（浙江選考）2020版高考生物新導學大一輪復習 第35講 胚胎工程與生態(tài)工程（含解析）講義.docx

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第35講　胚胎工程與生態(tài)工程 [考綱要求]　1.從受精卵談起(a)。2.胚胎工程(a)。3.生態(tài)工程的主要類型(a)。4.生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用(a)。5.活動：庭院生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分析(a)。 考點一　胚胎發(fā)育與胚胎體外培養(yǎng) 1.受精作用 (1)過程：包括精卵識別、精子附著于卵膜、精卵質(zhì)膜融合等幾個過程。 (2)同種動物精卵結合的原因之一：同種動物精子、卵細胞表面有特異性相互識別的蛋白。 2.胚胎發(fā)育的過程 受精卵：動物個體發(fā)育的起點，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時已開始分裂 ↓ 卵裂球 ↓ 囊胚 ↓ 原腸胚 3.胚胎工程的概念 (1)含義：在胚胎發(fā)育過程中進行的胚胎操作技術。 (2)技術：主要包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。 (3)研究對象：主要限定于高等脊椎動物，特別是哺乳動物。 4.體外受精和胚胎體外培養(yǎng) 項目 體外受精 胚胎體外培養(yǎng) 含義 采集雌性動物的卵細胞和雄性動物的精子，使其在試管中受精 通過人工創(chuàng)造的環(huán)境，對獲取的早期胚胎進行體外培養(yǎng) 過程或注意事項 (1)將成熟的精子放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使精子達到獲能狀態(tài)； (2)采集成熟的卵細胞，方法是卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理，吸取卵泡液，取出卵母細胞，人工培養(yǎng)促其成熟； (3)獲能精子和成熟卵細胞在體外合適環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時間，便可受精； (4)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入和著床，通常移植的適宜時期是發(fā)育到8細胞以上的胚胎； (5)分娩產(chǎn)仔得到“試管動物” (1)培養(yǎng)不同發(fā)育時期的胚胎，需要配制一系列含不同成分的培養(yǎng)液； (2)胚胎培養(yǎng)比組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)要困難得多； (3)目前，只能對少數(shù)物種不同階段的胚胎進行培養(yǎng)，尚無從受精卵到新生兒的全體外胚胎培養(yǎng)技術 (1)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(　　) (2)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力(　√　) (3)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性(　　) (4)囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大(　　) (5)原腸胚時期的每一個細胞都屬于全能干細胞(　　) 如圖為純種荷斯坦小奶牛的繁殖過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)克隆動物培育過程與圖示繁殖過程相比，特有的技術手段是核移植技術，這兩種動物繁殖的方式相比，實質(zhì)性的區(qū)別為前者是無性(填“無性”或“有性”)生殖，后者是有性(填“無性”或“有性”)生殖。 (2)一般用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理，用孕激素處理受體牛以便接受胚胎。 (3)如果培育轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，可采用顯微注射技術將藥用蛋白基因?qū)氲绞芫阎?，在檢測受體細胞中的染色體DNA上是否插入了目的基因時，常采用的方法是DNA分子雜交技術，根據(jù)是否顯示出雜交帶進行鑒定。 (4)上述技術應用于人類所得到的嬰兒通常叫試管嬰兒，在生育方面的積極意義是解決患不孕不育癥夫婦的生育問題。 1.關于精子和卵子的發(fā)生和受精作用 (1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。 (2)受精卵的遺傳物質(zhì)中，核物質(zhì)(染色體上DNA)一半來自父方(精子)，一半來自母方(卵細胞)，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。 (3)進行體外受精時，從卵巢中取出的卵細胞還沒有成熟，應在體外人工模擬輸卵管環(huán)境中進行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達到受精前的成熟階段。 2.胚胎發(fā)育分析 (1)起點是受精卵分裂，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時即已開始，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。 (2)卵裂期的特點：細胞有絲分裂使細胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略有縮小，因此每個細胞的體積會隨分裂的進行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。 (3)桑椹胚以前的細胞均未分化，細胞全能性很高，是胚胎分割的最佳時期。 (4)桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 (5)原腸胚的特點：個體發(fā)育中分化能力最強的階段，細胞已分化形成外、中、內(nèi)三個胚層。 (6)個體發(fā)育過程中從囊胚階段開始初步分化，分化出內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層細胞，囊胚之前細胞未分化，為全能細胞，囊胚之后的原腸胚階段細胞已分化，但仍有全能細胞。 3.胚胎的早期體外培養(yǎng)分析 (1)早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。 (2)胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無機鹽、營養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要血清，兩者都是液體培養(yǎng)基。 1.長期以來，優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸，近年來發(fā)展起來的細胞工程和胚胎工程技術為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來了無限生機，請據(jù)圖完成下列問題： (1)在試管牛和克隆羊的培育過程中都必須用到的生物技術有______________________。 (2)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞，稱為ES或EK細胞。