高考生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破 專題8 第17講 胚胎工程和生態(tài)工程

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胚胎工程和生態(tài)工程 (建議用時(shí)：40分鐘) 1．下面是有關(guān)胚胎工程的相關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)回答： (1)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，目前在生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是家畜的_____、_____和體外________技術(shù)。 (2)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括_________、__________和受精等幾個(gè)主要步驟。 (3)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。 (4)胚胎干細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料，它除了能從早期胚胎中分離外，還可以從________獲得。胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加分化抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持________的狀態(tài)。 答案：(1)胚胎移植　胚胎分割　生產(chǎn)胚胎 (2)卵母細(xì)胞的采集(和培養(yǎng))　精子的采集和獲能(精子的獲取) (3)發(fā)育培養(yǎng)液　(4)原始性腺　不分化 2．如圖為科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)與一般的繁育良種動(dòng)物方式相比較，胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是________________。在獲取卵母細(xì)胞之前需用促性腺激素對(duì)奶牛進(jìn)行處理，目的是________。 (2)“轉(zhuǎn)基因牛D”培育過(guò)程中，常用受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞，主要原因是受精卵的全能性易于表達(dá)，導(dǎo)入目的基因的受精卵需要在________液中進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，培養(yǎng)到________________階段后可進(jìn)行胚胎移植。 (3)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)③代表的結(jié)構(gòu)為_(kāi)_____________，③將來(lái)發(fā)育為_(kāi)_____________，c→d過(guò)程需對(duì)其均等分割的目的是_____________。A、B?；蛐褪欠裣嗤縚_______。 (4)以上培育過(guò)程中，用到的生物技術(shù)有_______________________(至少答兩個(gè))。 答案：(1)可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力　超數(shù)排卵 (2)發(fā)育培養(yǎng)　桑椹胚或囊胚 (3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　胎兒的各種組織　有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育　相同 (4)基因工程、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植 3．如圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題： (1)胚胎發(fā)育的早期有一段時(shí)間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，這一時(shí)期稱為_(kāi)_______期，上圖中表示透明帶的是________(填數(shù)字)。該時(shí)期的特點(diǎn)是細(xì)胞進(jìn)行分裂的方式是________分裂，細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小。 (2)早期發(fā)育的胚胎可分為_(kāi)_________________三個(gè)階段，圖中將來(lái)能夠發(fā)育成胎兒的各種組織的結(jié)構(gòu)是[　]________(中括號(hào)內(nèi)填數(shù)字，橫線上填結(jié)構(gòu)名稱)。 (3)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)該選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_____，即圖中的_____。一般取圖乙中[　]______(中括號(hào)內(nèi)填數(shù)字，橫線上填結(jié)構(gòu)名稱)細(xì)胞做DNA分析，進(jìn)行性別鑒定。 (4)圖丙中7是________，8是________。 解析：識(shí)圖是解題的關(guān)鍵。根據(jù)圖形特征可以判斷：甲是桑椹胚，乙是囊胚，丙是原腸胚。圖中1是滋養(yǎng)層，2是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，3是透明帶，4是囊胚腔，5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。(1)胚胎發(fā)育的早期有一段時(shí)間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，這個(gè)時(shí)期稱為卵裂期。其特點(diǎn)是細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小。(2)早期發(fā)育的胚胎可以分為桑椹胚、囊胚、原腸胚三個(gè)階段，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。(3)可以移植或分割的階段為桑椹胚和囊胚。一般用滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析，鑒定性別。(4)圖丙中7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。 