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1、專題28 胚胎工程與生態(tài)工程高考生物高考生物 (新課標專用)考點考點1 1胚胎工程胚胎工程1.(2015山東理綜,36,12分)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下:(1)過程采用的是細胞工程中的技術,過程采用的是胚胎工程中的技術。(2)體細胞進行體外培養(yǎng)時,所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的。(3)如果克隆過程中需進行基因改造,在構建基因表達載體(重組載體)時必須使用和兩種工具酶。基因表達載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導入基因表達載體的細胞。五年高考(4)胚胎干細胞可以來自于囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細胞可

2、以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體(填“A”或“B”),則不會發(fā)生免疫排斥反應。答案答案(1)(體細胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng)(2)pH(或:酸堿度)(3)限制性(核酸)內切酶(或:限制酶)DNA連接酶(注:兩空可顛倒)標記(4)內細胞團B解析解析(1)圖中過程采用體細胞核移植技術;過程為重組細胞經胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過程,利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術。(2)動物細胞培養(yǎng)時,氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構建基因表達載體時,需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?；虮磉_載體上除目的基因外,還需要有標記基因、啟動子、終止子等。標

3、記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)囊胚中的內細胞團具有發(fā)育的全能性,可以作為胚胎干細胞的來源。通過核移植技術獲得的組織器官若移植給核供體,則不會發(fā)生免疫排斥反應。解題關鍵解題關鍵識別題圖中胚胎工程各步驟的名稱是解答本題的關鍵。2.(2015重慶理綜,8,20分)某課題組為解決本地種奶牛產奶量低的問題,引進了含高產奶基因但對本地適應性差的純種公牛。(1)擬進行如下雜交:A(具高產奶基因的純種)B(具適宜本地生長基因的純種)C選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內正常。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長,但產奶量并未提高,說明高產奶是性狀。為獲得產

4、奶量高且適宜本地生長的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是(假設兩對基因分別位于不同對常染色體上)。(2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。精子要具有受精能力,需對其進行處理;卵子的成熟在過程中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程前應鑒定胚胎的。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程的基因重組有關。(3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用技術。答案答案(20分)(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性AC1/8(2)獲能或增強活力供能性別、高產奶和適應生長的基因(3)胚胎分割解析解析(1)由于B是具有適宜本地生長基因的純合子,故選擇B作為母本,

5、可使胚胎在母體內正常生長發(fā)育。讓B與純合的具有高產奶基因的A雜交得到C,C牛的產奶量并未提高,可推知高產奶是隱性性狀,而C為雜合子。因引進的是含高產奶基因的純種公牛,故可選用AC雜交組合,后代中高產奶且適宜本地生長的母牛的概率為1/41/2=1/8。(2)精子需進行獲能處理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精過程中完成。胚胎培養(yǎng)中,葡萄糖的作用是提供能量。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,在胚胎移植前應鑒定胚胎的性別、高產奶和適應生長的基因。經過過程的基因重組產生同時含有高產奶基因和適應本地生長基因的卵細胞,是后代出現(xiàn)高產奶且適宜本地生長母牛的前提。(3)可通過胚胎分割技術提高已有胚胎的利用率?？键c

6、考點2 2生物技術的安全性、倫理問題與生態(tài)工程生物技術的安全性、倫理問題與生態(tài)工程1.2016浙江自選,18(二),5分(二)某農戶建立了小型的“蔬菜雞、豬沼氣”系統(tǒng)。請回答:(1)這一系統(tǒng)屬于人工干預下的生態(tài)系統(tǒng),其生物組成成分包括生產者、消費者和,在分析該生態(tài)系統(tǒng)的經濟效益時,除了考慮這三者的投入與產出外,還要考慮的投入。(2)在該生態(tài)系統(tǒng)中,利用發(fā)酵技術產生沼氣開發(fā)生物能屬于的生態(tài)工程。A.生物多樣性保護和持續(xù)利用B.節(jié)水和廢水處理與利用C.山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)D.潔凈及可再生能源系統(tǒng)組合利用答案答案(二)(1)庭院分解者勞動者(2)D解析解析(二)(1)該小型人工系統(tǒng)屬于庭院生態(tài)系

