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

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程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：(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)代表的結(jié)構(gòu)為_，將來(lái)發(fā)育為_，cd過程需對(duì)其均等分割的目的是_。A、B?；蛐褪欠裣嗤?？_。(4)以上培育過程中，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)育過程的幾個(gè)階段，請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(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_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_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)常見的一種生態(tài)農(nóng)業(yè)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(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祟愖钣幸娴牟糠帜芰繙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)問題：(1)人的血清白蛋白基因可從_中獲取，也可通過化學(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)在過程培養(yǎng)重組細(xì)胞的過程中，需要在培養(yǎng)液中添加的特殊成分是_。(4)過程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)過程為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程，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)PCRTaq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，被稱為_。若因數(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)應(yīng)該取自_(填“雄性”或“雌性”)荷斯坦奶牛，由到的過程中，需將用_處理后進(jìn)行培養(yǎng)。(3)從到的過程中，用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代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；形成時(shí)常通過_(物理方法)進(jìn)行激活，使其完成分裂和發(fā)育進(jìn)程。(4)培養(yǎng)至后，可通過_技術(shù)獲得多個(gè)，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M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，保護(hù)環(huán)境。另一方面要考慮貧困地區(qū)農(nóng)民的生活問題，如糧食、燒柴以及收入等問題，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_，胚胎種植后可以通過_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_技術(shù)獲得二分胚和，同時(shí)，可以通過取樣_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M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胎盤從母體獲得正常發(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，也可通過對(duì)染色體的分析進(jìn)行性別鑒定。答案：(1)供體1和供體2M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)