答案：(1)卵裂　3　有絲　(2)桑椹胚、囊胚、原腸胚　2　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　(3)桑椹胚或囊胚　甲或乙(兩個(gè)空的答案需要相互對(duì)應(yīng))　1　滋養(yǎng)層　(4)原腸腔　內(nèi)胚層 4．如圖是我國(guó)常見(jiàn)的一種生態(tài)農(nóng)業(yè)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、______、_______、_______原理。農(nóng)作物、蒼蠅分別屬于該生態(tài)系統(tǒng)成分中的________、________，沼氣池中微生物的異化作用類型主要是________。 (2)畫(huà)出該生態(tài)系統(tǒng)中由生產(chǎn)者與消費(fèi)者構(gòu)成的食物網(wǎng)。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)建立的意義在于人為調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量__________ __________________________________，其最大生態(tài)效益是通過(guò)多層次分級(jí)利用有機(jī)廢棄物中的物質(zhì)，既充分利用了有機(jī)物中的________，又__________________________。 (4)從能量流動(dòng)特點(diǎn)分析，若使地球以有限的資源供養(yǎng)更多的人，人的食物結(jié)構(gòu)應(yīng)增加________性食物的比例。 (5)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)____________________進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 解析：(1)由圖示可知蒼蠅和蚯蚓以秸稈為食物來(lái)源，屬于分解者。(2)依據(jù)圖中能量流動(dòng)關(guān)系即可繪制食物網(wǎng)。(3)生態(tài)農(nóng)業(yè)可將廢物資源化，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，既充分利用了能量，又減少了環(huán)境污染。(4)食物鏈越長(zhǎng)，消耗的能量越多，因此增大植物性食物的比例，可減少能量的消耗，以供養(yǎng)更多的人。(5)生態(tài)工程的主要任務(wù)是對(duì)已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善。 答案：(1)物質(zhì)循環(huán)再生　物種多樣性　系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)　生產(chǎn)者　分解者　厭氧型 (2)如圖所示：　(3)盡可能流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧∧芰俊p少了環(huán)境污染　(4)植物　(5)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)環(huán)境) 5．如圖是通過(guò)培育轉(zhuǎn)基因牛，繼而從轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中獲得人血清白蛋白的示意圖，請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題： (1)人的血清白蛋白基因可從________中獲取，也可通過(guò)化學(xué)方法人工合成。如要在體外迅速擴(kuò)增人血清白蛋白基因可采用________技術(shù)，此技術(shù)需要耐高溫的________。要使血清白蛋白基因在奶牛的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，需在其前面加上________的啟動(dòng)子。 (2)圖內(nèi)B中培養(yǎng)的細(xì)胞的體積小，細(xì)胞核、核仁明顯，為胎兒的________，在功能上具有________。 (3)在過(guò)程①培養(yǎng)重組細(xì)胞的過(guò)程中，需要在培養(yǎng)液中添加的特殊成分是__________。 (4)過(guò)程②中用于移植的胚胎是____________。移入的胚胎能夠在受體母牛體內(nèi)存活，原因是代孕子宮不會(huì)對(duì)其發(fā)生____________，同時(shí)能夠在子宮內(nèi)建立正常的________。 解析：(1)人的血清白蛋白基因可以從基因文庫(kù)中直接獲取，也可通過(guò)化學(xué)方法人工合成。如果要在體外迅速擴(kuò)增人血清白蛋白的基因(目的基因)，可采用PCR技術(shù)，此技術(shù)需要耐高溫的Taq酶。要使目的基因在奶牛的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，需在其前面加上乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子。(2)胎兒的原始性腺細(xì)胞具有發(fā)育的全能性。(3)①過(guò)程為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程，細(xì)胞體外培養(yǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，例如，需要有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素外，還需要添加血清、血漿等一些天然成分。(4)胚胎移植選用的是桑椹胚或囊胚。移入的胚胎能在受體母牛體內(nèi)存活的原因是代孕子宮不會(huì)對(duì)其發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，同時(shí)能夠在子宮內(nèi)建立正常的生理和組織上的聯(lián)系。 答案：(1)基因文庫(kù)　PCR　Taq酶　乳腺蛋白基因 (2)原始性腺細(xì)胞　發(fā)育的全能性　(3)動(dòng)物血清、血漿等一些天然成分　(4)桑椹胚或囊胚　免疫排斥反應(yīng)　生理和組織上的聯(lián)系 6．人的血清白蛋白有著廣泛的藥用價(jià)值，科學(xué)家通過(guò)培育乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人血清白蛋白，流程如下： (1)在基因工程中，①被稱為_(kāi)___________。若①因數(shù)量少而不能滿足生產(chǎn)需要，常利用________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。 (2)②應(yīng)該取自________(填“雄性”或“雌性”)荷斯坦奶牛，由②到③的過(guò)程中，需將②用________處理后進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)從③到④的過(guò)程中，用于核移植的供體細(xì)胞③一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是________________________；作為受體細(xì)胞的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)至________期；形成④時(shí)常通過(guò)______________(物理方法)進(jìn)行激活，使其完成分裂和發(fā)育進(jìn)程。 (4)④培養(yǎng)至⑤后，可通過(guò)________技術(shù)獲得多個(gè)⑥，從而提高胚胎的利用率。胚胎移植的實(shí)質(zhì)是____________________________________。 答案：(1)目的基因　PCR (2)雌性　胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) (3)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型　MⅡ中(或減數(shù)第二次分裂中)　電脈沖(或電刺激) (4)胚胎分割　早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移 7．生物技術(shù)已經(jīng)滲入到了我們生活的方方面面，比如： (1)目前臨床用的胰島素生效較慢，科學(xué)家將胰島素B鏈的第28和29個(gè)氨基酸調(diào)換順序，成功獲得了速效胰島素。生產(chǎn)速效胰島素，需要對(duì)________________(胰島素/胰島素mRNA/胰島素基因/胰島)進(jìn)行定向改造。 (2)科學(xué)家利用人絨毛膜促性腺激素的單克隆抗體，制作出了早早孕試紙。要獲得人絨毛膜促性腺激素的單克隆抗體，需要先將____________________________注射到小鼠體內(nèi)，培養(yǎng)一段時(shí)間之后，將從小鼠脾臟中提取出的________和小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合，獲得雜交瘤細(xì)胞。 (3)許多不孕不育的夫婦受益于試管嬰兒技術(shù)，在體外受精前，要對(duì)采集到的精子進(jìn)行________處理，才能與卵子受精。受精后形成的受精卵要移入________培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間再移植到母親體內(nèi)，早期胚胎發(fā)育到________階段的某一時(shí)刻，會(huì)沖破透明帶，稱之為“孵化”。 (4)生態(tài)工程是實(shí)現(xiàn)________經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一。在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)，一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹(shù)，保護(hù)環(huán)境。另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問(wèn)題，如糧食、燒柴以及收入等問(wèn)題，其主要體現(xiàn)的生態(tài)工程的基本原理是____________________(只填一個(gè))。 答案：(1)胰島素基因 (2)人絨毛膜促性腺激素　漿細(xì)胞 (3)獲能　發(fā)育　囊胚 (4)循環(huán)　整體性原理 8．胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如圖是胚胎工程技術(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(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于________，細(xì)胞B的名稱是__________。 (2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場(chǎng)所是__________，剛種植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為_(kāi)_________，胚胎種植后可以通過(guò)________從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)。這種試管牛的產(chǎn)生，采用的胚胎工程技術(shù)有______________________________________________ _________________________________________________________(至少答出2種)等。 (3)應(yīng)用3中細(xì)胞C、D分別取自________、________。 (4)應(yīng)用4中通過(guò)________技術(shù)獲得二分胚①和②，同時(shí)，可以通過(guò)取樣________進(jìn)行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細(xì)胞水平上通過(guò)對(duì)________的分析進(jìn)行性別鑒定。 解析：本題主要考查胚胎工程的應(yīng)用。(1)由圖示可看出應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于供體1和供體2，細(xì)胞B為處于MⅡ中期卵母細(xì)胞。(2)體內(nèi)受精的場(chǎng)所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進(jìn)行移植，胚胎種植后可以通過(guò)胎盤(pán)從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)，試管牛應(yīng)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)手段。(3)(4)細(xì)胞C來(lái)自原始性腺，而細(xì)胞D來(lái)自早期胚胎，利用胚胎分割可獲得二分胚，利用滋養(yǎng)層的細(xì)胞可進(jìn)行早期胚胎性別鑒定，也可通過(guò)對(duì)染色體的分析進(jìn)行性別鑒定。 答案：(1)供體1和供體2　MⅡ中期卵母細(xì)胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞)　(2)輸卵管　桑椹胚或囊胚　胎盤(pán)　體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植　(3)原始性腺(或生殖腺)　早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))　(4)胚胎分割　滋養(yǎng)層細(xì)胞　染色體(或性染色體)