（新课标Ⅱ）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.ppt

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1、专题28 胚胎工程与生态工程高考生物高考生物(课标专用)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。考点考点1 1胚胎工程胚胎工程五年高考(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于囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分

2、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(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(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

3、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

4、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(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(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

5、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。3.(2017江苏单科,11,2分)牛

6、雄 性 胚 胎 中 存 在 特 异 性H-Y抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是()A.H-Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B.应选用原肠胚做雌雄鉴别C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D.用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体以下为教师用书专用答案D本题考查免疫调节、基因工程及胚胎工程的相关内容。单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌产生,A错误;应选用囊胚期滋养层细胞做性别鉴定,B错误;因要利用乳腺生物反应器进行生物制药,因此用于胚胎移植的应是鉴定后的雌性胚胎,C错误;用特定的抗原免疫母牛可获得相应的抗体,D正确。知识拓展正

7、确理解生物反应器生物反应器指用于合成药物的转基因动物器官。生物反应器有乳腺生物反应器、膀胱生物反应器等。乳腺生物反应器要求转基因动物一定为雌性,膀胱生物反应器则对转基因动物的性别无要求。4.(2017江苏单科,14,2分)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是()A.精子在获能液中于37、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育答案C本题主要考查体外受精和胚胎发育相关知识。精子在获能液中培养的目的是使精子获

8、能,其培养条件应符合动物细胞培养要求,A正确;小鼠在特定光控周期条件下饲养的目的是通过特定的光周期调控其性激素的分泌,注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,B正确;虽然分割的胚胎具有相同的遗传物质,但环境也会对胚胎的发育产生影响,导致发育的个体出现形态学差异,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育,D正确。知识总结精子体外获能方法精子体外获能方法通常有培养法和化学诱导法两种。对于家兔和猪等动物的精子一般采用培养法。对于牛、羊等家畜的精子通常采用化学诱导法。5.(2016江苏单科,11,2分)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代

9、孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是()A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同答案B步骤甲、乙分别是体外受精和胚胎移植,A项错误;诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素,该激素只作用于性腺细胞,B项正确;受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞,C项错误;步骤甲使用的培养液(获能溶液或专用的受精溶液)与早期胚胎培养液成分不同,D项错误。6.(2015广东理综,25,6分)如图为培育转基因山羊生产人-酪蛋白的流程图。下列叙述正确的是(双选

10、)()A.过程所用的人-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B.过程可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植C.过程可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D.过程人-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译答案AC胚胎移植一般选桑椹胚或囊胚期胚胎进行移植,不能选用原肠胚,B错误;基因的转录发生在细胞核内,D错误。7.(2015江 苏 单 科,3,2分)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质答案C本题考查动

11、物细胞工程和胚胎工程的相关知识。乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养,A项错误;细胞核移植主要在同种动物细胞间进行,不一定在同种组织的细胞之间进行,B项错误;由于早期胚胎细胞数量是有限的,而且还受技术的限制,因此采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的,C项正确;维生素是营养物质,但不是能源物质,激素是调节物质,不能充当能源物质,D项错误。8.(2015四川理综,2,6分)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是()A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的B.精子游向卵子所需的能量来

12、自线粒体和细胞质基质C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方答案B溶酶体酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体;精子游动所需能量来自呼吸作用,呼吸作用在细胞质基质和线粒体中进行;顶体膜与精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性;受精卵中核遗传物质一半来自父方另一半来自母方,受精卵中质遗传物质几乎全部来自卵细胞。9.(2014江苏单科,19,2分)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是()A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B.从

13、卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎答案D为了获得更多的卵母细胞,需用促性腺激素对雌羊进行处理,A错误;从卵巢中采集的卵母细胞,都需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精,B错误;代孕绵羊与供体绵羊为同种动物,所以代孕绵羊对移入子宫的同种外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,C错误;胚胎分割技术可提高胚胎的利用率,扩大繁殖规模,D正确。10.(2013江苏单科,13,2分)软 骨 发 育 不 全 为 常 染 色 体 显 性 遗 传 病,基因型为HH的个体早期死亡。

14、一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A.首先经超排卵处理后进行体外受精B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫答案D本题考查胚胎工程技术的具体应用。体外受精时首先要利用相关激素处理雌性个体促进其排出更多的卵子,从而有利于提高体外受精的成功率;由于该对夫妇均为软骨发育不全患者,因此他们的孩子可能患病,也可能正常,因此应从囊胚中分离细胞,培养后检测其基因型,然后根据检测结果选择基因型为hh的胚胎进行胚胎移植;进行胚胎移植的最佳时期为桑椹胚期或囊胚期,而不能选用原肠胚期的胚胎进行

