高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技第2讲 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题及生态工程配套作业.doc

第2讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题及生态工程1(2015湖南怀化二模)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)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_后才能进行受精的作用。(2)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_气体以维持_。(3)图中过程a称为_，它在胚胎工程中的意义在于_。(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。解析：本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有o2和co2，o2是细胞代谢必需的，co2的主要作用是维持培养液的ph。(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。答案：(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力)获能(2)co2培养液(基)的ph(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)2(2014河北唐山二模)在畜牧生产中，人们利用多种方法促进优良畜牧繁育取得了显著成绩，请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题：(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_，一般选取传代_代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到_期的受体去核卵母细胞内，通过_使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经_法获能的精子在体外受精后，移入_中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至_期，取_细胞做dna分析，性别鉴定，并将雌性胚胎移入_的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。解析：(1)动物细胞培养过程中，对获得细胞的初次培养成为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。通过核移植技术构建重组胚胎时，一般选取传代10代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到m中期的受体去核卵母细胞内，通过点刺激使两细胞融合。(2)在试管牛技术中，精子的获能常用化学诱导法，体外受精获得的受精卵常用发育培养液培养。只有当受精卵发育到囊胚时，才可取用滋养层细胞鉴定试管动物的性别(奶牛用雌性)。经鉴定合格的囊胚可以移入同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。答案：(1)原代培养接触抑制10m中电刺激(2)化学诱导发育培养液囊胚滋养层同种的、生理状态相同3(2015甘肃兰州模拟)胚胎工程和基因工程目前在生物技术中发展较快，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技术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，则所购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_(填“受精卵”或“乳腺细胞”)，导入方法是_。解析：(1)在哺乳动物的核移植实验中，一般通过电脉冲或点刺激(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m中期，该时期在显微镜下可以观察到次级卵母细胞和第一极体。(3)体细胞分化程度高，不易恢复全能性，所以利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植。(4)若要使获得转基因牛分泌的乳汁中含有干扰素，则所构建的基因表达载体包括某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(或目的基因)、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，导入方法是显微注射法。答案：点冲脉(或点刺激)桑椹胚或囊胚(2)获能m中期(减数第二次分裂中期)(3)体细胞分化程度高，不易恢复全能性(4)人干扰素基因(或目的基因)受精卵显微注射法4(2015湖南长沙模拟)2013年7月，中国试管婴儿之母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有32细胞左右的胚胎，叫作_，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srypcr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特异性探讨出现阳性反应者，胚胎为_性。(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争议的问题。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。解析：(1)胚胎工程中，可使用促进腺激素使供体母畜超数排卵。(2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。受精卵经72小时体外培养发育成有32细胞左右的胚胎，叫做桑椹胚，可用于胚胎移植。(3)对胚胎的性别进行鉴定时，先从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提起dna；然后用位于y染色体上的性别决定基因(即sry基因)的一段碱基作为引物，以滋养层细胞的dna为模板进行pcr扩增；最后与sry特异性探针出现阳性反应者，胚胎为男性。