞時加入分化誘導(dǎo)因子可以誘導(dǎo)形成相應(yīng)的組織、器官后用于移植。(2)重組細胞發(fā)育與受精卵發(fā)育過程相同，在囊胚時期開始發(fā)生細胞的分化；若要獲得基因型完全相同的兩個胚胎，可以采用胚胎分割技術(shù)，并且要注意對內(nèi)細胞團進行均等分割。與試管嬰兒不同的是該技術(shù)屬于無性生殖。(3)預(yù)防排斥反應(yīng)需要服用免疫抑制藥物；利用基因工程手段可以除去抗原決定基因，再利用克隆技術(shù)培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的豬器官；培育轉(zhuǎn)基因豬的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建。 5．吉林大學(xué)農(nóng)學(xué)部奶牛繁育基地成功培育出一頭攜帶轉(zhuǎn)入賴氨酸基因的克隆牛“織女”，其過程如下，請據(jù)圖回答問題。 (1)克隆牛“織女”的誕生過程中涉及到的細胞水平的現(xiàn)代生物技術(shù)主要有：________________________________________________________________________ (至少答出兩項)。 (2)實施基因工程包括四個基本操作步驟，其核心步驟是__________________。在這一過程中處理目的基因和載體的限制酶一般是同一種，目的是________________________________________________________________________。 (3)從④到⑤的過程可獲得較多的遺傳同質(zhì)早期胚胎，常采用的方法是進行________________________________________________________________________。 把⑤送入⑥孕育形成⑦之前，對⑥的處理方法和目的是 ________________________________________________________________________。 (4)⑦可通過分泌乳汁來生產(chǎn)人類所需藥物，這類轉(zhuǎn)基因動物被形象地稱為“________________”。為取得生產(chǎn)效率，在早期胚胎培養(yǎng)時可以對要移植的胚胎提前進行________鑒定。 答案　(1)核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植　(2)基因表達載體的構(gòu)建　切割后形成相同的黏性末端　(3)胚胎分割　注射孕激素以使⑥與供體處于相同的生理狀態(tài)　(4)乳腺生物反應(yīng)器　性別 解析　(1)從圖示可看出該流程涉及的生物技術(shù)有：核移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)，早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。(2)基因工程的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建，用同一種限制酶切割后得到的黏性末端相同。(3)胚胎分割可獲得一卵雙胎或一卵多胎。(4)通過分泌乳腺來生產(chǎn)人類所需藥物，這類轉(zhuǎn)基因動物被形象地稱為“乳腺生物反應(yīng)器”。為保證⑦是雌性，在進行胚胎移植之前可以取滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定。 6．(xx福建，33)Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞?？蒲腥藛T利用胚胎干細胞(ES細胞)對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術(shù)流程如圖： (1)步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細胞的__________。 (2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到________期時， 可從其內(nèi)細胞團分離出ES細胞。 (3)步驟③中，需要構(gòu)建含有Rag2基因的表達載體。可以根據(jù)Rag2基因的________________設(shè)計引物，利用PCR技術(shù)擴增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應(yīng)具有______________ 酶的酶切位點。 (4)為檢測Rag2基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞的__________，用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。 答案　(1)細胞核　(2)囊胚　(3)核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ　(4)蛋白質(zhì) 解析　(1)動物細胞核移植技術(shù)是將體細胞核移入去核的卵母細胞中。(2)囊胚期細胞開始出現(xiàn)分化，分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團，內(nèi)細胞團細胞(即ES細胞)具有發(fā)育的全能性。(3)利用PCR技術(shù)擴增目的基因時需要設(shè)計引物，引物是目的基因的一段核苷酸序列。基因工程中所用表達載體必須具備的條件之一是具有多個限制酶的酶切位點，而Rag2基因是用HindⅢ和PstⅠ限制酶切割獲得的，所以所選擇的表達載體上應(yīng)具有HindⅢ和PstⅠ限制酶的酶切位點。(4)基因表達的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，可利用抗原—抗體雜交原理檢測Rag2基因的表達情況。 7．加拿大科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因山羊已經(jīng)生產(chǎn)出重組的人類丁酰膽堿酯酶，該酶可以用于對抗生化武器。如圖是轉(zhuǎn)基因山羊的培育過程示意圖，請據(jù)圖回答問題(山羊為二倍體)： (1)在上述操作中，目的基因是______________________基因，將該基因表達載體導(dǎo)入受體細胞常用的方法是____________法。 (2)胚胎工程是指對動物的早期胚胎或______________所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)。 (3)從雌性山羊卵巢內(nèi)獲取的卵母細胞需要培養(yǎng)到________期才能完成受精作用，此時細胞中的染色體組數(shù)是________。為了獲得更多的卵母細胞，往往需要向雌性山羊體內(nèi)注入________激素。受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和________________。 (4)要同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因山羊遺傳物質(zhì)相同的小羊，可對囊胚進行________________________________________________________________________。 (5)下列不屬于生物武器特點的是________。 A．致病力強，傳染性大 B．污染面積大，危害時間長 C．有潛伏期，傳染途徑多 D．造價高，技術(shù)難度大 答案　(1)丁酰膽堿酯酶　顯微注射　(2)配子　(3)減數(shù)第二次分裂中　1　促性腺　卵細胞膜反應(yīng)　(4)胚胎分割　(5)D 解析　(1)根據(jù)題意，是利用轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人類丁酰膽堿酯酶，所以丁酰膽堿酯酶基因是目的基因；由于受體是動物，故將目的基因表達載體導(dǎo)入受體細胞常用的方法是顯微注射法。(2)根據(jù)胚胎工程的概念，它是指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)。(3)從山羊體內(nèi)獲取的卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具有受精能力；由于山羊是二倍體生物，減數(shù)第一次分裂結(jié)束時，細胞中染色體和染色體組數(shù)目減半，故此時細胞中染色體組數(shù)目是1個；為了獲得更多的卵母細胞，可通過注射促性腺激素的方法促進雌羊超數(shù)排卵；受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)。(4)要同時獲得多只遺傳物質(zhì)相同的小羊，可在囊胚期進行胚胎分割。(5)生物武器的特點是致病力強，傳染性大、污染面積大，危害時間長、有潛伏期，傳染途徑多。 8．如圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請回答下列問題： (1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至________期的內(nèi)細胞團或胎兒的______________________中分離得到的一類細胞。 (2)圖中分化程度最低的干細胞是________________。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入____________因子，可誘導(dǎo)該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。 (3)在機體內(nèi)，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因______________________的結(jié)果。 (4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質(zhì)是將上圖中的________細胞移植到患者體內(nèi)。 (5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚細胞、神經(jīng)細胞中不能選用作為供體的細胞是成熟的________，其原因是________________________________________________________________________。 答案　(1)囊胚　原始性腺細胞　(2)胚胎干細胞　分化誘導(dǎo)　(3)選擇性表達　(4)造血干　(5)紅細胞　細胞中無細胞核 解析　(1)胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，囊胚階段細胞開始分化為內(nèi)細胞團或滋養(yǎng)層細胞。(2)圖中分化程度最低的干細胞是胚胎干細胞，全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，該種干細胞可誘導(dǎo)分化形成不同類型的組織細胞，培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子。(3)細胞分化是細胞中基因選擇性表達的結(jié)果。(4)骨髓是人體的造血組織，存在造血功能干細胞，骨髓移植的實質(zhì)是將題圖中的造血干細胞移植到患者體內(nèi)。(5)克隆某種哺乳動物需要供體提供細胞核，而成熟的紅細胞沒有細胞核，所以不能作為供體。 9．一青年農(nóng)民利用自己學(xué)習(xí)的生態(tài)學(xué)知識，在自家庭院里建了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，年創(chuàng)收上萬元。下圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)從圖中可知，人類生活中所需的能源來自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，突出的優(yōu)點是 ________________________________________________________________________。 (2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界____________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程具有____________________________的特點。 (4)人類設(shè)計生態(tài)工程的根本目標(biāo)：在促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程所遵循的基本原理是________________、________________、協(xié)調(diào)與平衡原理以及________________、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。 (5)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，你是否支持這一觀點？________。 答案　(1)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染　(2)充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用　(3)物質(zhì)循環(huán)　少消耗、多效益、可持續(xù)　(4)物質(zhì)循環(huán)再生原理　物種多樣性原理　整體性原理　(5)否 解析　(1)該生態(tài)農(nóng)業(yè)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。(2)該生態(tài)工程充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用，使能量能夠更多地被人類利用。(3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程的特點是少消耗、多效益、可持續(xù)。(4)生態(tài)工程遵循的基本原理有物質(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(xué)和工程學(xué)原理。(5)由于食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，不能充分利用能量。