【创新设计】（新课标）高三生物二轮新题提升训练 第十八讲 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程（含13真题含详解）.doc

第十八讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程(时间：40分钟)1因为猪的基因和人类的基因存在一定相似度。据报道经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起到保护创面免受感染的作用。为了使移植的猪皮存活时间更长，有人设法导入人的相关基因(用p表示)，获得转基因小白猪。其简单流程如图所示：(1)过程中形成重组dna常用的酶有_；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是_。(2)过程中，常用_酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、_、温度和ph、_。(3)过程中所用的胚胎工程技术是_，然后将早期胚胎移入另一头与供体_但未经配种的代孕母猪的相应部位。(4)图中的卵母细胞应在体外培养到_期。解析实际上，基因工程仅仅创造出工程细胞，若要转化为产品，需要实施细胞工程或胚胎工程。过程是将重组细胞培育为可移植的早期胚胎的过程，为确保移植成功，需保证代孕母猪的子宫内生理状态与供卵母体的生理状态一致。答案(1)限制性核酸内切酶、dna连接酶显微注射法(2)胰蛋白(或胶原蛋白)营养气体环境(或通气环境)(3)早期胚胎培养同期发情(或同时发情)(4)减数第二次分裂中2哺乳动物的胚胎干细胞(es)是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。请回答下列相关问题。(1)es在形态上表现为体积小和_等特点；在功能上表现为_特点。(2)es的体外培养通常在co2培养箱中进行。在co2培养箱中，除了应满足es培养所需的营养、温度和ph条件外，还应满足_、_、_等条件。(3)通过基因工程可以对es进行遗传改造。即向es中插入目的基因，以期达到预期目的。在基因工程中，工具酶的作用主要是催化特定的_间磷酸二酯键的断裂或形成；基因工程的核心步骤是_，只有做好这一步，才有可能使目的基因进入受体细胞后，能够_ _。解析(1)胚胎干细胞(es)在结构上具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显等特点，在功能上具有发育的全能性。(2)在co2培养箱中进行es的体外培养，除了应满足es培养所需的营养、温度和ph条件外，还应满足无菌、无毒、适宜的气体环境等条件。(3)基因工程的工具酶包括限制酶和dna连接酶，其中限制酶是可以催化磷酸二酯键断裂，dna连接酶可以催化磷酸二酯键形成，即二者的主要作用是催化特定的双链dna片段之间磷酸二酯键的断裂或形成；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，该步骤决定目的基因进入受体细胞后是否能够稳定的存在、复制和表达。答案(1)细胞核大、核仁明显发育的全能性(2)无菌无毒适宜的气体环境(无次序要求)(3)双链dna片段构建基因表达载体稳定存在、复制和表达3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。现代生物技术能有效提高优质马的生育效率。请据此回答有关问题。(1)用_激素处理适龄纯血母马，可使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。将采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，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)为获得同卵双胎或多胎，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_。(5)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成了极大冲击，我国政府的态度是禁止_性克隆人。(6)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)。解析本题综合考查胚胎工程的相关知识。使动物多排卵通常用促性腺激素处理。对采集到的精子要先进行获能处理，然后才能进行受精作用。将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，在显微镜下可看到次级卵母细胞和第一极体。胚胎发育过程中要获得更多的个体，通常对桑椹胚期或囊胚期的胚胎进行胚胎分割移植。动物克隆技术是将动物体细胞核移植到去核的卵母细胞中，胚胎移植时要对供体和受体动物作同期发情处理，使其具有相同的生理环境。转基因动物的培育过程中需要用到基因工程技术、核移植技术、早期胚胎培养(即动物细胞培养)技术、胚胎移植技术等。答案(1)促性腺第一极体(2)获能(3)桑椹胚或囊胚(4)细胞核去核卵母相同的生理环境(5)生殖(6)核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术4(2013试题调研押题)以下是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)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是_，过程必须用到_酶，过程使用的是_酶。