2019年高考生物二轮复习专题16胚胎工程与生态工程押题专练.docx

专题16 胚胎工程与生态工程1下面是有关胚胎工程的相关问题，请回答：(1)胚胎工程技术包含的内容很丰富，目前在生产中应用较多的是家畜的_、_和体外_技术。(2)哺乳动物的体外受精主要包括_、_和受精等几个主要步骤。(3)精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入_中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。(4)胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，它除了能从早期胚胎中分离外，还可以从_获得。胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加分化抑制因子的培养液中，能够维持_的状态。答案：(1)胚胎移植胚胎分割生产胚胎(2)卵母细胞的采集(和培养)精子的采集和获能(精子的获取)(3)发育培养液(4)原始性腺不分化2如图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：(1)与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是_。在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理，目的是_。(2)“转基因牛D”培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是受精卵的全能性易于表达，导入目的基因的受精卵需要在_液中进行早期胚胎培养，培养到_阶段后可进行胚胎移植。(3)图中数字标号代表的结构为_，将来发育为_，cd过程需对其均等分割的目的是_。A、B牛基因型是否相同？_。(4)以上培育过程中，用到的生物技术有_(至少答两个)。答案：(1)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力超数排卵(2)发育培养桑椹胚或囊胚(3)内细胞团胎儿的各种组织有利于胚胎的恢复和进一步发育相同(4)基因工程、早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植3如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请回答下列相关问题：(1)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，上图中表示透明带的是_(填数字)。该时期的特点是细胞进行分裂的方式是_分裂，细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(2)早期发育的胚胎可分为_三个阶段，图中将来能够发育成胎儿的各种组织的结构是_(中括号内填数字，横线上填结构名称)。(3)进行胚胎分割时，应该选择发育良好、形态正常的_，即图中的_。一般取图乙中_(中括号内填数字，横线上填结构名称)细胞做DNA分析，进行性别鉴定。(4)图丙中7是_，8是_。答案：(1)卵裂3有丝(2)桑椹胚、囊胚、原肠胚2内细胞团(3)桑椹胚或囊胚甲或乙(两个空的答案需要相互对应)1滋养层(4)原肠腔内胚层4如图是我国常见的一种生态农业示意图，请据图回答下列问题：(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_、_、_原理。农作物、苍蝇分别属于该生态系统成分中的_、_，沼气池中微生物的异化作用类型主要是_。(2)画出该生态系统中由生产者与消费者构成的食物网。(3)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关系，使能量_，其最大生态效益是通过多层次分级利用有机废弃物中的物质，既充分利用了有机物中的_，又_。(4)从能量流动特点分析，若使地球以有限的资源供养更多的人，人的食物结构应增加_性食物的比例。(5)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。解析：(1)由图示可知苍蝇和蚯蚓以秸秆为食物来源，属于分解者。(2)依据图中能量流动关系即可绘制食物网。(3)生态农业可将废物资源化，实现能量的多级利用，既充分利用了能量，又减少了环境污染。(4)食物链越长，消耗的能量越多，因此增大植物性食物的比例，可减少能量的消耗，以供养更多的人。(5)生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善。答案：(1)物质循环再生物种多样性系统学和工程学生产者分解者厌氧型(2)如图所示：(3)尽可能流向对人类最有益的部分能量减少了环境污染(4)植物(5)已被破坏的生态环境(或受损的生态环境)5如图是通过培育转基因牛，继而从转基因牛的乳汁中获得人血清白蛋白的示意图，请回答下列相关问题：(1)人的血清白蛋白基因可从_中获取，也可通过化学方法人工合成。如要在体外迅速扩增人血清白蛋白基因可采用_技术，此技术需要耐高温的_。要使血清白蛋白基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上_的启动子。(2)图内B中培养的细胞的体积小，细胞核、核仁明显，为胎儿的_，在功能上具有_。(3)在过程培养重组细胞的过程中，需要在培养液中添加的特殊成分是_。(4)过程中用于移植的胚胎是_。移入的胚胎能够在受体母牛体内存活，原因是代孕子宫不会对其发生_，同时能够在子宫内建立正常的_。答案：(1)基因文库PCRTaq酶乳腺蛋白基因(2)原始性腺细胞发育的全能性(3)动物血清、血浆等一些天然成分(4)桑椹胚或囊胚免疫排斥反应生理和组织上的联系6人的血清白蛋白有着广泛的药用价值，科学家通过培育乳腺生物反应器生产人血清白蛋白，流程如下：(1)在基因工程中，被称为_。若因数量少而不能满足生产需要，常利用_技术进行扩增。(2)应该取自_(填“雄性”或“雌性”)荷斯坦奶牛，由到的过程中，需将用_处理后进行培养。