全國通用高考生物二輪復(fù)習(xí)作業(yè)及講義： 專題八 現(xiàn)代生物科技專題 課時作業(yè)2 大題練

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1、 課時作業(yè)2 大題練——確保高分沖名校 1．科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下： (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為____________，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為____________。 (2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為__________；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過__________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。 (4)小鼠胚胎干細(xì)

2、胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向________后用于疾病的細(xì)胞治療。 解析：(1)將動物組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理成單個細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)；貼壁的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。(2)將早期胚胎從雌性動物子宮中沖洗出來的方法叫沖卵；早期胚胎也可以通過成熟卵子和精子在體外受精或核移植后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)重組后的囊胚通過胚胎移植技術(shù)移入母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。(4)胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，這里的早

3、期胚胎是指從受精卵發(fā)育到囊胚期(內(nèi)細(xì)胞團(tuán))的細(xì)胞；iPS與ES細(xì)胞一樣，可通過誘導(dǎo)定向分化修補(bǔ)某些功能異常的細(xì)胞來治療疾病。 答案：(1)原代培養(yǎng)　接觸抑制　(2)沖卵(或沖胚)　體外受精(或核移植)　(3)胚胎移植　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　誘導(dǎo)分化 2．(2017·咸陽二模)根據(jù)下列有關(guān)胚胎工程的示意圖，分析回答： (1)為使A羊超數(shù)排卵，向其注射__________激素，選擇________期的卵母細(xì)胞進(jìn)行體外受精；體外受精前要對B細(xì)胞進(jìn)行________處理，常用的是______________法。 (2)將早期胚胎注入D羊子宮內(nèi)的技術(shù)叫____________，D羊被稱為_____

4、___(填“供體”或“受體”)；為使D羊的生理狀況更適合完成該技術(shù)操作，要對D羊進(jìn)行______________處理以提高成功率。 (3)從早期胚胎分離出的ES細(xì)胞可誘導(dǎo)分化出不同的組織細(xì)胞，這是因為在功能上ES細(xì)胞具有____________；早期胚胎培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除營養(yǎng)成分外，還需加入____________。 解析：(1)常用促性腺激素促進(jìn)超數(shù)排卵，選擇MⅡ期(減數(shù)第二次分裂中期)的卵母細(xì)胞進(jìn)行受精。常用化學(xué)誘導(dǎo)法處理使精子獲能。(2)D羊是受體羊，前期需進(jìn)行同期發(fā)情處理，使受體與供體處于相同的生理時期。(3)ES細(xì)胞具有全能性，可誘導(dǎo)分化出不同的組織細(xì)胞。早期胚胎培養(yǎng)時，需加入動

5、物血清等物質(zhì)。 答案：(1)促性腺　MⅡ　獲能　化學(xué)誘導(dǎo)　(2)胚胎移植　受體　同期發(fā)情　(3)發(fā)育的全能性　血清 3．利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)可以改變傳統(tǒng)育種方式，培育出新品種。如圖表示綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的具體培育過程。請回答下列問題： (1)上述過程涉及的現(xiàn)代生物工程技術(shù)中屬于分子水平的技術(shù)是______________。 (2)圖中B過程常用______________法將綠色熒光蛋白基因?qū)氲匠衫w維細(xì)胞中。 (3)C過程要獲得單個的成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，需用______________處理豬胚胎的部分組織；E過程中若要獲得更多的卵母細(xì)胞需用______________激素

6、處理成年母豬；在進(jìn)行H過程之前，需要對代孕母豬進(jìn)行______________處理。 (4)G過程中，當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細(xì)胞是______________，將來可發(fā)育成胎兒各種組織；滋養(yǎng)層細(xì)胞________(填“能”或“不能”)用于性別鑒定，該處細(xì)胞將來會發(fā)育成______________。 解析：(1)圖中綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的形成過程運(yùn)用了基因工程、核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等現(xiàn)代生物工程技術(shù)，其中基因工程屬于分子水平的技術(shù)。(2)基因工程中，將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常采用的方法是顯微注射法。(3)想要獲得單個的成纖維細(xì)胞，可用胰蛋白酶或膠原蛋白

