（新课标）2018高考生物一轮复习 现代生物科技专题 第38讲 胚胎工程与生态工程夯基提能作业（选修3）.doc

第38讲胚胎工程与生态工程a组基础题组考点一胚胎工程1.下图、图分别表示两项胚胎工程技术应用图解,请据图回答下列问题:(1)图与图共同用到的生物工程技术有、。(2)图中,首先要用激素对c羊和代孕羊h进行处理,然后用促性腺激素处理c羊获得大量卵子,选择处于期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵f。(3)图中,过程d的操作,在相应酶处理后一般选用作为外源基因的载体,通过法导入受精卵f中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传,可以采用方法对b过程产生的细胞进行检测。(4)细胞e和f一般在体外培养到期即可移植到代孕母体子宫内。小羊x和小羊y比较,小羊y的显著特点是。2.(2017广东东莞南开实验学校期初考,40)胚胎工程和基因工程目前在生物技术中发展较快,请回答下列问题:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过(物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。(3)利用体细胞进行核移植的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是。(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的,导入方法是。3.(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。考点二生态工程4.依据生态学原理对农村家庭生活用料、厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计,构建的庭院生态系统模式如下图。请回答下列问题:农村庭院生态系统模式图(1)该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是:农作物在生长过程中能为猪提供;温室给猪的生长提供了适宜的环境。(2)该生态系统中的都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以。(3)该生态工程设计的优点是 。b组提升题组非选择题1.(2017江苏苏州期初调研,33节选)科研人员利用胚胎干细胞(es细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图1。图2表示目的基因及限制酶切点,图3表示质粒,据图回答:图1图2图3(1)重组细胞的细胞核来自细胞。(2)将基因导入es细胞而不是导入上皮细胞是因为es细胞具有。(3)步骤,需要构建含有干扰素基因的。(4)对于干扰素基因片段和质粒进行双酶切时,可选用限制酶的组合为或。(5)将步骤获得的es细胞在荧光显微镜下观察,选择发色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用的方法。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。3.(2017江苏苏州期初调研,33)如图是江南某农村因地制宜建设的生态农业园示意图,请分析回答:(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有。(至少2个)(2)输入该生态农业园的总能量有和。(3)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析,这种养殖模式的优点是。(4)沼气池的建立既充分发挥了资源的生产潜力,又减轻了。防治农田虫害时,可利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,这体现了生态系统具有功能。(5)该生态农业园的“食用菌种植”进一步提高了能量利用效率。请根据图示,在相应位置用箭头表示该生态农业园三类生物成分之间的能量流动关系。4.(2017安徽马鞍山二十二中开学考,29)面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,党的十八大报告第一次提出“美丽中国”的全新概念。全国很多城市都注重生态文明的建设,建立人工湿地,形成藻菌共生污水净化系统,对生活和工业污水进行净化处理。下图所示某人工湿地进行废水处理的流程图。请回答下列问题:(1)输入此氧化塘的能量有。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等所有生物共同构成。作为生态系统,除了藻类、风车草、莲、圆田螺、细菌等生物外,还必须有。(2)该生态系统能过滤和分解水中的污染物而改善水质,这说明生态系统具有自我调节能力,也体现了生物多样性的价值。氧化塘后部种植莲等挺水植物,有利于减少出水口处水中的浮游藻类,原因是。(3)该生态系统中存在如图所示的食物网,如将丙的食物比例由甲乙=11,调整为甲乙=21,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载丙的数量是原来的倍。答案全解全析a组基础题组考点一胚胎工程1.答案(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)胚胎移植(2)同期发情减数第二次分裂中(m中)(3)质粒显微注射dna分子杂交(基因探针)(4)桑椹胚或囊胚性别不确定;兼有c羊和d羊的性状;出现外源基因控制的性状(答出一项即可)解析(1)分析可知,图与图均采用了动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术。