15、移植(原肠胚细胞已发生细胞分化)。11.(2012浙 江 理 综,2,6分)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是()A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层答案A此题考查受精作用与胚胎发育的相关知识。精卵细胞的识别具有物种特异性,卵细胞受精时,一般只能接受同种生物的精子,A正确;受精卵开始的几次卵裂,由于没有接受外来营养物质,细胞数目虽在增加,但卵裂球细胞总体积并没有增大,甚至略有减小,B错误;囊胚由滋养层和内细胞团组成,滋养层细胞没有发育全能性,将来发育成胚胎的附属结

16、构,内细胞团细胞才具有发育全能性,C错误;原肠胚已有外、中、内三个胚层的分化,D错误。12.(2012江苏单科,9,2分)通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低答案D本题主要考查胚胎移植的有关问题。常用孕激素对受体母牛进行同期发情处理,对供体母牛还要注射促性腺激素做超数排卵处理,故A错;受精和早期胚胎培养可在雌性动物体内完成,也可以在体外完成,故B错;对冲卵获得的桑椹胚或囊胚检查合格后方可移植,故C错;胚胎

17、分割移植最常见的是同卵双胎,而同卵多胎的成功率很小,故D对。13.(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

18、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(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

19、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。14.(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

20、多胚胎。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

21、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。1.(2014重庆理综,2,6分)生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述,错误的是()A.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力考点考点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答案D在获得转基因植物时,要严格选择目的基因,避免产生对人类有害的毒性蛋白或过敏蛋白等物

22、质,A正确;当今社会的普遍观点是禁止有关人类的生殖性克隆,但不反对治疗性克隆,B正确;反对设计试管婴儿的原因之一是有人将此技术用于设计婴儿性别,C正确;生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂及经过基因重组的致病菌等,干扰素不属于生物武器,D错误。2.(2013江 苏 单 科,15,2分)下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是()A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上答案B本题考查了转基因

23、生物安全性的有关知识。目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性两个方面;因对转基因生物的安全性还处于争论阶段,故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害;但我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度,以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权;开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提。1.2016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

24、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考点考点3 3生态工程生态工程答案(1)庭院分解者劳动者(2)D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。2.(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

25、,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。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(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

26、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。3.(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

27、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。以下为教师用书专用答案(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(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

28、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.(2018新疆维吾尔自治区二模,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

29、激素促使其。雌鼠受精后可以得到大量含雌雄原核的卵细胞。(3)通常采用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因导入受精后的卵细胞中,如图为注射前的卵细胞,注射时应将含目的基因的DNA注入卵细胞的部分。三年模拟A组 20162018年高考模拟基础题组考点考点1 1胚胎工程胚胎工程(4)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。(5)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(1)目的启动子(2)超数排卵(3)雄原核(4)血清、血浆等维持培养液的pH(5)同期发情绿色荧光蛋白基因未导入解析(1)绿色荧光蛋白基因属于

30、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)在受精过程中,精子入卵后,其尾部脱离,原核膜破裂形成一个比原细胞核大的雄原核。采用显微注射技术将绿色荧光蛋白基因导入受精后的卵细胞,注射时一般应将含目的基因的DNA注入卵细胞的雄原核部分。(4)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。(5)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。2.(2018

31、辽宁辽南协作校一模,38)下面是某人培育克隆羊的流程图,据图回答下列问题:(1)卵母细胞可以从屠宰场中收集,需培养到期。对卵母细胞去核的方法是。从供体羊中取得的上皮细胞需用进行处理后才能进行分散培养。其培养的气体条件为。(2)代孕母羊和提供卵母细胞的供体羊需经过处理,若要得到多个克隆羊胚胎,可在胚胎移植前进行。(3)克隆羊培养过程中涉及的生物技术包括(答出两项)等。答案(1)M中显微操作去核法胰蛋白酶95%空气和5%CO2(2)同期发情胚胎分割(3)核移植技术、动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养、胚胎移植(任答两项)解析(1)从屠宰场收集的卵母细胞需培养到M中期才能用于核移植。常采用显微

32、操作去核法对卵母细胞去核。从供体羊中取得的上皮细胞需用胰蛋白酶进行处理后才能进行分散培养,其培养的气体条件为95%空气和5%CO2。(2)代孕母羊和提供卵母细胞的供体羊需经过同期发情处理,使二者生殖器官的生理变化相同。若要得到多个克隆羊胚胎,可在胚胎移植前进行胚胎分割。(3)分析图示可知,克隆羊培养过程中涉及的生物技术包括:核移植技术、动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养、胚胎移植等。3.(2018陕西榆林三模,38)目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:(1)人体器官移植面临的主要问题有和,目前临床通过免疫抑制剂的应用,通过抑制的增殖

