2021届高考生物二轮复习专题提能专训16胚胎工程、生物技术的安全性和伦问题及生态工程.docx

提能专训(十六)　胚胎工程、生物技术的平安性和伦问题及生态工程
(老师用书独具)
1．供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。如图所示为人类“治疗性克隆”的或许过程，请据图回答。

(1)过程A表示____________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①________________细胞供应细胞质，进行人工重组，由此产生的重组细胞②的遗传物质主要来自图中的______________。
(2)过程B表示的生物技术是______________，C表示定向诱导技术，其诱导的对象是[']____________细胞。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的______________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果多种多样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质缘由是_______________________________________________________。
(4)中国政府对“克隆人”的观点是____________________________。“有一男子患有白血病，经医生利用其诞生时保留的脐带血进行治疗后康复”，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？__________________。
答案：(1)细胞核移植' (次级)卵母' 乙　(2)动物细胞培育'④' 内细胞团(胚胎干)' (3)细胞核具有全能性'基因的选择性表达'(4)禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆' 符合，由于脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞
2．(2022·云南统考)科学家培育出“三亲”胚胎的方法是：先将甲的精子和乙的卵子体外受精，再将受精卵的细胞核取出，植入丙去核的卵子中，培育成胚胎。
回答下列问题：
(1)该“三亲”胚胎主要可避开携带亲本________(填“甲”“乙”或“丙”)的线粒体致病基因，培育过程涉及的动物细胞工程基础技术是________。
(2)通过注射________激素可使乙、丙产生较多的卵子。体外受精时，________后的精子和处于________期的卵子相遇，首先发生________反应，使精子穿越放射冠和透亮     带，进入卵细胞膜。在该过程中，会产生________道屏障以防止多精入卵。
(3)当胚胎发育至________个细胞时可进行移植。
答案：(1)乙　动物细胞培育　(2)促性腺　获能　减数其次次分裂中(MⅡ中)　顶体　两　(3)8～16
解析：本题考查动物细胞工程、胚胎工程，难度中等。(1)线粒体位于细胞质中，受精卵的细胞质几乎全部来自乙的卵细胞，去掉受精卵的细胞质，目的是避开携带亲本乙的线粒体致病基因；动物细胞工程的基础技术是动物细胞培育。(2)给雌性动物注射促性腺激素，可以使雌性动物超数排卵；获能的精子和处于减数其次次分裂中期的卵子才具备受精力量，受精时先发生顶体反应；在受精过程中透亮     带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障。(3)当胚胎发育至8～16个细胞阶段可以进行移植。
3．(2022·大连市一模)加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶，该酶可用于对抗生化武器。下图是转基因山羊的培育过程示意图，请据图回答问题(山羊为二倍体)：

(1)在上述操作中，目的基因是________基因，将该基因导入受体细胞常用的方法是________法。
(2)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或________所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是______________________。
(3)从雌性山羊卵巢内猎取的卵母细胞需要培育到________期才能完成受精作用，此时细胞中的染色体组数是______。为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入________激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透亮     带反应和________________________。
(4)要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊，可对囊胚进行________。
(5)下列不属于生物武器特点的是________(单选)。
A．致病力强，传染性大
B．污染面积大，危害时间长
C．有潜伏期，传染途径多
D．造价高，技术难度大
答案：(1)丁酰胆碱酯酶　显微注射　(2)配子　胚胎移植　(3)MⅡ中(或减数其次次分裂中)　1　促性腺　卵黄膜封闭作用　(4)胚胎分割　(5)D
解析：本题考查转基因技术的应用及胚胎工程的学问，解答时应熟知现代生物技术的原理、方法、步骤等相关学问，并能利用所学学问分析解答有关生物学问题。(1)题中所述目的基因应为丁酰胆碱酯酶基因，该基因导入受体细胞常用显微注射技术。(2)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作技术。图中⑦过程表示把早期胚胎植入代孕母羊子宫内，涉及的技术是胚胎移植。(3)卵母细胞需要培育到减数其次次分裂中期才能完成受精作用。为了获得更多的卵母细胞，往往需要向雌性山羊体内注入促性腺激素，防止多精入卵的屏障是透亮     带反应和卵黄膜封闭作用。(4)可通过胚胎分割技术获得多只转基因小羊。(5)生物武器的特点是致病力强，传染性大，污染面积大，危害时间长，有潜伏期，传染途径多等。
4．以下是科学家接受不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，据图回答有关问题：