7、酶處理組織，使組織中的細(xì)胞分散開來。用促性腺激素處理母豬，可使其超數(shù)排卵，獲得更多的卵母細(xì)胞。進(jìn)行胚胎移植之前，需要對代孕母豬進(jìn)行同期發(fā)情處理，這樣可以為早期胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境，提高胚胎移植的成功率。(4)當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細(xì)胞為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織；沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個體較小的細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，可用于性別鑒定，將來發(fā)育成胎膜和胎盤。 答案：(1)基因工程　(2)顯微注射　(3)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　促性腺　同期發(fā)情　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　能　胎膜和胎盤 4．美國新希望生殖醫(yī)學(xué)中心張進(jìn)領(lǐng)銜的團(tuán)隊2016年10月19日在

8、美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會會議上正式宣布，世界首個細(xì)胞核移植“三父母”男嬰已于2016年4月誕生。為中東一位線粒體攜帶有亞急性壞死性腦病基因的母親帶來了希望，下圖是培育過程示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)由于女性自然周期產(chǎn)生的卵子太少，捐獻(xiàn)者在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。 (2)圖中①采用的操作方法是________，重組卵細(xì)胞體外培養(yǎng)所需的氣體主要是O2和CO2，CO2的主要作用是__________________。 (3)圖中④過程為___________，⑤過程為___________，需待試管胚胎發(fā)育到________________階段移植到

9、母親甲的子宮中。 (4)設(shè)計試管嬰兒技術(shù)與解決不孕夫婦的生育問題而出現(xiàn)的試管嬰兒技術(shù)主要區(qū)別是設(shè)計試管嬰兒植入前需對胚胎進(jìn)行____________。 解析：(1)進(jìn)行超數(shù)排卵時，在取卵前通常需要注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。(2)①為將母親甲的細(xì)胞核移入捐獻(xiàn)者乙的細(xì)胞質(zhì)中，采用的操作為細(xì)胞核移植，②為重組卵細(xì)胞體外培養(yǎng)，所需的氣體主要是O2和CO2，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)④過程為早期胚胎培養(yǎng)，⑤過程為胚胎移植，需待試管胚胎發(fā)育到8～16個細(xì)胞階段移植到母親甲的子宮中。(4)設(shè)計試管嬰兒是為了確保下一代具有某些長處或者避免某些缺陷，因此胚胎植入以前需要進(jìn)行遺

10、傳學(xué)診斷篩選出合適的胚胎，而解決不孕夫婦的生育問題出現(xiàn)的試管嬰兒不需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。 答案：(1)促性腺　(2)核移植　維持培養(yǎng)液的pH　 (3)早期胚胎培養(yǎng)　胚胎移植　8～16個細(xì)胞 (4)遺傳學(xué)診斷(或基因檢測或基因診斷) 5．基因工程技術(shù)能夠使哺乳動物本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”，轉(zhuǎn)基因哺乳動物進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，科學(xué)家們已在荷蘭牛的乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)出了抗凝血酶、血清白蛋白及生物激素等重要醫(yī)藥產(chǎn)品。結(jié)合所學(xué)的現(xiàn)代生物科技知識，回答下列有關(guān)問題： (1)培育轉(zhuǎn)基因荷蘭牛的過程中，可以通過________技術(shù)對藥用蛋白基因進(jìn)行擴(kuò)增以獲得大量目的

11、基因，之后將藥用蛋白基因與________________的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過____________法將目的基因?qū)氩溉閯游锏氖芫阎?。然后將受精卵培育到______________階段，送入母體內(nèi)，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。 (2)若通過胚胎移植技術(shù)快速繁殖轉(zhuǎn)基因荷蘭牛，需通過____________技術(shù)獲得大量的受精卵，在此之前對荷蘭牛的精子常采用____________法使其獲能，獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，在____________________________中完成受精作用。 (3)在培育荷蘭牛的乳腺生物反應(yīng)器時，將早期胚胎送入受體母牛之前，需要做DNA分析____

