（课标Ⅱ卷）高考生物一轮复习 专题28 胚胎工程与生态工程课件-人教版高三全册生物课件.pptx

高考生物高考生物(课标生物专用)专题28胚胎工程与生态工程1.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程采用的是细胞工程中的技术,过程采用的是胚胎工程中的技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用五年高考自主命题自主命题省省(区、市区、市)卷题组卷题组考点1 胚胎工程和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。答案答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B解析解析(1)图中过程采用体细胞核移植技术;过程为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程,利用了(早期)胚胎培养技术。(2)动物细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,CO2的作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时,需用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上除目的基因外,还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性,可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体,则不会发生免疫排斥反应。解题关键解题关键判断出题图中胚胎工程各步骤的名称是解答本题的关键。2.(2015安徽理综,31,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子医用蛋白,其技术路线如图。(1)由过程获得的A为。(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是。受体应选用期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为。答案答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞M中(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养解析解析(1)在基因工程中,构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(M中期),需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力,可进行传代培养,所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术,获得无限个转基因绵羊。3.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是,后代中出现这种母牛的概率是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵子的成熟在过程中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用技术。答案答案(1)生长发育或胚胎发育隐性AC1/8(2)获能或增强活力供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割解析解析(1)由于B是具有适宜本地生长基因的纯合子,故选择B作为母本,可使胚胎在母体内正常生长发育。让B与纯合的具有高产奶基因的A杂交得到C,C牛的产奶量并未提高,可推知高产奶是隐性性状,而C为杂合子。因引进的是含高产奶基因的纯种公牛,故可选用AC杂交组合,后代中高产奶且适宜本地生长的母牛的概率为1/41/2=1/8。(2)精子需进行获能处理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精过程中完成。胚胎培养中,葡萄糖的作用是提供能量。为筛选出具有优良性状的母牛,在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。经过过程的基因重组产生同时含有高产奶基因和适应本地生长基因的卵细胞,是后代出现高产奶且适宜本地生长母牛的前提。(3)可通过胚胎分割技术提高已有胚胎的利用率。考点考点2 2生物技术的安全性及伦理问题生物技术的安全性及伦理问题考点考点3 3生态工程生态工程2016浙江自选,18(二)某农户建立了小型的“蔬菜鸡、猪沼气”系统。请回答:(1)这一系统属于人工干预下的生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和,在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑这三者的投入与产出外,还要考虑的投入。(2)在该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于的生态工程。A.生物多样性保护和持续利用B.节水和废水处理与利用C.山区小流域综合治理与开发D.洁净及可再生能源系统组合利用答案答案(1)庭院分解者劳动者(2)D解析解析(1)该小型人工系统属于庭院生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和分解者,在分析该系统的经济效益时,需要综合考虑这三者的投入和产出及劳动者的投入。(2)该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于洁净及可再生能源系统组合利用的生态工程。1.(2014重庆理综,7,10分)为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在,导致群落中植物物种数增加;t1t3,人工林抵抗力稳定性的变化是;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这主要体现了生态工程的原理。