表示_技术，若方法c是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法c是_。(2)如果转基因牛d的牛奶中含有_，则说明血清白蛋白基因在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清白蛋白是_的结果。(3)图中a和b分别指_和_。(4)图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气，沼气工程利用的是生态工程的_原理。解析(1)在体外受精过程中首先要对良种奶牛用促性腺激素进行处理，以获得较多的卵母细胞。过程为用限制性内切酶切割质粒的过程，过程是通过逆转录的方法获得目的基因的过程，此过程中要用到逆转录酶，最常用的将目的基因导入动物细胞中的方法是显微注射法。(2)转基因牛d如果能够分泌血清白蛋白，则说明其遗传物质内含有血清白蛋白基因并能成功表达。形成血清白蛋白是基因表达的结果，而其他细胞不含血清白蛋白是基因选择性表达的结果。(3)体外受精完成后要对受精卵或早期胚胎进行培养，再进行胚胎移植以获得转基因个体，然后个体是否能分泌血清白蛋白需进行筛选。(4)沼气工程充分利用了生态工程的物质循环再生原理。答案(1)促性腺激素限制逆转录pcr显微注射法(2)血清白蛋白基因选择性表达(3)早期胚胎培养(受精卵培养)胚胎移植(4)物质循环再生5(2013烟台5月)利用转基因动物生产一些特殊药品的技术，因成本低、污染小，深受科研单位和制药公司的重视。科学家培育出可产生乳铁蛋白的转基因山羊，根据所学知识回答下列有关问题。(1)培育可产生乳铁蛋白的转基因山羊时，首先用到了基因工程技术。基因工程的核心是_，此过程用到的工具有_。(2)为获得稳定遗传的转基因山羊，应将产乳铁蛋白基因转移到_上。常用的受体细胞是_。(3)将含有产乳铁蛋白基因的受体细胞进行_，获得下图中最左侧的结构，该结构的名称是_。图中结构b、c分别指的是_、_。图中、过程分别指的是_、_。解析转基因动物的培育涉及基因工程和胚胎工程。识图时要注意切割方式：若平分内细胞团，则为胚胎分割；若仅仅是获取滋养层细胞，则为性别鉴定。答案(1)基因表达载体的构建限制酶、dna连接酶、载体(2)受体细胞染色体的dna受精卵(3)早期胚胎培养囊胚滋养层内细胞团做dna分析性别鉴定胚胎移植6(2013山东实验中学诊断测试)被认为是生命基石的胚胎干细胞可以复制成人体内200多种细胞中的任意一种，因而它可以被用来取代出现缺陷的组织。2007年11月20日美国和日本的研究人员分别发表论文，宣布已成功地把人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的“万能细胞”。下图是“万能细胞”的诞生过程，图中oct4、sox2、nanog和lin28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的万能细胞植入小鼠身体上，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题。(1)胚胎干细胞又称es细胞，是由_中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的_细胞就是es细胞。(2)图中过程常用的方法有_。过程是构建_的过程。(3)图中逆转录病毒的作用是作为基因工程中的_，过程利用了逆转录病毒的_特性。(4)万能干细胞经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是_ _。(5)植入小鼠体内的“万能细胞”长成了“肿瘤”，“肿瘤”中现出了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞是_的结果。解析(2)为获取目的基因，为目的基因与载体结合，将重组dna导入受体细胞。(3)逆转录病毒作为载体，能感染受体细胞，从而将目的基因导入受体细胞。(4)自身体细胞的细胞核经体外诱导分化可产生相应的器官，避免了免疫排斥。(5)万能细胞产生多种类型的细胞是由于细胞发生了分化，基因选择性表达，导致产生了不同形态、结构、功能的细胞。答案(1)早期胚胎(或原始性腺)内细胞团(2)直接分离法基因表达载体(重组dna)(3)载体感染(宿主细胞)(4)不会产生免疫排斥反应(5)细胞分化7(2013北京西城区)研究人员在一些果树种植区，构建了如下图所示“果草牧菌沼”生态农业模式。请分析回答。(1)人工构建的“果草牧菌沼”生态系统中，分解者包括_，沼气池中的能量主要来自生态系统结构中的_。果树和牧草可从菌土中获取_用于生长发育。此生态农业模式的建立实现了_。(2)研究人员调查了生态果园及对照果园中某些昆虫的密度，结果如下表所示。昆虫种类害虫害虫天敌金纹细蛾幼虫体内有姬小蜂卵的百分率(%)蚜虫(头/枝)雌成螨(头/叶)小花蝽(头/枝)瓢虫、(头/枝)食蚜盲蝽(头/枝)生态果园39.30.340.470.290.334060对照果园79.12.580.150.260.0236在两类果园中调查昆虫种群密度常采用的方法是_。果园中的_有捕食关系，姬小蜂和金纹细蛾幼虫的关系是_。(3)从表中结果可知，生态果园的建立形成了有利于_生存的生态环境，减少了农药的使用，对提高果品的品质和_有重要意义。解析该生态系统的分解者有食用菌和沼气池中的微生物。沼气池中奶牛粪便和残余秸秆中的能量都来自生产者。果树和牧草可从菌土中获取无机盐用于生长发育。此生态农业模式的建立实现了物质的循环利用和能量的多级利用。对于活动能力弱、活动范围小的动物，用样方法调查其种群密度。食蚜盲