(2)图中,首先要用激素对c羊和代孕羊h进行同期发情处理;然后用促性腺激素处理c羊获得大量卵子,选择处于m中期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵f。(3)图中,过程d表示将目的基因导入受体细胞,该过程一般选用质粒作为外源基因的载体;显微注射法是将目的基因导入动物细胞的常用方法;检测外源基因是否导入受精卵,可采用dna分子杂交技术(基因探针技术)。(4)早期胚胎需在体外培养到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母体子宫内。小羊x是无性生殖的产物,其细胞核遗传物质都来自a羊,因此其性别与a羊相同,性状也主要与a羊相同,而小羊y是有性生殖的产物,具有双亲的遗传物质,因此其性别不确定,且兼有c羊和d羊的性状,同时能出现外源基因控制的性状。2.答案(1)电脉冲(或电刺激) 桑椹胚或囊胚(2)获能m中期(或减数第二次分裂中期)(3)体细胞分化程度高,不容易恢复全能性(4)人干扰素基因(或目的基因)受精卵显微注射法解析(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行获能处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。(3)利用体细胞进行核移植的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是体细胞分化程度高,不容易恢复全能性。(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵,方法是显微注射法。3.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。考点二生态工程4.答案(1)氧气温度(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾作为肥(饲)料(3)减少了废弃物产生,实现了物质的多级循环利用,提高了能量的利用率解析(1)农作物进行光合作用产生氧气供猪利用,温室温度高,给猪提供了热量维持体温,减少了猪自身的能量消耗。(2)人畜粪便、秸秆、厨余垃圾等可进入沼气池发酵产生沼气,沼渣、沼液可作为肥(饲)料。(3)该生态工程减少了废弃物产生,实现了物质的多级循环利用,提高了能量的利用率。b组提升题组非选择题1.答案(1)(干扰素基因缺失小鼠的)上皮(2)全能性(3)基因表达载体(4)hind和pstecor和pst(5)绿抗原抗体杂交解析(1)分析题图可知,重组细胞的细胞核来自干扰素基因缺失小鼠的上皮细胞。(2)es细胞具有全能性,故需将目的基因导入es细胞而不是导入上皮细胞。(3)步骤是将目的基因导入es细胞,该过程之前需要构建基因表达载体。(4)由图可知,sma酶的识别序列和切割位点位于目的基因上,用该酶切割会破坏目的基因,因此对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶hind和pst或ecor和pst。(5)用限制酶hind和pst或ecor和pst切割时会破坏红色荧光蛋白基因,但不会破坏绿色荧光蛋白基因,因此将步骤获得的es细胞在荧光显微镜下观察,选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用抗原抗体杂交法。2.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.答案(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等(2)稻、麦、油菜、桑等生产者固定的太阳能人工输入的种子、鱼苗、树苗、鱼饵等物质中的能量(3)充分利用了生态系统的空间、食物等自然资源(4)环境污染信息传递(5)如下图解析(1)分析图示可知,该生态农业园涵盖了种植业、养殖场、沼气池等,充分利用了废弃物中的能量,而且有产品的输出,据此可推知,该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有:物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理等。(2)流入该生态农业园的总能量有稻、麦、油菜、桑等生产者固定的太阳能和人工输入的能量。(3)池塘养鱼时,上层为食浮游生物的鳙鱼,中层为食草的草鱼,下层为杂食性的鲫鱼等,其优点是充分利用了生态系统的空间和食物资源。(4)沼气池的建立既充分发挥了资源的生产潜力,又减轻了环境污染。性引诱剂是一种挥发性的化学物质,利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰交配,这属于生态系统中的化学信息传递在农业生产中的应用。(5)图中的稻、麦、蔬菜等生产者固定的太阳能可输入到消费者体内;生产者和消费者的残枝败叶、遗体残骸中的能量可被分解者所利用。食用菌(分解者)的能量消费者可利用,三类生物成分之间的能量流动关系见下图:4.答案(1)太阳能和化学能生物群落非生物的物质和能量(2)间接挺水植物起遮光作用并能与藻类竞争无机盐等营养物质,影响浮游藻类正常生长(3)1.375(11/8)解析(1)输入氧化塘的能量有太阳能和厌氧池中的未被彻底分解的有机物中的化学能。氧化塘