教师专用题组答案答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性(系统论)解析解析(1)在生态系统中,将有机物转化为无机物的生物是分解者。人工林土壤中存在种子或繁殖体,会导致群落物种数增多,进而使人工林自我调节能力增强,抵抗力稳定性增强。由于阳光等资源有限,群落中植物物种数增加,物种间竞争加剧。(2)人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,这主要体现了生态工程的整体性原理。2.(2013山东理综,35,8分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为。(2)图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为;也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。答案答案(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化解析解析该题综合考查动物细胞工程和胚胎工程技术的原理和方法。(1)对动物细胞进行的初次培养为原代培养,动物细胞培养时具有细胞贴壁生长和接触抑制现象。(2)胚胎移植所需的胚胎可从供体输卵管中通过冲卵的方法获得,也可将卵子经体外受精或核移植后获得的受精卵或重组细胞,进一步培养得到早期胚胎。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可进行冷冻保存。(4)胚胎干细胞常由囊胚的内细胞团分离培养获得,由于iPS细胞具有发育的全能性,经定向诱导可分化形成特定组织细胞,因而在医学上具有广阔的应用前景。3.(2012山东理综,35,8分)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程中最常用的运载工具是,所需要的酶是限制酶和。(2)在过程中,用处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是。(3)在过程中,用处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,通过技术可获得较多胚胎。答案答案(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素,孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割解析解析此题综合考查基因工程、细胞工程、胚胎工程等知识。(1)构建基因表达载体时,一般需用同一种限制酶切割目的基因和载体,以产生相同黏性末端,并用DNA连接酶连接成重组表达载体。常用的载体是质粒。(2)利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。动物细胞培养时,需将细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是维持培养液的pH。(3)运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞,常用的激素是促性腺激素或促滤泡素。成熟卵细胞在核移植前要进行去核处理。(4)核移植时获得的重组细胞经过早期胚胎培养,可以获得早期胚胎。为获得更多胚胎,可以使用胚胎分割法。4.(2011课标,40,15分)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。(4)一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。答案答案(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)解析解析(1)依据题干提供的信息分析,污水流经厌氧沉淀池时,有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物;流经曝气池时,有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物;流经兼氧池后,微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级;植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据小题中提供的信息可推测出,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。1.(2019甘肃天水三模,38)人的血清白蛋白在临床上需求量很大,利用转基因奶牛乳腺生物反应器可生产人的血清白蛋白。回答问题:(1)在培育转基因奶牛时,应将血清白蛋白基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起,通过技术将其导入奶牛的受精卵中。(2)导入目的基因的受精卵需培养到阶段才可进行胚胎移植。暂不移入的早期胚胎可使用方法保存。(3)进行胚胎移植前需要进行,目前最有效、最准确的方法是SRYPCR法,操作的基本程序是从被检测的囊胚中取出几个细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,若未出现杂交链,则胚胎性别为,而基因工程中的步骤也会用到DNA探针。三年模拟A A组组 20172019 20172019年高考模拟年高考模拟考点基础题组考点基础题组考点考点1 1 胚胎工程胚胎工程答案答案(1)启动子显微注射(2)桑椹胚或囊胚冷冻(或低温)(3)性别鉴定滋养层雌性目的基因的检测和鉴定解析解析(1)将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵最为有效的方法是显微注射技术,导入基因前,需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。(2)导入目的基因的受精卵需培养到桑椹胚或囊胚阶段才可进行胚胎移植。暂不移入的早期胚胎可使用冷冻(或低温)方法保存,具体方法是放入-196(零下196)的液氮中。