7、統(tǒng),其生物組成成分包括生產者、消費者和分解者,在分析該系統(tǒng)的經濟效益時,需要綜合考慮這三者的投入和產出及勞動者的投入。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中,利用發(fā)酵技術產生沼氣開發(fā)生物能屬于潔凈及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。2.(2014重慶理綜,7,10分)為治理某廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境,對其進行了公園化建設。(1)對其進行整理和覆土,并選擇適生植物進行人工造林,不同恢復時期的植物物種數(shù)如圖所示。t0t1,植物殘體及凋落物中的有機物被生態(tài)系統(tǒng)中的轉化為無機物,使土壤條件得到改善;同時由于人工林土壤中存在,導致群落中植物物種數(shù)增加;t1t3,人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是;群落中植物物種數(shù)逐漸增加,物種之間加劇

8、。(2)通過人工林建設和園林景觀構建,既改善了生態(tài)環(huán)境,又可提高社會和經濟效益,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理。答案答案(1)分解者種子或繁殖體增強競爭(2)整體性(系統(tǒng)論)解析解析(1)在生態(tài)系統(tǒng)中,將有機物轉化為無機物的生物是分解者。人工林土壤中存在種子或繁殖體,會導致群落物種數(shù)增多,進而使人工林自我調節(jié)能力增強,抵抗力穩(wěn)定性增強。由于陽光等資源有限,群落中植物物種數(shù)增加,物種間競爭加劇。(2)人工林建設和園林景觀構建,既改善了生態(tài)環(huán)境,又提高了社會和經濟效益,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。以下為教師用書專用3.(2011課標,40,15分)現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng),處理流程為“厭氧沉淀

9、池曝氣池兼氧池植物池”,其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經凈化處理后,可用于澆灌綠地?；卮饐栴}:(1)污水流經厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中,微生物通過呼吸將有機物分解。(2)植物池中,水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了(生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群)。在植物池的食物網中,植物位于第營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于所固定的能。(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調與平衡、和等原理。(4)一般來說,生態(tài)工程的主要任務是對進行修復,對造成環(huán)境污染和破壞的生產方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力。答案答案(1)無氧和有氧(或

10、細胞)(2)群落一生產者太陽(3)物質循環(huán)再生物種多樣性(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))解析解析(1)依據(jù)題干提供的信息分析,污水流經厭氧沉淀池時,有些微生物能通過無氧呼吸分解有機物;流經曝氣池時,有些微生物能通過有氧呼吸分解有機物;流經兼氧池后,微生物能通過有氧呼吸和無氧呼吸分解有機物。(2)據(jù)本小題提供的信息可推知植物池中所有的生物構成了群落。植物處于食物鏈的第一營養(yǎng)級;植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于生產者所固定的太陽能。(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性原理、協(xié)調與平衡原理、物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)學和工程學原理等。(4)根據(jù)小題中提供的信息可推測出,

11、生態(tài)工程的主要任務是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境或受損的生態(tài)系統(tǒng)進行修復?？键c考點1 1胚胎工程胚胎工程1.(2018安徽皖南八校二模,38)據(jù)最新報道,中科院動物研究所的科學家利用CRISPR-Cas9基因編輯技術創(chuàng)造出12只健康豬,其體內脂肪比普通豬低約24%。低脂肪的動物有一個基因能通過燃燒脂肪控制體溫,創(chuàng)造出低脂肪的豬將能節(jié)省養(yǎng)殖戶的大量保溫費用,減少寒冷冬季造成的損失。回答下列問題:(1)為了獲得更多的豬卵(母)細胞,要對供體豬注射促性腺激素,促進其。采集的精子需經過處理,才具備受精能力。判斷卵細胞是否受精的標志是。(2)在體外培養(yǎng)受精卵時,培養(yǎng)液中通常需加入等一些天然成分,還需提供CO2以

12、維持。(3)在豬胚胎移植前要對接受胚胎的受體進行處理。胚胎移植的實質是。胚胎能在受體豬的子宮內存活并正常發(fā)育的生理原因是。A A組組 2016201820162018年高考模擬年高考模擬基礎題組基礎題組三年模擬答案答案(1)超數(shù)排卵獲能在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體(2)(動物)血清培養(yǎng)液的pH(3)同期發(fā)情早期胚胎在相同生理環(huán)境下空間位置的轉移受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系解析解析(1)為了獲得更多的豬卵(母)細胞,要對供體豬注射促性腺激素,促進其超數(shù)排卵。采集的精子需經過獲能處理,才具備受精能力。在卵細胞膜和透明帶