這類細胞的形態(tài)特征有________________________________。 (3)試管牛D的性別為____________，克隆羊的性狀和________面綿羊最接近。 (4)超數(shù)排卵技術的處理措施是對供體母牛注射________________；沖卵實質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的________沖洗出來。 (5)圖乙中從A到E中，適宜于牛的胚胎移植的有________(填字母)；圖中標號3為________，它將來可發(fā)育為胚胎的附屬結構或胚外結構。 (6)動物的早期胚胎移植到同種且______________與供體相同的動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術叫做胚胎移植。 答案　(1)動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))、胚胎移植　(2)體積小、細胞核大、核仁明顯　(3)雌性或雄性(或不能確定)　白　(4)促性腺激素　(早期)胚胎　(5)D、E　滋養(yǎng)層　(6)生理狀態(tài) 解析　(1)試管牛是通過體外受精和胚胎移植培育的，克隆羊是通過核移植和胚胎移植培育的。在試管牛和克隆羊的培育過程中都必須用到的生物技術是動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等。(2)胚胎干細胞在形態(tài)上，具有體積較小、細胞核大、核仁明顯的特點。(3)因為克隆羊的細胞核來自白面綿羊，生物的性狀主要是由細胞核基因控制的，所以克隆羊的性狀和白面綿羊最接近。(4)促性腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用，可促進超數(shù)排卵。沖卵實質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來。(5)從A到E中，分別是受精卵、二細胞胚胎、四細胞胚胎、桑椹胚和囊胚，適宜于牛的胚胎移植的時期有桑椹胚和囊胚。(6)動物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術叫做胚胎移植，生理狀態(tài)相同更有利于胚胎的存活。 2.據(jù)第三次全國大熊貓野外種群調(diào)查，全世界野生大熊貓不足1600只，因此，如何保護和繁殖大熊貓是亟待解決的問題，現(xiàn)設計如下繁殖過程。請回答下列問題： (1)“克隆熊貓”培育技術為胚胎干細胞核移植，培育成功的部分原因是卵細胞質(zhì)具有調(diào)控____________發(fā)育的作用。圖中A過程是______________；為了抑制細胞分化，要在培養(yǎng)皿底部制備一層細胞(如胚胎成纖維細胞)，稱為________________。 (2)圖中激素處理可使供體______________，從而可培育更多的早期胚胎。代孕受體在移植前需要經(jīng)過________處理，以便早期胚胎成功植入或著床。 (3)下列對象中，通常不適合胚胎移植的是________。 A.受精卵 B.八細胞胚 C.桑椹胚 D.早期囊胚 (4)為了繁殖更多后代，可以通過________技術，產(chǎn)生同卵多仔。下列關于該技術的敘述中，錯誤的是________。 A.增加胚胎數(shù)量，快速繁殖 B.同卵多仔的表現(xiàn)型一定相同 C.該技術涉及顯微操作技術 D.可以采用相關酶處理卵裂球 答案　(1)細胞核　(胚胎干)細胞培養(yǎng)　飼養(yǎng)層　(2)超數(shù)排卵　同期發(fā)情　(3)A　(4)胚胎分割(和移植)　B 解析　(1)重組細胞中，卵細胞質(zhì)中的一些蛋白因子會逐漸替換掉細胞核中阻礙核基因表達的調(diào)節(jié)蛋白，促進其全能性的表達；A過程是將囊胚的內(nèi)細胞團細胞——胚胎干細胞取出進行培養(yǎng)的過程；培養(yǎng)皿底部的一層細胞稱為飼養(yǎng)層，可促進胚胎干細胞生長而抑制其分化。(2)圖中激素處理供體，會促進其超數(shù)排卵，受精后產(chǎn)生更多胚胎；為了給移植胚胎創(chuàng)造良好的孕育條件，應對代孕母畜進行同期發(fā)情處理。(3)受精卵直接移植成功率不高，通常會先進行胚胎體外培養(yǎng)，然后對早期胚胎進行篩選，選擇健康的胚胎進行移植，以提高成功率。不同動物移植的最佳時期有差異，因此將受精卵培養(yǎng)到什么階段視物種而定。(4)胚胎分割能夠使一個胚胎分割成幾個胚胎，從而增加繁殖量；胚胎分割處理的是早期胚胎，體積非常小，需要顯微操作，可用切割針或切割刀進行切割，也可采用酶消化的方法，使胚胎數(shù)量在原來的基礎上明顯增加，雖然這些胚胎來自同一受精卵，遺傳物質(zhì)相同，但環(huán)境因素對其性狀表現(xiàn)也有一定的影響，故表現(xiàn)型未必完全一致。 試管動物與克隆動物的比較 比較項目 試管動物 克隆動物 技術要求 體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植 核移植、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植 過程 生殖方式 有性生殖 無性生殖 遺傳物質(zhì) 來自兩個親本 大部分來自核供體 意義 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能，縮短供體的繁殖周期 加速家畜遺傳改良進程，挽救瀕危物種等 實例 試管牛、試管山羊 “多莉”羊 考點二　胚胎移植、胚胎分割及胚胎干細胞 1.胚胎移植 (1)概念：指將經(jīng)濟價值較高、遺傳性狀優(yōu)良的母畜，經(jīng)過激素處理，使其超數(shù)排卵后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內(nèi)，通過代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術。 (2)供體：指提供胚胎的動物。 (3)受體(代孕母)：接受胚胎的動物。 (4)過程：供體母畜―→早期胚胎同期發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的受體的相應部位后代。 (5)意義：胚胎工程中獲得后代的唯一方法。 2.胚胎分割 (1)概念：借助顯微操作技術將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術。 (2)基本過程：良種母牛早期胚胎分割的胚胎或細胞受體后代。 (3)意義：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。 3.胚胎干細胞 (1)來源：囊胚內(nèi)細胞團。 (2)培養(yǎng)：一般用胚胎成纖維細胞作飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細胞，這樣可以促進干細胞生長的同時抑制干細胞的分化。 (3)獲?。喊雅咛シ诺接酗曫B(yǎng)層的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，直到內(nèi)細胞團突出飼養(yǎng)層外，用酶消化或機械剝離內(nèi)細胞團，再把它用酶消化成單個細胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 (4)應用：①胚胎干細胞核移植：把胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術。 ②用干細胞克隆器官，為器官移植提供器官。 (1)采用胚胎分割技術產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的(　√　) (2)在對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割(　　) (3)在胚胎移植中，對供體母羊要做超數(shù)排卵處理，對供、受體要做同期發(fā)情處理(　√　) (4)胚胎分割移植應選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚(　　) (5)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點(　√　) 據(jù)圖分析胚胎移植的操作流程 (1)圖中供體牛和受體牛分別是哪些？選擇標準是什么？ 提示　供體牛是良種公、母牛；受體牛是一般受體奶牛和一般受體肉牛。 選擇標準：供體是遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)良的個體，受體是健康、有繁殖能力的個體。 (2)對供體牛和受體牛要進行怎樣的處理？ 提示　對供體母牛進行超數(shù)排卵處理；對供、受體母牛進行同期發(fā)情處理。 (3)用于移植的早期胚胎應是發(fā)育到哪些階段的胚胎？ 提示　桑椹胚或囊胚(或8細胞以上的早期胚胎)。 (4)排卵和沖卵有什么區(qū)別？ 提示　排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是把供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來。 1.胚胎移植分析 (1)“供體”與“受體”的確定：提供胚胎的個體稱為“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應為常見或存量大的品種。 (2)實質(zhì)：胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。 (3)優(yōu)勢：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次用孕激素對供、受體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對供體進行處理使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植過程產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，與受體牛沒有關系。 (6)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的，還是由核移植技術形成的重組細胞發(fā)育而成的，前者為有性生殖，后者為無性生殖。 2.胚胎分割分析 對囊胚階段的胚胎進行分割時，必須將內(nèi)細胞團均等分割；內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育成胚胎本身的基礎細胞，其他細胞為滋養(yǎng)層細胞。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。 1.牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A.供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎 B.圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素 C.為了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D.供體和受體(代孕母牛)要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應 答案　D 解析　胚胎移植的目的是發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力；胚胎分割是將一個胚胎分成多份，從而提高了優(yōu)良胚胎的利用率；胚胎移植過程不同于器官移植，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，不需要進行免疫檢查。 2.下圖是利用胚胎工程技術培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是(　　) A.胚胎移植可以定向改造動物的遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育 B.A細胞不一定是受精卵細胞 C.①②兩個胚胎具有不同的遺傳物質(zhì) D.圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段 答案　B 解析　胚胎移植不能定向改造動物的遺傳性狀；①和②兩個胚胎是由同一受精卵發(fā)育而來的，其遺傳物質(zhì)相同；在胚胎分割移植時，需用早期胚胎，胚胎未發(fā)育到原腸胚階段；A細胞也可以是核移植的重組細胞。 3.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入ES細胞中 D.過程Ⅳ利用免疫缺陷的小鼠的目的是使受體不對移植的組織細胞產(chǎn)生免疫反應 答案　C 解析　過程Ⅰ是動物細胞培養(yǎng)技術，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ES細胞的全能性，B正確；過程Ⅲ將目的基因?qū)肱咛ジ杉毎靶铇嫿ㄖ亟MDNA分子，再通過顯微注射法導入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，D正確。 考點三　生態(tài)工程 1.生態(tài)工程的主要類型 產(chǎn)生背景 人口爆炸、糧食短缺、資源枯竭、空氣污染、生態(tài)環(huán)境被破壞，人類面臨著生存和發(fā)展的挑戰(zhàn) 原理 整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生 研究對象 社會—經(jīng)濟—自然復合生態(tài)系統(tǒng) 總體目標 可持續(xù)發(fā)展 應用領域 (1)物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程： ①城市生活垃圾進行減量化、無害化、資源化處理； ②農(nóng)村地區(qū)發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，將農(nóng)作物秸稈“過腹還田”等。 (2)節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程：農(nóng)業(yè)區(qū)域?qū)嵤┕?jié)水灌溉技術，城市、工業(yè)開發(fā)節(jié)水性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)；對工業(yè)廢水、生活污水等實施減量、回收、再生和再循環(huán)的措施。 (3)山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程：利用小流域自然資源，將治坡、治溝、修梯田與發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)結合起來。 (4)清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程：生產(chǎn)沼氣，開發(fā)利用太陽能、風能等清潔及可再生能源。 2.生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用 (1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施：套種、間種、輪種。 (2)生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用 ①庭院生態(tài)工程：進行物質(zhì)和能量的多級利用。 ②農(nóng)業(yè)生態(tài)工程：按照生態(tài)和經(jīng)濟規(guī)律，種養(yǎng)結合的優(yōu)化設計。 (3)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術 主要技術 實例 物質(zhì)的良性循環(huán)技術 庭院生態(tài)系統(tǒng)、?；~塘生態(tài)工程、農(nóng)作物秸稈“過腹還田” 潔凈可再生的新能源開發(fā)技術 太陽能熱水器直接利用太陽能、利用發(fā)酵技術產(chǎn)生沼氣開發(fā)生物能、開發(fā)風能和潮汐能 種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術 “退耕還林”、“退耕還草” 套種、間種和輪種制度 小麥、玉米套種、南方桑園中種植大豆、北方果園中種植蔬菜 立體養(yǎng)殖技術 混養(yǎng)魚塘 利用生物種間關系，發(fā)展生物防治技術 放養(yǎng)害蟲的天敵青蛙等 3.生態(tài)農(nóng)業(yè)兩大經(jīng)典實例分析 (1)桑基魚塘模式 人工建立的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，做到桑葉養(yǎng)蠶、蠶糞養(yǎng)魚、魚糞肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚、蠶繭三豐收，如圖所示。 (2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式 通過控制溫室內(nèi)的溫度、光照、氣體和水肥等因素，縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高糧食、蔬菜和水果的產(chǎn)量和質(zhì)量。 (1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導思想是環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展(　√　) (2)生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(　　) (3)設計良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應遵循的基本原則是追求經(jīng)濟效益的最大化(　　) (4)礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復工程的關鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟效益(　　) (5)退耕還林還草的措施主要利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術是種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術(　√　) (6)“秸稈的多級利用”充分體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理(　√　) (7)在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)經(jīng)多次重復利用，提高了物質(zhì)利用率(　√　) (8)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設、增設食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(　　) 1.在我國，生態(tài)工程的發(fā)展特別迅速。閱讀教材，分析提供的日常實例，試歸納我國生態(tài)工程的主要類型及其有關規(guī)律。 實例一　城市生活垃圾減量化、無害化、資源化處理；農(nóng)村發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)。 實例二　在干旱半干旱地區(qū)，雨水和地表水收集，農(nóng)業(yè)區(qū)節(jié)水灌溉；造糖廠用廢棄的糖蜜制酒精；造紙廠利用廢液回收鈣粉、木質(zhì)素等物質(zhì)；屠宰場用廢血生產(chǎn)凝血酶、血紅蛋白等。 實例三　三北、長江中上游防護林生態(tài)工程；治坡、治溝、修梯田、發(fā)展林業(yè)。 實例四　利用農(nóng)作物秸稈、生活垃圾發(fā)酵生產(chǎn)沼氣；開發(fā)太陽能、風能。 (1)實例一為物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程。其原理為物質(zhì)循環(huán)再生；其優(yōu)點為減少污染，廢物資源化。 (2)實例二為節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程。其原理為以節(jié)水為主；對工業(yè)廢水、生活污水等實施減量、回收、再生、再循環(huán)的措施，寓廢水處理于利用之中。 (3)實例三為山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程。其原理為治理恢復小流域生態(tài)環(huán)境，可持續(xù)利用小流域自然資源，其優(yōu)點為可持續(xù)利用小流域自然資源；將治坡、治溝、修梯田與發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)結合。 (4)實例四為清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。其原理為開發(fā)和利用清潔能源；其優(yōu)點是為全社會提供能效高、對環(huán)境影響小、可持續(xù)的能源服務。 2.如圖是某生態(tài)工程示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)從生態(tài)學角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用；該系統(tǒng)中將植物秸稈、動物糞便等廢棄物合理地進行了利用，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。 (2)該生態(tài)工程能生產(chǎn)出無公害大米的原因是減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，減少了環(huán)境污染。 (3)將蘑菇房與蔬菜大棚相通可提高蔬菜產(chǎn)量，原因是蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進行光合作用，使其光合作用增強。 1.設計生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”，如圖就是一種“加環(huán)”示意圖，據(jù)圖判斷下列說法不正確的是(　　) A.用蛆蛹糞便還田，運用了能量循環(huán)原理 B.用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用 C.用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可增加經(jīng)濟效益 D.