(3)进行胚胎移植前需要进行性别鉴定,目前,对胚胎的性别进行鉴定的最有效、最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)催化作用下进行PCR扩增;与SRY特异性探针出现阳性反应(杂交链)者,说明其含有Y染色体,为雄性;若未出现杂交链,则胚胎性别为雌性,而基因工程中的目的基因的检测和鉴定也会用到DNA探针。2.(2019新疆二模,38)科研人员将绿色荧光蛋白基因转入小鼠受精卵中,可直接观察小鼠的胚胎发育进程。根据有关过程回答下列问题:(1)从基因工程的角度判断,绿色荧光蛋白基因属于基因。在基因工程中,能被RNA聚合酶识别和结合,并能驱动转录的DNA片段称为。(2)给供体雌鼠注射一定量的促性腺激素促使其。受精后可以得到大量含雌雄原核的细胞。(3)培养受精卵的培养液中需添加的天然成分是,培养环境需保持一定浓度CO2的目的是。(4)将培养好的胚胎移植到经处理的受体雌鼠体内,观察发育中的胚胎,发现部分胚胎没有绿色荧光,原因可能是。答案答案(1)目的启动子(2)超数排卵(3)血清、血浆等维持培养液的pH(4)同期发情绿色荧光蛋白基因未导入解析解析(1)绿色荧光蛋白基因属于目的基因。在基因工程中,能被RNA聚合酶识别和结合,并能驱动转录的DNA片段称为启动子。(2)给供体雌鼠注射一定量的促性腺激素,可促使其超数排卵。(3)培养受精卵的培养液中需添加的天然成分是血清、血浆等,培养环境需保持一定浓度CO2的目的是维持培养液的pH。(4)将培养好的胚胎移植到经同期发情处理的受体雌鼠体内,观察发育中的胚胎,发现部分胚胎没有绿色荧光,原因可能是未导入绿色荧光蛋白基因。3.(2019重庆一中3月月考,38)2013年7月,卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,胚胎移植时多采用多胚胎移植,因此需要用处理,促进母亲排出更多的卵子。(2)胚胎发育的卵裂期在(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的胚胎,叫,可用于胚胎移植。(3)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作,以为模板进行PCR扩增,最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为性。(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于和之间的第一极体一并吸出。答案答案(1)促性腺激素(2)透明带桑椹胚(3)滋养层引物滋养层细胞的DNA男(4)卵细胞膜透明带解析解析(1)胚胎移植时多采用多胚胎移植,因此需要进行超数排卵处理,超数排卵处理的方法是给供体注射促性腺激素,母体一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵子,用于体外受精和早期胚胎培养。(2)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的,这一时期称为卵裂期。受精卵经72小时体外培养发育成的32细胞左右的胚胎,叫桑椹胚,可用于胚胎移植。(3)SRY-PCR法对胚胎进行性别鉴定时,用位于Y染色体上的性别决定基因的一段碱基作引物,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增,若形成杂交带,则说明其含有SRY基因(位于Y染色体上的性别决定基因),即与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为男性。(4)卵母细胞经过减数第一次分裂后,产生了第一极体,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出。考点2生物技术的安全性及伦理问题考点3生态工程1.(2018陕西宝鸡二检,38节选)地球需要我们运用生态工程对遭到破坏的生态环境进行修复或重建,生态工程所遵循的基本原理有:、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。答案答案物质循环再生原理物种多样性原理解析解析生态工程所遵循的基本原理:物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。2.(2018陕西高三质检,38节选)我国西北一些地区年降雨量较少,适宜种植灌木和草,但却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了原理。答案答案协调与平衡解析解析生态工程建设时,要考虑生物与环境的协调与平衡,“灰色长城”现象是生物不适应环境导致的结果。B B组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟专题综合题组专题综合题组时间:45分钟分值:70分非选择题(共70分)1.(2019陕西宝鸡4月联考,24)(15分)研究人员利用小鼠的单倍体ES细胞(只有一个染色体组),成功培育出转基因小鼠。其主要技术流程如图所示,请分析回答下列问题:注:、代表四种限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位置;Ampr是氨芐青霉素抗性基因,Neor是G418抗性基因。(1)利用PCR技术可以扩增目的基因,PCR体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物以外,还应含有;引物应选用下图中的(填图中标号)。注:A、B、C、D是引物,箭头是延伸方向。(2)在基因工程操作步骤中,过程称为。已知氨芐青霉素不能有效杀死小鼠细胞,而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neor的小鼠细胞。结合上图推测,过程选用的2种限制酶是(选填图中的编号),处的培养液应添加一定浓度的(填“氨芐青霉素”或“G418”)(3)细胞乙与类似,图中桑椹胚需通过技术移入代孕小鼠子宫内继续发育,进行该操作前需对受体小鼠进行处理。