13、的間隙可以觀察到兩個極體是受精的標志。(2)在體外培養(yǎng)受精卵時,培養(yǎng)液中通常需加入(動物)血清等一些天然成分,還需提供CO2以維持培養(yǎng)液的pH。(3)在豬胚胎移植前要對接受胚胎的受體進行同期發(fā)情處理。胚胎移植的實質是早期胚胎在相同生理環(huán)境下空間位置的轉移。胚胎能在受體豬的子宮內存活并正常發(fā)育的生理原因是受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系。易錯警示易錯警示受精的標志受精完成的標志。受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間可以觀察到兩個極體;而受精過程完成的標志是雌、雄原核的融合。2.(2018湖南永州三模,38)“三合一”胚胎人工授精技術誕生

14、的嬰兒含有“一父兩母”三人的遺傳物質,可有效防止某些遺傳病的發(fā)生。據(jù)圖回答下列問題:(1)誕生“三親嬰兒”的過程中,用到的胚胎工程技術有(至少寫兩種)。(2)三親嬰兒的體細胞中有(填“大于”“等于”或“小于”)1/2的DNA來自母親卵母細胞。(3)由于女性的自然生理周期產生的卵子太少,捐獻者在取卵前通常需要注射來促進排卵,該物質可由人體的(填器官)分泌。(4)卵母細胞與精子體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查。獲得的早期胚胎若暫不移植給受體,可采用法保存。(5)從早期胚胎中分離出的ES細胞可誘導分化出不同的組織細胞,這是因為在功能上,ES細胞具有。ES細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為。答案

15、答案(1)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(2)小于(3)促性腺激素垂體(4)受精狀況和受精卵的發(fā)育能力冷凍(5)發(fā)育的全能性體積小、細胞核大、核仁明顯解析解析(1)誕生“三親嬰兒”的過程中,需用到技術有核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。但核移植屬于細胞工程,因此用到的胚胎工程技術有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。(2)重組細胞的細胞核DNA來自母親卵母細胞,細胞質DNA來自捐獻者卵母細胞,核移植后培養(yǎng)到M中期卵母細胞,然后與精子進行體外受精,則三親嬰兒的體細胞中核DNA一半來自母親卵母細胞、一半來自精子,細胞質DNA幾乎全部來自捐獻者卵母細胞,因此三親嬰兒的體細胞中有小于1/2的D

16、NA來自母親卵母細胞。(3)捐獻者在取卵前通常需要注射促性腺激素來促進排卵,促性腺激素由垂體分泌。(4)卵母細胞與精子體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。獲得的早期胚胎若暫不移植給受體,可采用冷凍法保存。(5)由于ES細胞具有發(fā)育的全能性,因此可誘導分化出不同的組織細胞。另外ES細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯。3.(2018山東煙臺一模,38)下圖表示利用小鼠胚胎干細胞(ES細胞)做的研究,分析回答下列問題。(1)a過程表示基因工程,則其核心步驟是。該過程所使用的工具酶有。(2)b過程可增加ES細胞的數(shù)量,若想從早期胚胎中獲得更多的E

17、S細胞,可將早期胚胎培養(yǎng)至(時)期。d過程移入的胚胎能夠存活,是因為代孕子宮不會對其發(fā)生。同時能與受體子宮建立正常的聯(lián)系。用肝癌細胞作抗原刺激B淋巴細胞,再將此淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后獲得細胞代謝產物,該產物與抗癌藥物結合制成“生物導彈”,從而定向殺死小鼠體內的肝癌細胞。(3)上述研究過程中使用的技術有(至少3個)。若要培養(yǎng)試管動物,除以上技術外,還需要運用技術。答案答案(1)(致癌)基因表達載體的構建限制酶和DNA連接酶(2)囊胚免疫排斥反應生理和組織抗肝癌細胞抗體(3)DNA重組技術、動物細胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植體外受精解析解析(1)圖中a表示將致癌基因導入小鼠的胚胎干細胞(基因