(3)从到的过程中，用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，原因是_；作为受体细胞的卵母细胞需培养至_期；形成时常通过_(物理方法)进行激活，使其完成分裂和发育进程。(4)培养至后，可通过_技术获得多个，从而提高胚胎的利用率。胚胎移植的实质是_。答案：(1)目的基因PCR(2)雌性胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)(3)传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型M中(或减数第二次分裂中)电脉冲(或电刺激)(4)胚胎分割早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移7生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面，比如：(1)目前临床用的胰岛素生效较慢，科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素。生产速效胰岛素，需要对_(胰岛素/胰岛素mRNA/胰岛素基因/胰岛)进行定向改造。(2)科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早早孕试纸。要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，需要先将_注射到小鼠体内，培养一段时间之后，将从小鼠脾脏中提取出的_和小鼠的骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。(3)许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术，在体外受精前，要对采集到的精子进行_处理，才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入_培养液中继续培养一段时间再移植到母亲体内，早期胚胎发育到_阶段的某一时刻，会冲破透明带，称之为“孵化”。(4)生态工程是实现_经济最重要的手段之一。在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题，其主要体现的生态工程的基本原理是_(只填一个)。答案：(1)胰岛素基因(2)人绒毛膜促性腺激素浆细胞(3)获能发育囊胚(4)循环整体性原理8胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于_，细胞B的名称是_。(2)应用2中牛完成体内受精的场所是_，刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为_，胚胎种植后可以通过_从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生，采用的胚胎工程技术有_(至少答出2种)等。(3)应用3中细胞C、D分别取自_、_。(4)应用4中通过_技术获得二分胚和，同时，可以通过取样_进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对_的分析进行性别鉴定。答案：(1)供体1和供体2M中期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)(2)输卵管桑椹胚或囊胚胎盘体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺)早期胚胎(囊胚的内细胞团)(4)胚胎分割滋养层细胞染色体(或性染色体)9哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析回答。(1)方法一中，研究人员需对实验小鼠注射_，使其_，从而获得更多的卵母细胞。用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，在体外选用特制的培养液培养至_期，从内细胞团中分离、筛选出胚胎干细胞。采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。(2)采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。受精阶段，防止多精入卵的第一道屏障是_。研究人员用特定方法去除细胞M中的_原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。(3)研究发现，小鼠单倍体胚胎干细胞存在自发二倍体化的现象。为此，可以通过测定并分析细胞内DNA分子的含量，或利用显微镜观察处于_(写出分裂类型及时期)细胞的染色体数目进行确定。 答案：(1)促性腺激素超数排卵囊胚(2)透明带反应雌(3)有丝分裂中期10器官移植中供体器官的严重缺乏一直是困扰需要器官移植患者的问题。中山大 膜色素上皮细胞治疗老年性黄斑变性的研究，体现了中国的干细胞及转化研究水平已跻身世界前列，为治愈许多疑难疾病翻开新的篇章。 (1)ES细胞分化细胞的移植要进行配型的目的是_。(2)ES细胞是从_中分离出的一类细胞，在功能上具有_，可以分化为人体内任何一种组织细胞。(3)在饲养层细胞上培养，ES细胞可以保持不分化的状态，此过程中饲养层细胞作为ES细胞分裂、增殖的营养细胞；在培养液中加入_，ES细胞可以被诱导分化为视网膜色素上皮细胞。(4)ES细胞培养和植物组织培养的主要区别是所用的培养基的成分不同，ES细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、_等。ES细胞还应置于CO2培养箱中培养的目的是_。(5)为达到无菌、无毒的ES细胞培养的环境条件，除了要对培养液和培养器具进行消毒外，还要_和_。解析：(1)ES细胞分化细胞的移植要进行配型的目的是避免供体细胞被移植到受体内后机体发生免疫排斥反应。(2)ES细胞可来源于早期胚胎或原始性腺。在功能上具有发育的全能性。