該生態(tài)工程的正常運轉(zhuǎn)離不開人的管理 答案　A 解析　能量是單向流動、逐級遞減的，不能循環(huán)利用，A錯誤；用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，B正確；用玉米芯生產(chǎn)木糖醇，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用，可以增加經(jīng)濟效益，C正確；該圖屬于生態(tài)農(nóng)業(yè)，人的作用非常關鍵，D正確。 2.一青年農(nóng)民利用自己學習的生態(tài)學知識，在自家庭院里建了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，年創(chuàng)收入上萬元。如圖是該家庭生態(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)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)建設中，應使食物鏈和營養(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)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)食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多。 生態(tài)工程設計的常用方法 (1)生態(tài)工程設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)的結構有所改變，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)工程設計的常用方法之二是食物鏈(網(wǎng))的“加環(huán)”?！凹迎h(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用來養(yǎng)殖蛆蛹，蛆蛹糞作為優(yōu)良有機肥還田等。 探究真題　預測考向 1.(2016全國Ⅱ，40)下圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_________________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵細胞培養(yǎng)至適當時期再進行，去核時常采用________________的方法。②代表的過程是________________。 (2)經(jīng)過多次傳代后，供體細胞中________________的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是__________________________________________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了____________。 答案　(1)XX或XY　顯微操作　胚胎移植　(2)遺傳物質(zhì)　(3)卵細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性 解析　(1)因供體的性別不確定，故其細胞核內(nèi)的性染色體組成為XX或XY；一般將卵細胞培養(yǎng)到MⅡ中期，用顯微操作法將其細胞核去除；②代表的過程是胚胎移植。(2)傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞可以保持正常的二倍體核型，超過10代以后，供體細胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動物細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵細胞的細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對克隆動物的性狀會產(chǎn)生影響。(4)克隆動物的成功可以證明動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性。 2.(2015山東，36)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下： (1)過程①采用的是細胞工程中的_____技術，過程②采用的是胚胎工程中的_____技術。 (2)體細胞進行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。 (3)如果克隆過程中需進行基因改造，在構建基因表達載體(重組載體)時必須使用________和____________兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導入基因表達載體的細胞。 (4)胚胎干細胞可以來自于囊胚中的________。在一定條件下，胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體________(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應。 答案　(1)(體細胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng)　(2)pH　(3)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　標記　(4)內(nèi)細胞團　B 解析　(1)由流程圖知，個體A提供去核卵母細胞，個體B提供體細胞核，二者通過①得到重組細胞，重組細胞經(jīng)②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培養(yǎng)。(2)動物細胞培養(yǎng)時，要通入含有5%CO2的空氣，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構建基因表達載體時，要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，再用DNA連接酶連接?；虮磉_載體包括目的基因、啟動子、終止子、復制原點、標記基因等，標記基因的作用是便于目的基因的檢測和篩選。(4)胚胎干細胞是從早期胚胎中分離出來的一類細胞，具有發(fā)育的全能性。囊胚中的內(nèi)細胞團細胞為胚胎干細胞。圖中獲得的組織器官，其細胞的細胞核來自個體B，將所得組織器官移植給個體B，不會發(fā)生免疫排斥反應。 3.(2017浙江4月選考)回答與生態(tài)工程有關的問題： (1)對農(nóng)作物秸稈多途徑利用的基本過程示意圖如下，貫穿全過程的核心技術是___________技術。其中“過腹還田”的具體途徑是________________________。將秸稈和動物糞便等通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，這是利用了農(nóng)業(yè)生態(tài)工程中的______________________技術。 (2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，畜牧業(yè)依賴和受制于種植業(yè)，可以通過種植業(yè)和畜牧業(yè)的________________技術提高經(jīng)濟和社會效益。“退耕還林”后，林地的增加可以減少________，更有利于受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復。使用農(nóng)藥能有效控制農(nóng)業(yè)害蟲，但也使生態(tài)系統(tǒng)的______________減少，因此利用生物的________進行生物防治是今后的發(fā)展方向。 