18、工程),b表示胚胎干細胞的體外培養(yǎng),c表示利用早期胚胎培養(yǎng)技術獲得早期胚胎,d表示胚胎移植技術,最終獲得轉基因小鼠?；蚬こ痰暮诵牟襟E為基因表達載體的構建,該過程所使用的工具酶有限制酶和DNA連接酶。(2)通過胚胎干細胞的體外培養(yǎng),可以獲得更多的ES細胞,其采用的技術屬于細胞工程中的動物細胞培養(yǎng)。若要從早期胚胎中獲得更多ES細胞,則可將早期胚胎培養(yǎng)至囊胚期。d過程移入的胚胎能夠存活,是因為代孕子宮不會對其發(fā)生免疫排斥反應。同時其能與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系。用肝癌細胞作抗原刺激B淋巴細胞,再將此淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后獲得細胞代謝產物抗肝癌細胞抗體,該產物與抗癌藥物結合制成“生物導彈

19、”,從而定向殺死小鼠體內的肝癌細胞。(3)由圖知,完成該研究過程需要使用的技術有DNA重組技術、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、動物細胞培養(yǎng),若要培養(yǎng)試管動物,除以上技術外,還需要運用體外受精技術。4.(2018廣東江門一模,38)荷斯坦奶牛是世界上產奶量最高的奶牛品種之一。某良種公司引進純種荷斯坦奶牛,并用以下途徑繁育出荷斯坦良種奶牛群體。請回答以下問題。(1)請把上面空格的內容補充完整:激素;處理;。(2)該公司為了在短時間內得到更多的良種奶牛,常常在進行過程之前采用技術進行操作。若進行操作的是囊胚階段的胚胎,要注意的是。(3)若一次給受體母牛移入多個胚胎,產生的多個后代基因型相同嗎?(填“一定不

20、相同”或“可能不相同”或“一定相同”)。為什么?。(4)為了確保得到雌性的奶牛,往往需要對移植前的胚胎進行性別鑒定,請舉出一種對早期胚胎進行性別鑒定的方法(只需寫出名稱或簡要原理)。答案答案(1)促性腺同期發(fā)情胚胎移植(2)胚胎分割將內細胞團均等分割(3)可能不相同因為這些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來(4)DNA分子雜交技術解析解析(1)對良種荷斯坦母牛進行超數(shù)排卵處理時需使用促性腺激素。對受體母牛要進行同期發(fā)情處理,以使其生殖器官的生理變化與供體相同。質量檢查、培養(yǎng)合格的早期胚胎可以進行胚胎移植。(2)欲得到更多的良種奶牛,常常在進行胚胎移植之前采用胚胎分割技術進行操作。對囊胚階段的胚胎進

21、行分割時,要注意將內細胞團均等分割。(3)若一次給受體母牛移入多個胚胎,產生的多個后代基因型可能不相同,因為這些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來。(4)對移植前的胚胎進行性別鑒定時,可取滋養(yǎng)層細胞,利用DNA分子雜交技術,做DNA分析性別鑒定?？键c考點2 2生態(tài)工程生態(tài)工程5.(2018寧夏銀川一中二模,38)隨著“綠水青山就是金山銀山”的提出,生態(tài)經濟的重要性日益突顯。綜合所學知識,回答下列有關問題:(1)“無廢棄物農業(yè)”是我國古代傳統(tǒng)農業(yè)的輝煌成就之一,這一成就遵循的基本原理是原理。生態(tài)經濟改變了人類能征服自然的錯誤觀念,其所遵循的主要原則是,使一個系統(tǒng)產出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個

22、系統(tǒng)的生產原料,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。與傳統(tǒng)的工程相比,生態(tài)工程的特點是。(2)“三北防護林”被譽為“世界生態(tài)工程之最”,該工程依據(jù)的基本原理主要是、(答出2個)。(3)濕地生態(tài)恢復工程是采用工程和相結合的方法,使受到干擾的濕地恢復,在濕地的周圍還應建立緩沖帶,以盡量減少人類的干擾,使?jié)竦匾揽繖C制恢復其生態(tài)功能。答案答案(1)物質循環(huán)再生循環(huán)經濟少消耗、多效益、可持續(xù)(2)物種多樣性原理整體性原理(3)生物措施自然演替解析解析(1)“無廢棄物農業(yè)”指的是生態(tài)農業(yè)中一些物質被循環(huán)利用,沒有直接作為廢棄物拋棄而污染環(huán)境,這一成就所遵循的基本原理是物質循環(huán)再生原理。(2)“三北防護林”被譽為“世界