33、来提高器官移植的成活率。(2)EK细胞来源于囊胚期的细胞或胎儿的,也可以通过技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定蛋白仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子,这些调节因子属于基因工程中的,作用是抑制的表达。答案(1)供体器官短缺免疫排斥T细胞(2)内细胞团原始性腺核移植体外诱导分化(3)目的基因抗原决定基因解析(1)人体器官移植面临的主要问题是供体器官短缺和免疫排斥,异

34、体器官常不可避免地被患者的效应T细胞识别并攻击,故目前临床通过使用免疫抑制剂,抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。(2)EK细胞来源于囊胚期的内细胞团细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过核移植技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行体外定向诱导分化,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。(3)为了防止小型猪的器官替代人体器官进行移植时发生免疫排斥反应,科学家正试图利用基因工程技术将一些调节因子导入小型猪的基因组中,通过抑制抗原决定基因的表达而消除器官表面的抗原决定蛋白,导入的调节因子属于目的基因,其作用是抑制小型猪器官表面抗原决定基因的表达。易错警示本题易错点:1.

35、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺。2.器官移植发生的免疫排斥反应主要是效应T细胞参与的细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。4.(2018辽宁盘锦高中月考,45)下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答:(1)方法和方法均用到的生物技术有和。(2)用激素处理的目的是使B牛,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到(时期)才能与精子结合。(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵细胞结合,完成受精作用,这个过程叫作。卵子受精的标志是。将受精卵移到中继续培养,待胚胎培养至期,取细胞做性别鉴定,并将雌性胚

36、胎移入的其他雌性动物的体内,使之继续发育成新个体。答案(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)胚胎移植(2)超数排卵减数第二次分裂中期(M中期)(3)精子获能在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体发育培养液囊胚滋养层同种生理状态相同解析(1)图示方法中为利用体外受精和胚胎移植培育试管牛,为克隆牛技术,两者均用到动物细胞培养和胚胎移植技术。(2)用激素处于供体母牛的目的是使其超数排卵,卵子需培养到减数第二次分裂中期才能与获能精子结合。(3)精子在生殖道内经过相应生理变化后,才能与卵子结合,称为精子获能,卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。将受精卵移到发育培养液中继续培养,待胚胎

37、培养至囊胚期,取滋养层细胞做性别鉴定,并将雌性胚胎移入同种生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育成新个体。5.(2016辽宁沈阳二中一模,40)如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。据图回答相关问题:(1)人工授精时卵子要发育到期才能与精子结合,受精的标志是;从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用,其获能的方法有培养法和法。(2)为了获得更多的早期胚胎,常用激素对供体进行处理。(3)在牛体细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的。此时,瓶壁上形成的细胞层数是的。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理。(4)在体外培养受精卵

38、时,除了给予一定量的氧气以维持细胞呼吸外,还需要提供二氧化碳气体以维持,图中过程A称为。(5)如暂时不进行A过程,通常在条件下保存早期胚胎。答案(1)减数第二次分裂中在卵细胞膜和透明带间出现两个极体化学(诱导)(2)促性腺(3)接触抑制单层(或一层)胰蛋白(或胶原蛋白)(4)(培养液/基的)pH胚胎移植(5)冷冻解析(1)刚获取的卵母细胞还没有发育成熟,不能与精子受精,需要在人工模拟环境中培养,待卵子发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子结合完成受精作用;受精的标志是在卵细胞膜和透明带间出现两个极体。从良种公牛采集的精子在体外获能的方法有培养法和化学诱导法。(2)常用促性腺激素对供体母牛进行

39、超数排卵处理,以便获得更多的早期胚胎。(3)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。此时,瓶壁上形成的细胞层数是单层的。需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,才能使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(4)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液的pH。图中过程A表示将早期胚胎移入普通母牛子宫,此过程称为胚胎移植。(5)暂时不进行移植的早期胚胎,通常在冷冻条件下保存。6.(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如

40、下:、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理等。考点考点3 3生态工程生态工程答案物质循环再生原理物种多样性原理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。7.(2018宁夏银川一中二模,38)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体现。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。

41、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(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(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”,该工程依据的基本原理主要是物种多

42、样性原理和整体性原理。(3)湿地生态恢复工程采用工程和生物措施相结合的方法,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。8.(2018陕西高三质检,38节选)我国西北一些地区年降雨量较少,适宜种灌木和草,却被硬性规定种植属于乔

43、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。答案协调与平衡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。1.(2018东北三校二模,38)(10分)胚胎工程技术,是在体外的条件下,模拟自然状态下的受精和胚胎发育过程,因此了解和掌握哺乳动物受精和胚胎发育规律,十分重要。(1)精子与卵细胞结合,首先发生反应,释放的物质的作用是。(2)防止多精入卵的两道屏障是反应。(3)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为期。非选择题（共60分）B组 20162018年高考模拟综合题组