(4)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卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出，然后导入人体细胞的细胞核。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5胚胎工程技术包含的内容很丰富，下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_，为一次获得多个细胞b，往往需要向供体2内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是_。(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是_。(3)通过应用2获得小牛，涉及胚胎工程的最后一道“工序”是_。(4)应用3中的细胞d取自囊胚的_，细胞c取自牛胎儿的_。(5)应用4中获得二分胚和，移植到受体牛中得到两只小牛，两只小牛的性别_。解析：(1)应用1是通过体细胞核移植技术获得克隆牛。克隆动物的遗传物质主要来自体细胞供体1，少量来自卵细胞供体2。给供体2注射促性腺激素而不是性激素可以促使其超数排卵，是因为注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵。(2)应用2通过体外受精和早期胚胎培养技术获得试管牛。将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是使精子获能，只有经过获能处理的精子才能与卵子结合。(3)胚胎工程的最后一道“工序”是胚胎移植。(4)应用3是胚胎干细胞培养技术。胚胎干细胞d取自囊胚的内细胞团，胚胎干细胞c取自牛胎儿的原始性腺。(5)应用4通过胚胎分割技术获得同卵双胎小牛。所以两只小牛的性别相同，同为雌性或者雄性。答案：(1)供体1和供体2注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵(2)诱导精子获能(3)胚胎移植(4)内细胞团生殖腺(原始性腺)(5)相同6某小组对市郊一农业生态系统进行调查后，经过交流绘制出了如图所示的生态工程示意图。据图回答有关问题：(1)该生态系统中的主要成分是_，图中的食用菌属于生态系统成分中的_，该生态系统中，属于第二营养级的生物有_。(2)建立这一生态系统的目的是使农作物固定的太阳能持续、高效地_；该生态系统的能量利用率较高与物质的_利用密不可分。(3)请画出该农业生态系统的食物网。(4)该生态系统的建设主要根据生态工程建设的_原理。解析：(1)生态系统的主要成分是生产者，即图中的农作物。食用菌属于腐生真菌，在生态系统中属于分解者。以农作物为食的生物属于第二营养级，包括人和家禽、家畜。(2)建立生态农业的目的是调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，由于实现了能量的多级利用，所以该生态系统的能量利用率较高。(3)该农业生态系统中的食物网有两条食物链：农作物家禽、家畜人；农作物人。(4)该生态系统实现了物质的循环利用、分级利用，并且减少了环境污染，所以该生态农业的设计遵循物质循环再生原理。答案：(1)农作物(生产者或植物)分解者人和家禽、家畜(2)流向对人类最有益的部分多级(循环、重复)(3)农作物家禽、家畜人(4)物质循环再生7某男性表现型正常，其一条13号染色体和一条21号染色体发生了图1所示变化。该男性与某染色体组成正常的女性婚配，所生的三个子女染色体组成如图2所示。据图回答：(1)图1所示的染色体变异类型有_，该变异可发生在_过程，观察该变异最好选择处于_时期的胚胎细胞。(2)若不考虑其他染色体，在减数分裂时，图2中男性的三条染色体中，任意两条联会并正常分离，另一条随机移向细胞任一极，则其理论上产生的精子类型有_种，该夫妇生出正常染色体组成的孩子的概率为_。参照4号个体的染色体组成情况，画出3号个体的染色体组成_。(3)为避免生出有遗传缺陷的小孩，1号个体在妊娠期间应进行_。为便于筛除异常胚胎，医生建议这对夫妇选择“试管婴儿”技术，该技术涉及的两个主要环节是_。解析：(1)图1所示的染色体变异类型有染色体结构变异和染色体数目变异，在减数和有丝分裂过程中均可能发生，观察胚胎细胞的染色体变异应选择有丝分裂中期图。(2)设13号、异常染色体、21号染色体为a、b、c，在减数分裂时，若a与b配对，c随机分配，则产生的配子是ac和b或a和bc，同理若b与c配对，产生的配子是ab和c或ac和b，因此该男子共产生a、b、c、ac、ab、bc共六种配子，其中只有含ac的配子是正常的，因此该夫妇生出正常染色体组成的孩子的概率为1/6。(3)为避免生出有遗传缺陷的小孩，1号个体在妊娠期间应进行产前诊断。“试管婴儿”技术的两个主要环节是体外受精和胚胎移植。答案：(1)染色体结构(易位)和数目变异有丝分裂和减数分裂有丝分裂中期(2)61/6(3)产前诊断(羊水检查)体外受精、胚胎移植 8我国的农业生态工程遵循“整体、协调、再生、循环”的基本原理，显示了强大的生命力。广东某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，先坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图，并回答问题：(1)该系统将多个生产系统通过优化组合，有机整合在一起，提高了系统生产力，这体现了生态工程_的原理。该系统能生产出无公害农产品的原因是_。(2)图中属于消费者的生物有_，食用菌在该生态系统的成分中属于_，在农业生产上，常将食用菌房与蔬菜大棚相通，以提高蔬菜产量，其原因是_。(3)该系统工程的核心之一是沼气工程，如果将“沼渣农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？(4)该生态系统为何能提高经济效益？(5)根据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？(6)根据该县地处水乡这一资源优势，请你就该生态系统提出一条合理化建议：解析：应从生态工程的基本原理和生态系统能量流动等角度入手解答该题。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性、协调与平衡原理和系统的结构决定功能；生态系统的能量流动是从生产者开始的，即桑、菜等，消费者是蚕、禽、畜等；由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无公害化处理，因此更能净化环境；该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品