23、生態(tài)工程之最”,是指在我國三北地區(qū)(西北、華北和東北)建設的大型人工林業(yè)生態(tài)工程。它是我國政府為改善生態(tài)環(huán)境所建立的,其最重要的生態(tài)效益是防風固沙,防止沙漠化,該工程依據(jù)的基本原理主要是物種多樣性原理和整體性原理。(3)濕地生態(tài)恢復工程是采用工程和生物措施相結合的方法,使受到干擾的濕地恢復,在濕地的周圍還應建立緩沖帶,以盡量減少人類的干擾,使被破壞的濕地依靠自然演替機制恢復其生態(tài)功能。6.(2018江蘇南通考前卷,31)如圖是江蘇某農村因地制宜建設的生態(tài)農業(yè)園示意圖。請回答。(1)該生態(tài)農業(yè)園建設依據(jù)的主要生態(tài)工程原理有(至少答出2個)。在“沼氣發(fā)酵池采摘園”過程中發(fā)生著(選填“僅物質”僅能量

24、”或“物質和能量”)的傳遞。(2)池塘養(yǎng)魚時,通常采用多魚種混合放養(yǎng)模式,主要體現(xiàn)群落的(選填“水平”或“垂直”)結構在實踐中的應用,這種養(yǎng)殖模式的優(yōu)點是。(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是。該生態(tài)農業(yè)園增加了“蠅蛆養(yǎng)殖、食用菌種植”等項目,其意義是。(4)請根據(jù)圖示繪制出碳元素流經雞鴨的過程圖:。答案答案(1)物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調與平衡原理僅物質(2)垂直能充分利用生態(tài)系統(tǒng)的空間和食物資源(3)生產者固定的太陽能和人工輸入的能量實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)物質和能量的多級利用,減少了環(huán)境污染(4)解析解析(1)該生態(tài)農業(yè)園建設依據(jù)的主要生態(tài)工程原理有物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調與平

25、衡原理;沼氣發(fā)酵池中有大量微生物,能將有機物分解成無機鹽,采摘園里的植物只能利用沼液中的無機物,因此,在“沼氣發(fā)酵池采摘園”過程中發(fā)生著僅物質的傳遞。(2)池塘養(yǎng)魚時,通常采用多魚種混合放養(yǎng)模式(如上層為食浮游生物的鳙魚,中層為食草的草魚,下層為雜食性的鯽魚等),主要體現(xiàn)群落的垂直結構在實踐中的應用;這種養(yǎng)殖模式的優(yōu)點是能充分利用生態(tài)系統(tǒng)的空間和食物資源,緩解生物間的競爭。(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的太陽能和人工輸入的能量。該生態(tài)農業(yè)園增加了“蠅蛆養(yǎng)殖、食用菌種植”等項目,其意義是實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)物質和能量的多級利用,減少了環(huán)境污染。(4)根據(jù)圖示可知,稻、麥和蔬菜等中的有機碳經雞

26、鴨的消化吸收被同化為雞鴨體內的有機碳,這些有機碳中有一部分通過自身的呼吸作用以CO2形式釋放到環(huán)境中,一部分直接流向蠅蛆(分解者),還有一部分輸出該生態(tài)系統(tǒng),被人類利用。B B組組 2016201820162018年高考模擬年高考模擬綜合題組綜合題組(時間:50分鐘分值:90分)非選擇題(共90分)1.(2018安徽蚌埠二模,38)2017年歲末,孫強、蒲慕明領導的研究團隊在國際上首次利用體細胞成功創(chuàng)建克隆獼猴中中、華華,2018年2月,它們的“家庭”也迎來第三個成員夢夢。之所以引起轟動是因為高度分化的體細胞細胞核中的基因大多數(shù)已經“沉默”,取得成功非常不易。體細胞克隆猴的誕生,是人類認識克隆