12、____鑒定，選擇________性個體的胚胎，再進(jìn)行胚胎移植。 (4)一部分公眾認(rèn)為絕對不能對轉(zhuǎn)基因食物安全性掉以輕心，他們的理由是______________________________________________________________(至少寫出兩條)。 解析：(1)常通過PCR技術(shù)對目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。一般通過顯微注射的方法將目的基因?qū)胧芫?，受精卵需培育到桑椹胚或囊胚階段再移入母體內(nèi)，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。(2)通過體外受精技術(shù)可獲取大量的受精卵。對牛的精子常采用化學(xué)誘導(dǎo)法進(jìn)行獲能處理。獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩?3)培

13、育荷蘭牛的乳腺生物反應(yīng)器，培育的必須是母牛，將早期胚胎送入受體母牛之前，需要做DNA分析性別鑒定，選擇雌性個體的胚胎進(jìn)行胚胎移植。(4)一部分公眾認(rèn)為不能對轉(zhuǎn)基因食物安全性掉以輕心，他們的理由有反對“實質(zhì)性等同”，擔(dān)心出現(xiàn)滯后效應(yīng)，擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原，擔(dān)心營養(yǎng)成分的改變等。 答案：(1)PCR　乳腺蛋白基因　顯微注射　桑椹胚或囊胚　(2)體外受精　化學(xué)誘導(dǎo)　獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤骸?3)性別　雌　(4)反對“實質(zhì)性等同”，擔(dān)心出現(xiàn)滯后效應(yīng)，擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原，擔(dān)心營養(yǎng)成分改變等(答出其中兩條即可) 6．我國研究人員創(chuàng)造出一種新型干細(xì)胞——異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞，具體研究過程如圖所示，請

14、據(jù)圖回答問題： (1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的__________發(fā)育而來的，所采用的技術(shù)應(yīng)為________，培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、____________等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。 (2)圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的________細(xì)胞，ES在形態(tài)上表現(xiàn)為____________________________________。 (3)由于物種間存在________，因此自然情況下哺乳動物遠(yuǎn)親物種間的配子往往無法完成________作用，或者即便能完成也不能發(fā)育。但是人們?yōu)榱松飳W(xué)研究的便利，創(chuàng)造出了各類遠(yuǎn)親物種間的雜

15、合細(xì)胞，如小鼠—大鼠、人—鼠等雜交細(xì)胞，由于這些細(xì)胞都是由體細(xì)胞融合產(chǎn)生的，因此雜交細(xì)胞中通常含有________個染色體組。 解析：(1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵細(xì)胞)發(fā)育而來的，所采用的技術(shù)應(yīng)為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。(2)圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，ES在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。(3)由于物種間存在生殖隔離，因此自然情況下哺乳動物遠(yuǎn)親物種間的配子往往無法完成受精作用，或者即便能完成也不能發(fā)育。但是人們?yōu)榱松飳W(xué)研究的便利，創(chuàng)造出

16、了各類遠(yuǎn)親物種間的雜合細(xì)胞，如小鼠－大鼠、人－鼠等雜交細(xì)胞，由于這些細(xì)胞都是由體細(xì)胞融合產(chǎn)生，因此雜交細(xì)胞中通常含有4個染色體組。 答案：(1)卵子　早期胚胎培養(yǎng)　氨基酸、核苷酸　 (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯　 (3)生殖隔離　受精　4 7．以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程，請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題： (1)過程①所用的酶能夠識別雙鏈DNA分子的______________________，并在特定切點切割DNA分子。通過過程②獲得的目的基因______(填“能”或“不能”)在物種間進(jìn)行基因交流，③表示________技術(shù)擴(kuò)增目的基因片段。 (2)圖中采用

17、的生物工程技術(shù)A和B分別是指____________________和____________。 (3)為實現(xiàn)人血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因母牛E的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)讓該血清白蛋白基因和________________的啟動子等調(diào)控組件結(jié)合在一起。如果轉(zhuǎn)基因母牛E的牛奶中含有____________________，則說明血清白蛋白基因在個體水平已成功表達(dá)。 解析：(1)限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。過程②是采用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過程，得到的目的基因能在物種間進(jìn)行基因交流；過程③為目的基因的擴(kuò)增過程，需要采用PCR