答案答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)Taq酶(或耐高温的DNA聚合酶)(1分)A和D(2)基因表达载体的构建和G418(3)受精卵胚胎移植同期发情解析解析本题主要考查科学探究素养中的方案探讨。(1)根据分析可知,PCR体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物以外,还应含有耐高温的DNA聚合酶或Taq酶。为了扩增目的基因的片段,根据图示可知,需要在引物A和D作用下以目的基因的两条链为模板合成子代目的基因。(2)由图可知,过程是将目的基因和载体连接形成重组质粒的过程,即基因表达载体的构建过程。重组质粒上的Neor基因可作为标记基因,有利于筛选出含有目的基因的细胞。根据题意可知,氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞,而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neor基因的小鼠细胞,因此应选择Neor作为标记基因,即质粒上Neor基因不能用限制酶切割,则过程应选用和两种限制酶,图中处的培养液应添加一定浓度的G418,以便于起到筛选的作用。(3)处理形成的细胞乙与受精卵类似,应用早期胚胎培养技术可以使其发育成桑椹胚,再将桑椹胚通过胚胎移植技术移入代孕小鼠子宫内继续发育,进行该操作前需对受体小鼠进行同期发情处理,以保证供体与受体处于相同或相近的生理状态。2.(2019辽宁大连八中一模,38)(15分)加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶。如图是转基因山羊的培育过程示意图,请据图回答问题:(1)利用PCR技术大量获取丁酰胆碱酯酶基因时,需要在反应体系中添加的有机物质有、和4种脱氧核苷三磷酸等。(2)哺乳动物在自然条件下,配子的发生、受精卵的发育规律是胚胎工程的理论基础。过程应将受精卵移入中培养。(3)胚胎工程的最后一道工序是,代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为提供了可能。(4)若要获得某一性别的转基因山羊,可以根据X精子和Y精子含量的差别采用流式细胞仪对X和Y精子进行分离,或者采用SRYPCR性别鉴定技术对胚胎进行筛选。答案答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)引物热稳定的DNA聚合酶(或Taq酶)(目的基因)模板(2)发育培养液(3)胚胎移植胚胎在受体子宫内的存活(4)DNA(3分)解析解析本题主要考查科学探究素养中的方案探讨。(1)PCR又称多聚酶链式反应,该过程需要耐高温的DNA聚合酶参与,需要2种引物延伸子链,还需要原料(4种游离的脱氧核苷酸)及模板。(2)是把受精卵移入发育培养液中进行早期胚胎的培养。(3)胚胎工程的最后一道工序是胚胎移植,胚胎移植时,供、受体应处于相同的生理状态,代孕母羊对外来胚胎几乎不发生免疫排斥,这为胚胎在受体子宫的存活提供了可能。(4)山羊的X染色体与Y染色体上存在非同源区段,故可以根据X精子和Y精子DNA含量的差别采用流式细胞仪对X精子和Y精子进行分离,从而获得某一性别的转基因山羊。易混辨析易混辨析移入胚胎存活的生理学基础是:受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥;早期胚胎可以收集的基础是:早期胚胎处于游离状态。3.(2019重庆一中4月考,38)(15分)“滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛,人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白,请回答下列问题。(1)cNDA文库中含有的基因数比基因组文库少的原因是。(2)在体外受精前,需要对精子进行处理,为了获得更多的卵母细胞,在过程中一般会对母牛注射激素,当的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成受精。(3)为了提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割技术对期的胚胎进行分割,若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于条件下。答案答案(15分)(1)cDNA文库中只含有细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该个体的全部基因(3分)(2)获能(2分)促性腺(2分)透明带与卵细胞膜(3分)(3)囊胚或桑椹胚(3分)冷冻(或液氮)(2分)解析解析本题主要考查科学探究素养中的方案探讨。(1)cDNA文库由发育到某时期的生物体细胞中的mRNA逆转录得到的基因制备,仅包含了基因中的一部分。基因组文库包括了该种生物的全部基因。(2)只有获能的精子才具有受精能力,故体外采集的精子在体外受精前需经获能处理。对母牛注射促性腺激素可以实现超数排卵。透明带与卵细胞膜的间隙可以观察到两个极体是卵子完成受精的标志。(3)桑椹胚细胞和囊胚内细胞团细胞具有发育的全能性,对桑椹胚或囊胚实施胚胎分割可提高胚胎的利用率。若对胚胎长期保存,需置于液氮中冷冻。4.(2019辽宁沈阳郊联体一模,38)(15分)1-抗胰蛋白酶是肝脏产生的一种糖蛋白,缺乏会引起肺气肿。某公司成功培育出转基因羊,这种羊进入泌乳期后,其乳汁中含有人类的1-抗胰蛋白酶,可用于治疗肺气肿。请回答下列问题:(1)为获取目的基因,需要在肝细胞中提取,通过反转录产生cDNA,再通过技术进行快速扩增。(2)将1-抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组构建基因表达载体,然后通过技术,导入羊的受精卵中。(3)受精卵通过早期胚胎培养,一般发育到阶段通过胚胎移植到受体子宫孕育。为选育出能泌乳的雌羊,移植前需从胚胎的部位取样,通过DNA鉴定分析性别。(4)1-抗胰蛋白酶是一种结构较复杂的糖蛋白,上述生产方法与传统的转基因大肠杆菌生产比较,其优势在于羊细胞有对蛋白质加工的、等细胞器。