27、技術,研究細胞功能和治療性克隆的里程碑式研究結果。同時,也是人類干細胞研究方興未艾事業(yè)的一個開始?？寺∩鲜鋈缓镒拥囊话悴僮鞯牧鞒倘鐖D,請回答以下問題:(15分)(1)從流產的一只獼猴胎兒皮膚上獲取單個細胞需要用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理。然后放入氣體條件是的恒溫箱中培養(yǎng)。(2)請你推測注入的神秘濃度比的藥物的作用是。注入細胞的方法是。(3)卵母細胞要發(fā)育到時才適合核移植,早期胚胎要發(fā)育到時才適合進行胚胎移植。(4)我們大膽推測,通過體細胞克隆猴的研究,我們將來會找到方法,讓高度分化的人體細胞逆向生成,并克隆出用于替換人體相應病變結構。答案答案(1)95%空氣加5%CO2(或5%CO2)(2

28、)喚醒“沉默”的基因,使得細胞能恢復分化能力形成胚胎顯微注射法(3)M中期囊胚期(4)胚胎干細胞人體器官解析解析(1)動物細胞培養(yǎng)的氣體條件是95%空氣加5%CO2,其中空氣中氧氣能滿足細胞的呼吸作用,5%CO2能維持培養(yǎng)液的pH。(2)結合題意“高度分化的體細胞細胞核中的基因大多數(shù)已經沉默”分析,注入的神秘濃度比的藥物的作用就是喚醒體細胞核的“沉默”基因,使得重組細胞能恢復分化能力形成胚胎。注入動物受體細胞的方法通常選擇顯微注射法。(3)用于受精和接受細胞核的卵母細胞都需要發(fā)育到M中期,早期胚胎要發(fā)育到囊胚期時才適合進行核移植。(4)讓高度分化的人體細胞逆向生成胚胎干細胞,并克隆出人體器官用

29、于替換人體相應病變結構,是科學家們繼續(xù)進行研究的課題。2.(2018河南八市一模,38)科技人員利用基因工程、胚胎工程等將哺乳動物轉變成“批量生產藥物的工廠”。下圖為利用奶牛生產抗病毒的特效藥干擾素的基本流程。請回答:(15分)(1)由干擾素mRNA形成cDNA的過程稱做。過程獲得大量干擾素基因的方法有、PCR技術擴增和人工合成。過程中用到的“工具酶”有。過程中采用最多最為有效的方法為。(2)形成受精卵的過程主要包括精子穿越放射冠和透明帶,進入卵細胞膜,。在這個過程中,防止多精子入卵受精的屏障有。(3)過程中由受精卵形成的“早期胚胎”為,該胚胎可用于過程,也可放入中保存。(4)若轉基因牛的體細

30、胞中只攜帶了一個干擾素基因,常采用的方法來培育出體細胞中含有兩個干擾素基因的純合個體。答案答案(1)反轉錄從cDNA文庫中獲取(從基因文庫中獲取)限制性核酸內切酶(限制酶)、DNA連接酶顯微注射技術(2)原核形成和融合透明帶反應和卵細胞膜反應(3)桑椹胚或囊胚-196的液氮(4)多代雜交并篩選解析解析(1)由干擾素mRNA形成cDNA的過程稱做反轉錄(逆轉錄)。過程表示目的基因(干擾素基因)的獲取,其方法有從cDNA文庫中獲取(從基因文庫中獲取)、利用PCR技術擴增和人工合成。過程為基因表達載體的構建,用到的“工具酶”有限制性核酸內切酶(限制酶)、DNA連接酶。過程是將構建的基因表達載體導入動

31、物細胞,其中采用最多最為有效的方法為顯微注射技術。(2)形成受精卵的過程主要包括精子穿越放射冠和透明帶,進入卵細胞膜,原核形成和融合。在這個過程中,防止多精子入卵受精的屏障有透明帶反應和卵細胞膜反應。(3)過程為胚胎移植,因此可用于過程的是在過程中由受精卵形成的“早期胚胎”桑椹胚或囊胚。該胚胎除了用于過程所示的胚胎移植外,也可放入-196的液氮中保存。(4)若轉基因牛的體細胞中只攜帶了一個干擾素基因,則該轉基因牛相當于雜合子,常采用多代雜交并篩選的方法來培育出體細胞中含有兩個干擾素基因的純合個體。3.(2018河南豫南六市一模,38)利用的誘導體系能夠高效地誘導胚胎干細胞向胰島B細胞的分化。據(jù)