18、技術(shù)。(2)圖中A表示早期胚胎培養(yǎng)過程；B表示胚胎移植過程。(3)為實現(xiàn)人血清白蛋白基因在轉(zhuǎn)基因母牛E的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，應(yīng)讓該人血清白蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件結(jié)合在一起。如果轉(zhuǎn)基因母牛E的牛奶中含有人血清白蛋白，則說明血清白蛋白基因已成功表達(dá)。 答案：(1)某種特定核苷酸序列　能　PCR　(2)早期胚胎培養(yǎng)　胚胎移植　(3)乳腺蛋白基因　人血清白蛋白 8．(2017·南陽評估)治療性克隆是指把患者體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中，構(gòu)建形成重組胚胎，體外培養(yǎng)到一定時期分離出ES細(xì)胞，獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞)，用于治療。請回答

19、下列問題： (1)在培養(yǎng)液中加入______________可誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞或器官，該過程研究的意義在于解決________________________________________________________________________問題。 (2)科學(xué)家將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中，而不是直接用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的原因是________________________________________________。 (3)科學(xué)家將體外培養(yǎng)的ES細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)使其定向分化為胰島B細(xì)胞，并進(jìn)行了胰島素釋放實驗：控制培養(yǎng)液中______的

20、濃度，檢測細(xì)胞分泌的胰島素的量，如圖為實驗結(jié)果，據(jù)此分析確認(rèn)ES細(xì)胞誘導(dǎo)成功，得到此結(jié)論的依據(jù)是_______________________________ _______________________________________________________________。 解析：(1)欲誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞或器官，需要在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子。該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等問題。(2)已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞的全能性受到限制，體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境，所以科學(xué)家將

21、患者的體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中，而不是直接用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。(3)在正常機(jī)體內(nèi)，胰島B細(xì)胞分泌胰島素的量受血糖(血液中的葡萄糖)濃度的影響，因此，欲在體外進(jìn)行由ES細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化形成的胰島B細(xì)胞釋放胰島素的實驗就需要控制培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度。實驗結(jié)果顯示：在糖濃度高時，胰島素分泌量多，在糖濃度低時，胰島素分泌量減少，據(jù)此分析確認(rèn)ES細(xì)胞誘導(dǎo)成功。 答案：(1)分化誘導(dǎo)因子　臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等　(2)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有誘導(dǎo)體細(xì)胞核表達(dá)出全能性的物質(zhì)　(3)葡萄糖　在糖濃度高時，胰島素分泌量多，在糖濃度低時，胰島素分泌量減少(合理即可) 9．回答下列有關(guān)生態(tài)

22、工程的問題： (1)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對______________進(jìn)行修復(fù)，對造成環(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。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程具有少消耗、多效益、________等特點。 (2)生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生、協(xié)調(diào)與平衡、________和物種多樣性等原理。人、畜糞便用于農(nóng)作物的生產(chǎn)主要符合________________原理；連年種植單一品種造成病蟲害增加主要違反了________________原理。 (3)在濕地生態(tài)恢復(fù)工程中，應(yīng)在濕地周圍建立緩沖帶，以盡量減少______________，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其

23、生態(tài)功能。 (4)“豬—沼—果”是我國一種常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，以沼氣為紐帶，帶動畜牧業(yè)、林果業(yè)等相關(guān)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展。該生態(tài)農(nóng)業(yè)中的所有生物共同組成了________(填“生態(tài)系統(tǒng)”“群落”或“種群”)；該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式能實現(xiàn)能量的________________。 解析：(1)生態(tài)工程的主要任務(wù)包括對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。(2)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理和物種多樣性原理等。(3)在濕地生態(tài)恢復(fù)工程中，應(yīng)盡量減少人類的干擾，使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C(jī)制恢復(fù)其生態(tài)功能。(4)群落是同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。 答案：(1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))　 可持續(xù)　(2)整體性(或系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué))　物質(zhì)循環(huán)再生　物種多樣性　(3)人類的干擾　(4)群落　多級利用(多途徑利用) 7