（浙江选考）2020版高考生物二轮复习第21讲胚胎工程和生态工程练习（含解析）.docx

胚胎工程和生态工程一、选择题1牛胚胎移植的基本程序如下图所示，下列说法错误的是()A供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎B图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素C为了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植D供体和受体(代孕母牛)要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应解析：选D。胚胎移植的目的是发挥雌性优良个体的繁殖潜力；胚胎分割是将一个胚胎分成多份，从而提高了优良胚胎的利用率；胚胎移植过程不同于器官移植，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要进行免疫检查。2下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是()A胚胎移植可以定向改造动物的遗传性状，需移植到发情的母牛子宫内发育BA细胞不一定是受精卵细胞C两个胚胎具有不同的遗传物质D图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段解析：选B。胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状；和两个胚胎是由同一受精卵发育而来的，其遗传物质相同；在胚胎分割移植时，需用早期胚胎，胚胎未发育到原肠胚阶段；A细胞也可以是核移植的重组细胞。3设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，下图是一种“加环”示意图。据图判断，下列说法不正确的是()A用蛆蛹粪便还田，运用了能量循环原理B用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用C用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益D该生态工程的正常运转离不开人的管理解析：选A。能量是单向流动、逐级递减的，不能循环利用，A错误；用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质和能量的多级利用，B正确；用玉米芯生产木糖醇，实现了物质的多级利用，可以增加经济效益，C正确；该图属于生态农业，人的作用非常关键，D正确。二、非选择题4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。解析：本题以多能干细胞的获得及其全能性的体现为线索，综合考查动物细胞培养和胚胎工程的相关知识。(1)将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后进行的初次培养称为原代培养；贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。(2)将早期胚胎从雌性动物子宫中冲洗出来的方法叫冲卵；早期胚胎也可以通过成熟卵子和精子在体外受精后进行早期胚胎培养获得。(3)重组后的囊胚通过胚胎移植技术移入母体子宫内继续发育，暂不进行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存。(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，这里的早期胚胎是指从受精卵发育到囊胚期(内细胞团)的细胞；iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。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5下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(不少于两项均可)6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。解析：(1)过程表示细胞核与去核卵母细胞结合，即核移植技术；过程表示早期胚胎培养技术。(2)体细胞进行体外培养时，CO2气体的主要作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶；基因表达载体上的标记基因的作用是便于筛选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。在图示过程中，B个体提供的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自B的遗传物质决定的，因此体外培养获得的组织器官移入个体B 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B7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。解析：(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。设控制产奶量高低的基因分别用T、t表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r表示。杂交后代C中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出A的基因型为ttrr，B的基因型为TTRR，C的基因型为TtRr。通过回交，即C牛与A牛杂交(TtRrttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/21/21/21/8。(2)在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。从供体母牛采集的卵子经培养达到M中期后，在与精子受精过程中最终成熟。由于受精作用的随机性，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、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数分裂产生卵子的过程中的基因重组有关。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。答案：(1)生长发育或胚胎发育隐性AC1/8(2)获能供能性别、高产奶和适应生长的基因(3)胚胎分割8下图是我国南方比较常见的桑基鱼塘农业生态系统。请分析回答下列问题：(1)在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量(总初级生产量)是_。人们将蚕沙(蚕的粪便)投入鱼塘，被鱼等水生生物食用，蚕沙中所含的能量主要属于第_营养级。(2)鱼等水生生物的排泄物及未被利用的有机物和底泥，其中一部分经过_作用后可作为肥料，返回桑基，培育桑树。(3)建立该人工生态系统的目的是实现对能量的_，提高能量的利用率。与种植单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力_。(4)建立该生态系统遵循的原理主要是_、_、_。解析：(1)粪便中的能量是未被生物同化的能量，故某一营养级生物粪便中的能量是上一营养级同化的能量。即蚕沙中的能量是生产者同化的能量。(2)有机物经微生物的分解作用可转化为无机物，被植物利用。(3)人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率。自我调节能力的强弱取决于生态系统物种的丰富度，该生态系统的生物种类较作物单一的农田生态系统复杂，故该生态系统自我调节能力较强。答案：(1)生产者(或桑树)通过光合作用固定的太阳能总量一(2)分解者(或微生物)的分解(3)多级(或充分)利用较强(4)物质循环再生原理物种多样性原理整体性原理9下面为利用自然生态系统净化城市生活污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即稳定塘)示意图。请据图回答下列问题：(1)稳定塘一般会出现藻类增多现象，影响出水水质。在稳定塘中种植挺水植物可使藻类密度下降，也可以引进_控制藻类的过度繁殖。从稳定塘输出的CO2_(填“大于”“小于”或“等于”)输入稳定塘的CO2。(2)处理后的出水和流入污水相比，明显减少的元素是_，稳定塘每天处理污水的量是有限的，说明生态系统的_。(3)流经该生态系统的总能量是_。输入第一营养级的能量，一部分_，一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中。(4)稳定塘依据的最主要的生态工程原理是_。解析：(1)挺水植物可影响藻类光合作用，使藻类种群密度下降，引入以藻类为食的动物也可降低藻类密度，控制藻类的过度繁殖；向稳定塘输入的二氧化碳只有生产者的光合作用固定的二氧化碳，稳定塘输出的二氧化碳包括各生物呼吸作用产生的二氧化碳和微生物分解污水中有机物产生的二氧化碳，故输出的CO2大于输入的CO2。(2)污水中的有机物被分解产生的含N、P等元素的无机盐可被植物吸收，处理后的出水与流入的污水相比，明显减少的元素为N、P；稳定塘每天处理污水的量是有限的，说明生态系统的自我调节能力是有限的。(3)流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太