(3)要使ES细胞发生定向分化，需在培养液中加入分化诱导因子(如牛磺酸等)。(4)ES细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。ES细胞还应置于CO2培养箱中培养的目的是维持培养液的pH相对稳定。(5)ES细胞培养过程中为了防止杂菌污染，可向培养液添加一定量的抗生素；培养液中的营养物质是有限的，并且不断被消耗，且会积累很多的代谢废物，因此要定期更换培养液。答案：(1)避免移植后机体发生免疫排斥反应(2)早期胚胎或原始性腺发育的全能性(3)分化诱导因子(如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等)(4)维生素和动物血清使培养液的pH保持相对稳定(5)在培养液中加入一定量的抗生素定期更换培养液19Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍，其致病基因位于线粒体DNA中，一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因。她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡，她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。其具体过程如图所示：(1)该母亲的前两个孩子患病的原因是细胞分裂过程中细胞质的遗传物质的分配是_(填“均匀”或“随机”)的，可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自于_，导致后代患病。 (2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是_(填“A”或“B”)。取卵之前，该母亲需要注射_激素。激活的卵母细胞与_的精子在体外完成受精后移入发育培养液中继续培养到816个细胞阶段，经检查合格后，才能移植入母亲的子宫继续发育。(3)由于这名婴儿携带“三个父母”的基因，引发了有关伦理道德问题的大讨论，为了降低伦理道德上的争议，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是_。答案：(1)随机卵细胞(或母亲)(2)B促性腺(激素)获能发育培养(液)(3)因为男性的线粒体不会遗传给后代(意思对即可)20第三十届奥运会在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请回答：(1)用_激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和_。(2)体外受精前要对精子进行一定的处理，使其_。(3)为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的_期用机械方法将胚胎分割。(4)随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的_移入其他马的_细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持_。把含有某外源基因的受体细胞培育成为一匹优质马还需要用到的技术有：_(至少写出两种)。答案：(1)促性腺第一极体(或极体)(2)获能(3)桑椹胚和囊胚(4)体细胞核去核的卵母相同生理状态体细胞核移植技术，早期胚胎培养技术，胚胎移植技术21 “试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径。据此回答：(1)在体外受精时，精子首先要进行_处理；卵细胞则要培养到_(时期)才能与精子结合。(2)采用_技术，能得到“同卵双胞胎”。(3)如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的_。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，科学家将_和乳腺蛋白基因的_、终止子等重组在一起，通过显微注射等方法导入牛的受精卵中。(5)动物细胞工程中，重组细胞在体外培养时，培养液中除了加入诱导物外，还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、_等物质，恒温箱中加入CO2的作用是_。解析：(1)在体外受精时，精子首先要进行获能处理，使精子有与卵细胞结合的能力；卵细胞要培养到减数第二次分裂中期(或M中期)才能与精子结合。(2)切割早期胚胎成二等份再移植给受体母畜，后代有相同的遗传物质，能得到“同卵双胞胎”。(3)如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的性别比例，违反了伦理道德。(4)要培育高产奶率的转基因牛，转入外源性基因，需要在组织特异性启动子的引导下才能启动转录和表达，如果没有相应的基因启动子，外源性基因在组织或细胞内是不会自动表达的，转入乳腺细胞，如果在外源性基因(如生长激素基因)的前面没有合适的乳腺特异表达启动子，那么生长激素基因就不会在乳腺细胞内转录和表达。(5)动物细胞体外培养通常需加入血清、血浆等一些天然成分。恒温箱中加入CO2可以维持细胞培养液的pH。答案：(1)获能减数第二次分裂中期(或M中期)(2)胚胎分割(移植)(3)性别比例(4)生长激素基因启动子(5)动物血清维持细胞培养液的pH22基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。某科研所计划采用基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括启动子、_、_、_。启动子位于基因的_，有了它才可以驱动基因转录。(2)制备基因疫苗的基因可以从基因文库中获取，基因文库实际上是含有某种生物不同基因的许多DNA片段的_群体。(3)检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白，在分子水平上的检测方法是_。(4)胚胎工程最后一道工序的实质是_。