答案　(1)物質(zhì)的良性循環(huán)　秸稈→家畜→糞便→農(nóng)田　潔凈可再生的新能源開發(fā)　(2)合理優(yōu)化　水土流失　生物多樣性　種間關系 解析　(1)看圖可知，該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過物質(zhì)的良性循環(huán)技術把秸稈多途徑利用，其中“過腹還田”的具體途徑是“秸稈→家畜→糞便→農(nóng)田”使廢物資源化，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟；太陽能、沼氣、風能、潮汐能、水電能屬于潔凈可再生的新能源開發(fā)技術。 (2)種植業(yè)和畜牧業(yè)通過合理優(yōu)化，整體效益高于優(yōu)化前；“退耕還林”后，林地的增加可以減少水土流失，使用農(nóng)藥能有效控制農(nóng)業(yè)害蟲，但也使生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性減少，因此利用生物的種間關系發(fā)展生物防治技術是今后的發(fā)展方向。 4.(2016浙江自選，18)某農(nóng)戶建立了小型的“蔬菜—雞、豬—沼氣”系統(tǒng)。請回答： (1)這一系統(tǒng)屬于人工干預下的_________生態(tài)系統(tǒng)，其生物組成成分包括生產(chǎn)者、消費者和__________，在分析該生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益時，除了考慮這三者的投入與產(chǎn)出外，還要考慮__________的投入。 (2)在該生態(tài)系統(tǒng)中，利用發(fā)酵技術產(chǎn)生沼氣開發(fā)生物能屬于________的生態(tài)工程。 A.生物多樣性保護和持續(xù)利用 B.節(jié)水和廢水處理與應用 C.山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā) D.清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用 答案　(1)庭院　分解者　勞動者　(2)D 解析　(1)該小型人工系統(tǒng)屬于庭院生態(tài)系統(tǒng)，其生物組成成分包括生產(chǎn)者、消費者和分解者，在分析該系統(tǒng)的經(jīng)濟效益時，需要綜合考慮這三者的投入和產(chǎn)出和勞動者的投入。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中，利用發(fā)酵技術產(chǎn)生沼氣開發(fā)生物能屬于清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。 5.(2018浙江11月選考，32(二))某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程示意圖如下，回答下列問題： (1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程體現(xiàn)的生態(tài)工程原理主要是____________。對該工程的經(jīng)濟效益分析，可從系統(tǒng)內(nèi)部的投入和產(chǎn)出、__________________、系統(tǒng)的有效貢獻等三方面進行核算。 (2)若要提高該工程的經(jīng)濟效益，可采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的________技術在?；显俜N植大豆，也可采用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的__________技術放養(yǎng)適量的雞鴨等動物以調(diào)整該工程的產(chǎn)業(yè)結構。 (3)某小組應用基因工程方法開展適用于該生態(tài)工程的抗蟲植物改良研究。為提高將重組DNA分子導入受體細胞的效率，除考慮導入方法、篩選條件、防止污染外，還需考慮的主要因素有______________________________________________________________(答出2點即可)。農(nóng)桿菌介導法是目前植物轉(zhuǎn)基因的常用方法，該方法的基本過程是農(nóng)桿菌感染植物時，______________________________________________________________________________，并將其插入到受體細胞的基因組中。欲獲得穩(wěn)定遺傳的抗蟲性強的轉(zhuǎn)基因植物品種，則轉(zhuǎn)入的抗蟲基因必須能在受體細胞中____________________。 答案　(1)物質(zhì)循環(huán)　系統(tǒng)的實際消費 (2)間種　種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化 (3)重組DNA的質(zhì)量和濃度、受體細胞的生長狀態(tài)與密度　攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體細胞　穩(wěn)定和高效地表達 解析　(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要原理是物質(zhì)循環(huán)(再生)，農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的效益分析包括三方面：對系統(tǒng)的投入和產(chǎn)出、系統(tǒng)的實際消費、系統(tǒng)的有效貢獻等。 (2)桑基上種植大豆屬于間種，?；戏硼B(yǎng)適當?shù)碾u鴨等動物用到的技術是種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術。 (3)影響重組DNA導入受體細胞的效率的因素主要有重組DNA的質(zhì)量和濃度、受體細胞的生長狀態(tài)與密度等。農(nóng)桿菌介導法的基本過程：農(nóng)桿菌感染植物→攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體細胞→將其插入到受體細胞的基因組中。只有抗蟲基因在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定和高效地表達，才能獲得穩(wěn)定遺傳的抗蟲性強的轉(zhuǎn)基因植物。 課時作業(yè) 一、選擇題 1.下列有關胚胎工程及其應用的敘述中，錯誤的是(　　) A.體外受精和胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎 B.胚胎移植技術可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進程 C.桑椹胚、囊胚是進行胚胎分割的最佳時期 D.促進動物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素 答案　A 解析　哺乳動物體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的研究為胚胎工程提供了理論基礎，A錯誤；胚胎移植技術可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中加速育種進程，B正確；胚胎分割時，應選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的早期胚胎(桑椹胚或囊胚)，C正確；促進動物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素，D正確。 2.