32、此回答有關該研究工作的問題:(15分)甲乙(1)將胚胎干細胞進行動物細胞培養(yǎng),向培養(yǎng)液中加入誘導物,兩周后鏡檢發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的細胞呈胰島樣細胞的變化,這一過程稱為。(2)進行胰島素釋放實驗,檢測上述細胞是否具有胰島B細胞的生理功能:控制培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度,檢測細胞分泌的胰島素的量,圖甲表示所得實驗結果。據(jù)此分析干細胞誘導成功,得到此結論的依據(jù)是。(3)體內移植實驗:將細胞移植到患糖尿病的小鼠體內,測小鼠血糖,結果如圖乙所示。該實驗是否支持胰島素釋放實驗的結論?。在細胞移植時,需用同一品系的小鼠進行移植,其目的是。(4)在胰島組織中,胰島B細胞分泌胰島素,胰島A細胞分泌胰高血糖素,這兩種激素對血糖濃

33、度的調節(jié)具有,從而共同維持機體血糖濃度的穩(wěn)態(tài)。(5)指出本研究在實踐方面的一個意義。答案答案(1)細胞分化(2)在糖濃度高時,胰島素分泌多,在糖濃度低時,胰島素分泌少(3)支持防止出現(xiàn)免疫排斥(4)拮抗作用(5)誘導胚胎干細胞向胰島B細胞分化,為糖尿病的細胞治療提供了一條可能的新途徑解析解析(1)將胚胎干細胞誘導為胰島樣細胞的過程為細胞分化。(2)據(jù)圖甲分析可知,通過控制培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度來測定胰島素的分泌量,在糖濃度高時,胰島素分泌多,在糖濃度低時,胰島素分泌量少,說明干細胞誘導成功。(3)要檢驗胰島B細胞有沒有分化形成,需將該細胞移植到胰島細胞被破壞的(也可以是患有糖尿病的)小鼠體內,再

34、測定血糖的含量,與對照組比較;從結果圖可知,移植組的血糖濃度最終恢復穩(wěn)定到正常值,而未移植組血糖濃度仍較高,說明了誘導實驗成功。在進行細胞移植時用同一品系的小鼠目的是防止出現(xiàn)免疫排斥反應導致實驗失敗。(4)胰島素能降低血糖,胰高血糖素能升高血糖,兩者屬于拮抗關系,共同調節(jié)血糖濃度的穩(wěn)定。(5)本研究的意義在于:誘導胚胎干細胞向胰島B細胞分化,為糖尿病的細胞治療提供了一條可能的新途徑。4.(2018貴州貴陽一模,38)自然生態(tài)系統(tǒng)是人類生存的環(huán)境基礎。目前自然生態(tài)系統(tǒng)受到不同程度的干擾,一些濕地、草原等自然生態(tài)系統(tǒng)逐漸退化,為有效遏制生態(tài)系統(tǒng)的退化,某地進行了濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復工作。請回答下列問

35、題:(15分)(1)恢復生態(tài)系統(tǒng)主要利用的是生物群落的原理,特別強調生態(tài)系統(tǒng)的能力與生物的適應性,輔以人為手段,盡快使生態(tài)系統(tǒng)從受損退化狀態(tài)恢復到正常的健康狀態(tài)。(2)濕地的水體中含豐富的微生物和藻類等,具有一定的處理城市生活污水的作用,生活污水經濕地處理后有機物含量大大減少。調查顯示,生活污水排入濕地的入口附近的水體中溶解氧含量較低,流經濕地后,溶解氧含量逐漸上升,其原因是。(3)濕地中生活在不同植物區(qū)域的動物優(yōu)勢種有明顯差異,其原因是。答案答案(1)演替自我調節(jié)(2)排入口附近大量好氧微生物有氧呼吸分解有機物使溶解氧含量降低,之后有機物減少,好氧微生物數(shù)量下降,溶解氧消耗減少,同時由于藻類