44、(时间：20分钟 分值：60分)(4)早期胚胎发育要经过若干发育阶段。在阶段,内细胞团的细胞开始出现分化,其实质是。为了研究内细胞团细胞的迁移和分化情况,将内细胞团的表层细胞的DNA进行放射性同位素标记,当胚胎发育至原肠胚阶段,可发现放射性出现在(部位A、部位B、部位C、部位D)。答案(1)顶体水解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通道,并溶解透明带(或溶解放射冠和透明带)(2)透明带反应和卵细胞膜(3)卵裂(4)原肠胚基因的选择性表达部位A解析(1)精子与卵细胞结合,首先发生顶体反应,精子释放的顶体酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路,顶体酶还可以溶解透明带。(2)

45、防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。(3)胚胎发育的早期有一段时间在透明带内进行,该时期称为卵裂期。在原肠胚阶段,内细胞团细胞开始出现分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达。囊胚孵化后进一步发育,内细胞团表层细胞形成外胚层,即图示的A部位。2.(2018吉林长春质检,38)(10分)2018年1月25日,我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物食蟹猴,流程如图所示,表示过程,该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请分析回答:(1)2001年,美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度

46、明显高于胚胎细胞核移植,原因是,恢复其全能性较难。(2)进行过程时,为了防止对细胞自身造成危害,应定期更换。(3)据图分析,过程是利用法,将成纤维细胞注入猴去核的M中期卵母细胞的之间。(4)图中过程用到胚胎移植技术,其实质是早期胚胎在条件下空间位置的转移。(5)研究人员在确定去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的作用时,做了两组实验,其中A组用正常培养液培养融合细胞,B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞,实验结果如图所示。分析实验数据可知,Kd4d的mRNA的作用是既能提高,又能提高。答案(1)体细胞分化程度高(2)细胞代谢产物的积累培养液(3)显微注射卵细胞膜与透明带(4)相同

47、生理(5)融合细胞发育成囊胚的成功率囊胚中内细胞团的形成率解析动物细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎经过胚胎移植最终发育为动物个体,通过核移植得到的动物称克隆动物,该过程中采用显微操作去核法去除卵母细胞中的细胞核。(1)体细胞分化程度高,恢复其全能性较难,所以获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程表示动物细胞培养,应该定期更换培养液,以防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害。(3)图中过程表示利用显微注射法将成纤维细胞注入猴去核的M中期卵母细胞的卵细胞膜与透明带之间。(4)过程表示

48、胚胎移植,其实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移。(5)据图分析,B组的囊胚形成率、内细胞团形成率都明显高于A组的,说明Kd4d的mRNA既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率,又能提高囊胚中内细胞团的形成率。3.(2018黑龙江齐齐哈尔二模,38)(10分)近年来发展起来的基因工程、细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,al-抗胰蛋白酶是人的肝脏产生的一种糖蛋白,缺乏会引起肺气肿。科学家利用一定技术手段从羊分泌的乳汁中提取al-抗胰蛋白酶来生产该种药物。回答下列问题:(1)基因表达载体的组成中除了al-抗胰蛋白酶基因外,还要有(答出两点)和标记基因等,其中标记基因的作

49、用是。(2)若在构建基因表达载体时可选用下列四种限制酶中的任意两种来切取目的基因,四种限制酶的识别序列如图,为防止酶切后目的基因自身环接,可选用的限制酶组合是。A.B.C.(3)导入目的基因的受精卵通过早期胚胎培养,一般发育到阶段,通过胚胎移植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,做DNA分析鉴定性别。(4)要同时获得多只与此转基因羊遗传物质相同的小羊,可对胚胎进行胚胎分割,此时要注意,否则会。此外,还可利用此转基因羊的体细胞,运用获得与此转基因羊核遗传物质相同的小羊。答案(1)启动子、终止子鉴别受体细胞中是否含有目的基因(或鉴别受体细胞中是否导入目的基因)(2)

50、B、C(3)桑椹胚或嚢胚滋养层(4)将内细胞团均等分割影响分割后胚胎的恢复和进一步发育体细胞核移植技术解析(1)将目的基因al-抗胰蛋白酶基因插入载体中时,为了保证其能在羊的乳腺细胞内特异性表达,构建的基因表达载体除含有目的基因外,还需要含有乳腺蛋白基因的启动子、终止子以及鉴定目的基因是否导入受体细胞的标记基因等组件。(2)为了防止酶切后目的基因自身环接,在构建基因表达载体时可选用两种不同的限制酶来切取目的基因,其要求是两种限制酶切出的目的基因两端的末端露出的碱基序列不能相同,对比图示所给的四种限制酶的识别序列分析,可以选择两种,也可选择两种,所以正确答案为B、C。(3)牛和羊的胚胎一般发育到