答案答案(1)mRNAPCR(2)启动子(或启动子、终止子)显微注射(3)桑椹胚或囊胚滋养层(4)内质网高尔基体解析解析本题主要考查科学探究素养中的方案探讨。(1)为获得目的基因,可先在肝脏细胞中提取其mRNA,通过反转录产生cDNA,再通过PCR技术进行快速扩增。(2)将获取的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,构建基因表达载体,然后通过显微注射技术,导入羊的受精卵中。(3)受精卵通过早期胚胎培养,一般发育到桑椹胚或囊胚阶段后通过胚胎移植技术将其植入受体子宫孕育。为选育出能泌乳的雌羊,移植前需从胚胎的滋养层部位取样,通过DNA分析鉴定性别。(4)与原核生物大肠杆菌相比较,羊细胞中有对蛋白质加工的内质网、高尔基体等细胞器。5.(2018宁夏银川一中二模,38)(10分)随着“绿水青山就是金山银山”的提出,生态经济的重要性日益突显。综合所学知识,回答下列有关问题:(1)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这一成就遵循的基本原理是原理。生态经济改变了人类能征服自然的错误观念,其所遵循的主要原则是,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。与传统的工程相比,生态工程的特点是。(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”,该工程依据的基本原理主要是、(答出2个)。(3)湿地生态恢复工程是采用工程和相结合的方法,使受到干扰的湿地恢复,在湿地的周围还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使湿地依靠机制恢复其生态功能。答案答案(1)物质循环再生循环经济少消耗、多效益、可持续(2)物种多样性原理整体性原理(3)生物措施自然演替解析解析(1)“无废弃物农业”指的是生态农业中一些物质被循环利用,没有直接作为废弃物抛弃而污染环境,这一成就所遵循的基本原理是物质循环再生原理。(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”,是指在我国三北地区(西北、华北和东北)建设的大型人工林业生态工程。它是我国政府为改善生态环境所建立的,其最重要的生态效益是防风固沙,防止沙漠化,该工程依据的基本原理主要是物种多样性原理和整体性原理。(3)湿地生态恢复工程是采用工程和生物措施相结合的方法,使受到干扰的湿地恢复,在湿地的周围还应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰,使被破坏的湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能。知识总结知识总结生态经济所遵循的主要原则是循环经济,使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。建立生态农业,实现生态经济,必须遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理等。C C组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟应用创新题组应用创新题组1.(2019宁夏银川质量检测,38)如图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请据图回答下列问题:(1)欲获得大量绿色荧光蛋白基因可利用PCR技术,其基本原理是,延伸过程中需要使用酶。(2)过程C处理所用的酶是,处理的目的是。(3)过程E中若要获得大量的卵母细胞需用激素处理成年母猪。过程H的名称是。早期胚胎能移入代孕母猪的子宫的生理学基础是。答案答案(1)DNA双链复制热稳定DNA聚合(Taq)(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)将组织分散成单个细胞(3)促性腺胚胎移植受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥解析解析(1)PCR又称多聚酶链式反应,原理是DNA双链复制,所需的酶是耐高温的DNA聚合酶。(2)过程C表示用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理猪胚胎,将组织分散成单个细胞的过程。(3)过程E用促性腺激素对母体进行促排卵处理,获得卵母细胞,进行去核处理,经过F(核移植)、G(早期胚胎培养)、H(胚胎移植),最终获得转基因猪。早期胚胎能移入代孕母猪的子宫的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥。2.(2019重庆南开中学高三3月测试,28)如图为纯种荷斯坦小奶牛的培育过程,请据图回答下列问题:(1)从供体母牛体内获取的卵母细胞,一般要在体外培养到(时期)才能参与受精,从良种公牛体内获取的精子要经过处理才能受精。(2)体内受精和操作A的区别之一是场所不同,体内受精的场所是。早期胚胎培养所需的培养液中除了水、无机盐、维生素、核苷酸,还需加入。(3)操作B是胚胎移植,移植前要对受体母牛进行处理,胚胎能在受体母牛的子宫中成活,是因为。胚胎移植到受体母牛的子宫后,通常其遗传特性(填“会”或“不会”)在孕育过程中受到影响。答案答案(1)M中期获能(2)输卵管有机盐、激素、氨基酸(缺一不得分)血清(3)同期发情受体对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应不会解析解析(1)体外受精时,从供体母牛体内获取的卵母细胞,一般要在体外培养到M中期才能参与受精,从优秀公牛体内获取的精子要经过获能处理才能受精。(2)体内受精和操作A(体外受精)的区别之一是场所不同,体内受精的场所是输卵管。早期胚胎所需的培养液中除了水、无机盐、维生素、有机盐、激素、氨基酸、核苷酸,还需加入血清等天然成分。(3)操作B是胚胎移植,移植前要对受体母牛进行同期发情处理,由于受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,故胚胎能在受体母牛的子宫中成活。胚胎移植到受体母牛的子宫后,通常其遗传特性不会在孕育过程中受到影响。