36、植物的光合作用產生氧氣,溶解氧增加(3)不同動物所需的食物和棲息環(huán)境不同解析解析(1)生態(tài)系統(tǒng)恢復主要依據(jù)的是生物群落演替的原理,應根據(jù)生態(tài)工程的物種多樣性原理和協(xié)調與平衡原理,提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力。(2)生活污水排入濕地的入口附近的水體中好氧微生物有氧呼吸分解有機物,消耗大量氧氣,導致溶解氧含量較低,流經濕地后,有機物減少,好氧微生物數(shù)量下降,溶解氧消耗減少,同時藻類植物通過光合作用釋放氧氣,使溶解氧含量逐漸上升。(3)不同動物所需的食物和棲息環(huán)境不同,導致濕地中生活在不同植物區(qū)域的動物優(yōu)勢種有明顯差異。5.(2018江西臨川二中月考,38)傳統(tǒng)經濟模式正在毀壞水、大氣、土壤和生物資源

37、,消耗地球贈給我們的自然資本。為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,經濟發(fā)展必須符合生態(tài)學規(guī)律,改變“人類能征服自然”的錯誤觀念,走生態(tài)經濟之路。2016年11月,南昌市政府提出不僅要解決交通擁堵問題,還要打造海綿城市。海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。(15分)(1)人類要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須走生態(tài)經濟之路,生態(tài)經濟所遵循的主要原則和實現(xiàn)的重要手段分別是和。(2)建設海綿城市的一個通常做法是做到雨水回收利用,城市蓄水池內不僅安裝了現(xiàn)代化的雨水凈化系統(tǒng),還種植了許多水生植被輔助凈化,這些植物的引種需遵循原理;建設海

38、綿城市的目的之一是“擴大公共產品有效投資,提高新型城鎮(zhèn)化質量,促進人與自然和諧發(fā)展”,體現(xiàn)了原理。(3)在進行生態(tài)工程建設時,應當根據(jù)當?shù)氐膶嶋H條件、因地制宜地進行。如小流域存在的主要問題是,針對這種問題我國甘肅隴南地區(qū)總結出了“九子登科”的治理模式,而礦山廢棄地生態(tài)修復工程的關鍵是和土壤微生物群落的重建。答案答案(1)循環(huán)經濟生態(tài)工程(2)協(xié)調與平衡整體性(3)水土流失比較嚴重植被恢復解析解析(1)生態(tài)經濟主要是通過實行“循環(huán)經濟”的原則,使一個系統(tǒng)產出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產原料,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化,而實現(xiàn)循環(huán)經濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。(2)引種植物時需考慮

39、其與當?shù)貧夂虻葪l件相適應,應遵循協(xié)調與平衡原理;促進經濟、社會、生態(tài)協(xié)調發(fā)展,應遵循整體性原理。(3)小流域存在的主要問題是水土流失比較嚴重;而礦山廢棄地生態(tài)修復工程的關鍵是植被恢復,以及植被恢復所必需的土壤微生物群落的重建。6.(2017河南濮陽三模,38)下面是繁育良種奶牛的示意圖,據(jù)圖回答下列問題:(15分)(1)對供體母牛用處理可獲得更多的卵母細胞,經人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前,若對胚胎進行性別鑒定,可以在分子水平上對早期胚胎進行性別鑒定,也可以在細胞水平上通過對的分析進行性別鑒定。體外培養(yǎng)受精卵時,培養(yǎng)液中提供CO2的目的是。若要對囊胚階段的胚胎進行分割,其操作過程中需要

40、注意的問題是。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了,圖示流程中沖卵的“卵”是指。實際生產中常利用體細胞克隆保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀,操作中用于核移植的體細胞一般選用代以內的細胞,其原因是。答案答案(1)促性腺激素性染色體維持培養(yǎng)液的pH將內細胞團均等分割(2)使供體、受體的生理變化相同早期胚胎1010代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型解析解析(1)對供體母牛用促性腺激素處理可使其超數(shù)排卵,以獲得更多的卵母細胞。若在細胞水平上對胚胎進行性別鑒定,可通過對性染色體分析加以鑒別。體外培養(yǎng)受精卵時,培養(yǎng)液中提供CO2用于維持培養(yǎng)液的pH。若要對囊胚階段的胚胎進行分割,需要注意將內細胞團均等分割。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了給供體的胚胎移入受體時提供相同的生理環(huán)境。題圖過程中的沖卵實際上是獲得早期胚胎。實際生產中常利用體細胞克隆保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀,操作中用于核移植的體細胞一般選用10代以內的細胞,其原因是10代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型。