印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　) A.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割 B.誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞 C.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于培養(yǎng)液 D.步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同 答案　B 解析　步驟甲、乙分別指體外受精、胚胎移植，A錯誤；誘導超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來自卵細胞，C錯誤；受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤海c早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別，D錯誤。 3.據(jù)下圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學原理的是(　　) A.物質(zhì)經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán) B.每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益 C.由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低 D.由于各級產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染 答案　C 解析　選項A符合物質(zhì)循環(huán)再生原理；選項B對物質(zhì)循環(huán)再生進行了進一步闡述；選項C與能量多級利用提高了能量利用效率不符；選項D在物質(zhì)循環(huán)再生基礎上，闡述了“污染物是放錯地點的原料”的含義。 4.下面為一庭院生態(tài)系統(tǒng)各成分的組成和相互關系的示意圖，下列關于該生態(tài)系統(tǒng)的分析中，正確的是(　　) A.建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用，提高經(jīng)濟效益 B.若在果樹間間種綠肥類雜草，能導致該系統(tǒng)中生物多樣性增加，可能有效控制果園中某些害蟲的數(shù)量從而減少對果樹的危害 C.在庭院中飼養(yǎng)雞、鴨能提高生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的利用效率，增加產(chǎn)量，但由于食物鏈延長，生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率會降低 D.在庭院中建沼氣池處理垃圾、糞便和植物枝葉，目的是盡可能減少分解者獲得的能量，從而使能量流向?qū)θ擞幸娴牟糠? 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能循環(huán)利用；增加生物的多樣性，可提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；能量沿食物鏈傳遞的效率與食物鏈的長短無關。 二、非選擇題 5.(2018浙江十校3月聯(lián)考)回答基因工程和胚胎工程有關的問題： (1)1989年，投入工業(yè)化生產(chǎn)的我國第一個基因重組新藥是α-干擾素，先要制備白細胞，經(jīng)病毒誘導，分離出________，在________酶的催化下合成DNA，再經(jīng)PCR克隆α-干擾素基因，將α-干擾素基因與________連接，構建重組DNA分子，轉(zhuǎn)化腐生型假單胞桿菌，篩選高表達、穩(wěn)定遺傳的工程菌。 (2)胚胎干細胞是一種未分化細胞，具有__________________和__________________。在培養(yǎng)胚胎干細胞時，首先要在培養(yǎng)皿底部制備一層細胞，稱為________。 (3)胚胎干細胞核移植是指把胚胎干細胞核移植到去核卵細胞中，經(jīng)過胚激活、________、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術。 答案　(1)(相應的)mRNA　逆轉(zhuǎn)錄　質(zhì)粒(或基因的載體)　(2)發(fā)育全能性　二倍體核型　飼養(yǎng)層　(3)胚胎培養(yǎng) 解析　(1)分離出的α-干擾素的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶的催化合成DNA，經(jīng)過PCR擴增，將該基因與質(zhì)粒等基因載體連接，構建重組DNA分子。(2)胚胎干細胞具有發(fā)育全能性和二倍體核型。在培養(yǎng)胚胎干細胞時，需要在培養(yǎng)皿底部制備一層飼養(yǎng)層細胞。(3)胚胎干細胞核移植形成的重組細胞需要經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等過程。 6.某研究所為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，采用了以下方法，請據(jù)圖回答： 　　　　　　　　　　　　乙牛(♂) 　　　　　　　　　　　　　↓ 甲牛(♀)→a→配種→回收胚胎→質(zhì)量檢測→丙牛丁牛 (1)胚胎移植能提高具優(yōu)良性狀動物繁殖率的原因之一是：對甲牛進行[a]____________處理，一次受精就能獲得多個受精卵，讓________(填“一”或“多”)頭丙牛幫助完成丁牛胚胎發(fā)育過程，甲牛和乙牛專門提供胚胎。 (2)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，則上述過程要改變或增加一些環(huán)節(jié)，如需要將__________基因作為目的基因與適當?shù)妮d體結合并導入受體細胞；為了便于檢測目的基因是否導入受體細胞，載體上要有________________________________________________。 (3)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，下列敘述中錯誤的是________。 A.丁牛的遺傳物質(zhì)只來自甲牛和乙牛 B.可選受精卵作重組DNA的受體細胞 C.胚胎移植之前需要對胚胎進行檢測和篩選 D.需用含不同成分的培養(yǎng)液來培養(yǎng)不同時期的早期胚胎 (4)若采集丁牛的乳腺細胞，用________________處理，可分散為單個的細胞懸浮液，把一個單細胞從群體中分離出來單獨培養(yǎng)，使之繁衍成一個新的細胞群體的技術，叫細胞克隆，未經(jīng)克隆化的細胞系具有__________性。 (5)下列提高細胞克隆形成率的方法中不正確的是________________________________。 A.使用二氧化碳培養(yǎng)箱 B.選擇適宜的培養(yǎng)基，添加血清 C.培養(yǎng)液中添加胰島素 D.滋養(yǎng)層細胞支持生長，抑制分化 答案　(1)超數(shù)排卵　多　(2)人干擾素　標記基因　(3)A　(4)胰蛋白酶　異質(zhì)　(5)D 解析　(1)用促性腺激素處理甲牛，可促使甲牛超數(shù)排卵，與乙牛交配可得到多個受精卵；一頭代孕母牛能夠孕育的胚胎數(shù)量有限，因此需多頭丙牛代孕。(2)轉(zhuǎn)基因牛能夠產(chǎn)生人干擾素，說明轉(zhuǎn)入了人干擾素基因，即人干擾素基因為目的基因。