(1)“试管牛”技术的操作流程是____________(填字母)。
(2)图中数字标号代表的结构名称是：①______________，③______________。
(3)d操作的名称是______________，过程h常用的方法是________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应留意________。
(5)将③处的细胞分别进行培育，需在培育皿底部铺设一层细胞，称为饲养层，饲养层的作用是____________________。
(6)在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。

答案：(1) a→b→f→g　(2)①滋养层　③内细胞团　(3)胚胎移植　显微注射法　(4)要将内细胞团均等分割　(5)抑制细胞分化，促进细胞生长　(6)原肠胚
解析：(1)“试管牛”是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培育发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术，图中“试管牛”技术的操作流程应是a→b→f→g。(2)图中①是滋养层，③是内细胞团。(3)d操作是胚胎移植；过程h是将外源基因导入受精卵，常用显微注射法。(4)在对囊胚期胚胎进行分割时，应留意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(5)饲养层细胞一般为输卵管上皮细胞，在干细胞培育时，可作为干细胞分裂、增殖的养分细胞，能够维持细胞不分化的状态。(6)哺乳动物早期胚胎发育过程中，囊胚的后一阶段是原肠胚。
5．(2022·河北衡水中学高三二调)依据所同学物学学问回答下列问题：
(1)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的________上。
(2)目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白，用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的________细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成，在融合过程中至少需要进行________次筛选。
(3)在“试管牛”的培育过程中，接受激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞，最常用的激素是________。从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用；防止多精入卵的两道屏障依次为________、________。
(4)生态系统内即使某个物种由于某种缘由而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避开系统结构或功能失衡。这体现了生态工程的什么原理？________。
A．协调与平衡原理 B．物种多样性原理
C．物质循环再生原理 D．整体性原理
(5)下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。下图表示某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位点。现用BamHⅠ和PstⅠ两种酶同时切割该DNA片段(假设所用的酶均可将识别位点完全切开)，下列各种酶切位点状况中，可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是________。

A．1为PstⅠ，2为EcoRⅠ，3为EcoRⅠ，4为BamHⅠ
B．1为EcoRⅠ，2为BamHⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠ
C．1为BamHⅠ，2为EcoRⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠ
D．1为EcoRⅠ，2为PstⅠ，3为PstⅠ，4为BamHⅠ
(6)运用基因工程技术已经制造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于很多重要的特种工业领域。为保证明验成功，产生蛛丝蛋白的基因需从cDNA文库中猎取，并与________等调控组件重组在一起，然后与载体相连构建成为表达载体；再通过________方法，将表达载体导入羊的__________________，获得重组细胞。将获得的重组细胞培育成早期胚胎后，移植到经过________处理的受体母羊子宫内。由于我们对细胞所需的养分条件还没有完全争辩清楚，所以在早期胚胎的培育中，往往还需要添加________。
答案：(1)T­DNA　染色体DNA　(2)杂交瘤　2　(3)促性腺激素　获能　透亮     带反应　卵黄膜封闭作用　(4)B　(5)C　(6)羊的乳腺蛋白基因的启动子　显微注射　受精卵　同期发情　动物血清
解析：本题考查现代生物科技的相关学问，涉及基因工程、胚胎工程、单克隆抗体的制备及生态工程等学问，主要考查对基础学问的理解分析力量及综合运用力量。(1)目的基因先插入农杆菌Ti质粒的T­DNA中，然后用该菌感染植物细胞，将目的基因整合到植物细胞的染色体DNA中。 (2)用rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，以制备单克隆抗体，在此过程要进行两次筛选，第一次筛选是在特定的选择培育基上，未融合的亲本细胞(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞)和融合的具有同种核的细胞(BB融合细胞、瘤瘤融合细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，这种杂交瘤细胞的特点是既能快速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。其次次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(3)用促性腺激素可促使良种母畜超数排卵；精子需获能后才能进行受精作用；防止多精入卵的两道屏障依次是透亮     带反应、卵黄膜封闭作用。(4)题中所述体现物种多样性原理。(5)由题图可知三种酶的识别的序列和切割的位点各不相同，因此要防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，该DNA分子在图示的4个位置被切开后，在位置2和3处应不能产生相同的黏性末端，由题意可知，在位置2和3处不能为同一种酶，故答案选C。(6)cDNA文库是利用mRNA反转录获得的，除去了基因结构中内含子的干扰，试验简洁成功，为让目的基因在羊的乳汁中表达，应在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的启动子，构建成基因表达载体；基因表达载体常用显微注射法导入受精卵，获得重组细胞。胚胎移植时要对受体进行同期发情处理，这样可以为胚胎移植入受体子宫供应相同的生理环境；早期胚胎的培育中，除基本养分成格外，还需要添加动物血清。
6．如图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当把握)。请据图回答：