(5)为提高胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技术，应该选用_的桑椹胚或囊胚进行分割。答案：(1)目的基因标记基因终止子(顺序可颠倒)首端(2)受体菌(3)抗原抗体杂交(4)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移(5)发育良好、形态正常23中科院动物研究所已培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平。如图是转基因猕猴培育过程，据图回答下列问题：(1)过程中常用_技术将目的基因导入受精卵，在体外培养受精卵时，为了维持无菌环境，通常向培养液中添加_。(2)如果过程在体外进行，那么卵母细胞需要培养到_期，精子需要获能。受精过程中通过_反应，以防止多精入卵。(3)受精卵发育到_期，开始发生分化。(4)图中过程称为_，胚胎在代孕雌猴子宫中能够存活的原因是_。(5)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可采用_技术。答案：(1)显微注射抗生素(2)M中透明带反应和卵细胞膜(3)囊胚(4)胚胎移植受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应(5)胚胎分割24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图所示，请据图回答问题：(1)此过程用到的生物技术有_(答出两个即可)。(2)为了获得更多的卵母细胞，需用_对雌性杜泊羊进行处理。进行体外受精前，需将卵母细胞培养到_期；精子需进行_处理。受精时防止多精入卵的两道屏障分别是_和_。(3)生产上常用_期的胚胎进行胚胎移植，移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是_。解析：(1)分析图示可知：从采集卵母细胞、精子到受精卵的形成用到了体外受精技术；将受精卵培养成早期胚胎用到了早期胚胎培养技术；将早期胚胎移入当地普通绵羊子宫，采用了胚胎移植技术。(2)用促性腺激素处理雌性杜泊羊，使其超数排卵，可以获得更多的卵母细胞。进行体外受精前，需将卵母细胞培养到M中期；精子需进行获能处理。受精时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)生产上常用桑椹胚或囊胚期的胚胎进行胚胎移植，移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。答案：(1)体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植等(2)促性腺激素M中获能透明带反应卵细胞膜反应(3)桑椹胚或囊胚受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应25如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。据图回答以下关于细胞工程和胚胎工程的问题：(1)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_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死的细胞，该种细胞的黏着性降低，这是由细胞膜表面_的量减少造成的。 (3)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_ _；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(4)在体外培养受精卵时，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_条件下保存受精卵。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。图中过程A为胚胎移植。(5)题图中过程A为胚胎移植，如暂时不进行A过程，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存受精卵，此时细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。答案：(1)接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)(2)糖蛋白(3)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力)获能(4)培养液(基)的pH胚胎移植(5)冷冻(或超低温、液氮)酶26Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍，其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种致病基因，她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的问题：(1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是_，该健康男婴孕育过程中依次使用了_、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是_(填“A”或“B”)。取卵之前，该母亲需要注射_激素。(3)早期胚胎需经过_(水平)检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是_。答案：(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全都来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡核移植、体外受精(2)B促性腺(3)DNA分子水平(4)男性的线粒体不会遗传给后代27(1)下列有关现代生物技术的叙述正确的是()ADNA连接酶和DNA聚合酶都