載體上標記基因表達的產(chǎn)物或控制的性狀可作為目的基因是否導入受體細胞的篩選依據(jù)，故載體上需有標記基因。(3)丁牛的遺傳物質(zhì)除了來自甲牛和乙牛外，還有轉(zhuǎn)入的外源基因，即人干擾素基因，A項錯誤；受精卵具有發(fā)育的全能性，易發(fā)育形成動物個體，B項正確；胚胎移植前需檢測和篩選出符合要求的健康胚胎進行移植，C項正確；不同時期的早期胚胎生長發(fā)育所需的條件不同，故不同階段需配制含不同成分的培養(yǎng)液，D項正確。(4)胰蛋白酶可將組織細胞之間的粘連蛋白去除，使細胞彼此分散；未經(jīng)克隆化的細胞來自不同的祖細胞，性狀通常并非完全一致，即具有異質(zhì)性。(5)二氧化碳有助于維持培養(yǎng)液的pH，A項正確；培養(yǎng)不同的細胞需要不同的培養(yǎng)基，動物血清含有動物細胞生長增殖所需的許多成分，B項正確；胰島素可促進氨基酸、葡萄糖轉(zhuǎn)運入組織細胞，C項正確；應用滋養(yǎng)細胞支持生長，抑制分化，常用失去增殖能力的小鼠成纖維細胞作滋養(yǎng)細胞，而滋養(yǎng)層細胞則是囊胚的外層細胞，發(fā)育成胚胎附屬結構或胚外結構，D項錯誤。 7.(2018浙江名校新高考聯(lián)盟聯(lián)考)下圖是科學家培育能生產(chǎn)人血清白蛋白乳腺生物反應器的過程，請回答相關問題： (1)要獲取人血清白蛋白基因，可采用PCR技術進行大量擴增，前提是_____________。 (2)過程①獲得的產(chǎn)物是______________。過程②需對卵細胞供體母牛進行________處理。過程③常采用________法。過程④通常將受精卵培養(yǎng)至________階段，并在進行過程⑤之前對胚胎進行篩選，選擇________________________胚胎進行移植。 (3)若轉(zhuǎn)基因母牛只有一條染色體上含有人血清白蛋白基因，該母牛與普通公牛交配，產(chǎn)下轉(zhuǎn)基因母牛的概率是________。 答案　(1)人血清白蛋白基因序列已知　(2)重組質(zhì)?！〕瑪?shù)排卵　顯微注射　早期囊胚　含人血清白蛋白基因的雌性　(3)1/4 解析　(1)利用PCR技術擴增目的基因，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便據(jù)此合成引物，即人血清白蛋白基因序列已知。(2)分析題圖可知，過程①為重組DNA分子的形成，獲得的產(chǎn)物是重組質(zhì)粒；過程②是體外受精，在受精之前需要對供體母牛進行超數(shù)排卵處理，以獲得更多的卵細胞；過程③是將含有人血清白蛋白基因的重組DNA分子導入到受精卵中，常采用顯微注射法；過程④是早期胚胎的培養(yǎng)過程，通常將受精卵培養(yǎng)至早期囊胚階段；過程⑤是胚胎移植，為了獲得乳汁中含有人血清白蛋白的奶牛，在進行胚胎移植前要對胚胎進行性別鑒定，選擇含有人血清白蛋白基因的雌性胚胎進行移植。(3)若轉(zhuǎn)基因母牛只有一條染色體上含有人血清白蛋白基因(設A表示含人血清白蛋白基因、a表示不含人血清白蛋白基因)，則該轉(zhuǎn)基因母牛(Aa)與普通公牛(aa)交配，產(chǎn)下轉(zhuǎn)基因牛(Aa)且為母牛的概率是1/21/2＝1/4。 8.(2018浙江超級全能生3月聯(lián)考)通過轉(zhuǎn)基因技術培育出乳汁中含人β-酪蛋白的山羊，其流程如下圖?；卮鹣铝杏嘘P問題： (1)基因工程的核心是圖中的________(填圖中數(shù)字)過程；如果要利用人類基因組構建含β-酪蛋白基因的基因文庫，該過程________(填“需要”或“不需要”)限制性核酸內(nèi)切酶參與。若要檢測乳汁中是否出現(xiàn)人β-酪蛋白，可用的檢測物質(zhì)是________________(填“人β-酪蛋白基因”或“人β-酪蛋白抗體”)。 (2)②過程一般是通過________法實現(xiàn)的。當形成轉(zhuǎn)基因受精卵后，需要經(jīng)過一段時間的體外培養(yǎng)，這一過程中不需要的措施是________(A.培養(yǎng)液中加入動物血清　B.培養(yǎng)液要及時更換成分　C.加入飼養(yǎng)層細胞　D.放在CO2培養(yǎng)箱中)。 (3)③過程的實現(xiàn)必須通過________技術；通過④過程實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因山羊的克隆繁殖，可通過________技術形成重組細胞后，再經(jīng)胚胎工程實現(xiàn)。 答案　(1)①　需要　人β-酪蛋白抗體　(2)顯微注射　C　(3)胚胎移植　核移植 解析　(1)圖中的①過程為形成重組DNA分子的過程，這是基因工程的核心；利用人類基因組構建基因文庫需要限制性核酸內(nèi)切酶；檢測表達產(chǎn)物——蛋白質(zhì)是否合成，一般用抗原－抗體雜交法。(2)將重組質(zhì)粒導入動物受精卵的方法一般用顯微注射法，受精卵的體外培養(yǎng)是胚胎體外培養(yǎng)的初期環(huán)節(jié)，但與動物胚胎干細胞培養(yǎng)不同的是不需要抑制細胞分化，故不需要加入飼養(yǎng)層細胞。(3)早期胚胎形成個體必須經(jīng)過胚胎移植技術，這是哺乳動物培育的必需環(huán)節(jié)；動物克隆繁殖時，若使用體細胞或胚胎細胞，可通過核移植技術形成重組細胞，再經(jīng)胚胎工程實現(xiàn)。 9.下圖為某農(nóng)場的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程簡圖。請回答下列問題： (1)在評價養(yǎng)殖效益時，除了人工投入等成本外，往往采用單位時間內(nèi)飼料投入量和體重凈增長量(可采用相關參數(shù)轉(zhuǎn)換成干物質(zhì)量)作為評價指標。其中體重凈增長量為_______生產(chǎn)量，該值的大小取決于飼料到飼養(yǎng)動物的能量________。 (2)該生態(tài)工程的核心技術是____________。若在果園中同時種植蔬菜，屬于________技術。圖中的沼氣工程是在沼氣池的基礎上增添了脫硫塔等設施，更加優(yōu)化了____________的新能源開發(fā)技術。 (3)在無人為因素干預下，養(yǎng)殖魚類種群呈邏輯斯諦增長，若養(yǎng)魚場中遷入捕食養(yǎng)殖魚類幼體的烏鱧魚，將使“S”形曲線中的________下降。通過生態(tài)系統(tǒng)的______調(diào)節(jié)，烏鱧魚和養(yǎng)殖魚類的數(shù)量將趨于相對平衡。 答案　(1)次級　傳遞效率 (2)物質(zhì)的良性循環(huán)技術　間種　潔凈可再生 (3)K值　自我(或負反饋) 解析　(1)飼養(yǎng)動物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者，消費者屬于次級生產(chǎn)者，其體重凈增長量(轉(zhuǎn)換為干物質(zhì)量)等于同化量減去呼吸消耗量，即為次級生產(chǎn)量；飼養(yǎng)動物的能量均來自飼料，因此其體重凈增長量的大小取決于二者之間的能量傳遞效率。 (2)該生態(tài)工程實現(xiàn)了對廢物的充分利用，加快了物質(zhì)的循環(huán)，因此其核心技術是物質(zhì)的良性循環(huán)技術；在一塊地上同時期按一定行數(shù)的比例間隔種植兩種以上的作物，這種栽培方式叫作間種；脫硫塔的使用使沼氣中易造成污染的成分被去除了，使能源更清潔，優(yōu)化了清潔可再生新能源開發(fā)技術。 (3)烏鱧魚的遷入增大了養(yǎng)殖魚類的環(huán)境阻力，會使K值下降；生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，在受到一定限度的外力干擾時，可通過負反饋調(diào)節(jié)維持自身的穩(wěn)態(tài)。