(1)该生态工程所遵循的基本原理是_________________ (写两种)。
(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要缘由是充分利用了________________中的能量。
(3)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是________________；沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的意义是_________________________________________________________。
(4)农作物青贮的主要操作是：甘薯藤切段→填压进入青贮窖中→密封一段时间，其目的在于______________________。
(5)请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流淌的图解(各种生物的呼吸耗能不要求画出)。
答案：(1)物质循环再生原理、协调与平衡原理　(2)粪便等废物　(3)分解作用　可以增加大棚中CO2浓度，增加植物的光合作用，提高作物的产量　(4)通过微生物发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸取　
(5)
解析：(1)生态工程的基本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、整体性原理及系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。(2)一般的农业生态系统中，粪便直接被分解者分解，秸秆直接燃烧，此人工农业生态系统充分利用了粪便和秸秆中的能量。(3)沼气池分解了粪便等废物，产生沼气。沼气燃烧产生的CO2进入大棚，增加了植物的光合作用。(4)青贮的作用是通过微生物发酵，初步分解农作物秸秆中的有机物，有利于禽畜的消化吸取。
7．已知哺乳动物的早期胚胎发育分为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚几个阶段，请回答下列与胚胎发育及胚胎工程相关的问题。
(1)从受精卵到桑椹胚阶段，细胞分裂的方式是________。透亮     带内有机物总量在________(填“削减”或“增加”)。最早的细胞分化发生在__________期，其中__________发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的__________和________。
(2)胚胎移植过程中需对供、受体母牛进行________，并进行________，用激素对供体母牛做________处理。把供体母牛子宫内的胚胎冲出来，叫作________。
(3)胚胎分割是将发育良好、形态正常的________或________移入盛有操作液的培育皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。在进行分割时，要留意将内细胞团________分割。胚胎分割产生的个体具有________(填“相同”或“不同”)的特征。
答案：(1)有丝分裂'削减'囊胚'内细胞团'胎膜'胎盘'(2)选择'同期发情处理'超数排卵' 冲卵' (3)桑椹胚'囊胚'均等'相同
8．第三十届奥运会在英国伦敦进行，其中的马术竞赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术竞赛的常用马种，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状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其次次分裂的中期，在显微镜下可观看到次级卵母细胞和________。
(2)体外受精前要对精子进行肯定的处理，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进展，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)。
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、早期胚胎培育技术、胚胎移植技术
解析：本题综合考查胚胎工程的相关学问。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。将卵母细胞培育到减数其次次分裂中期，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、早期胚胎培育(即动物细胞培育)技术、胚胎移植技术等。
9．由于猪的基因和人类的基因存在肯定相像度。据报道经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起到爱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。其简洁流程如图所示：

(1)过程①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②中，常用________酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培育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③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育到________期。
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)　养分　气体环境(或通气环境)　(3)早期胚胎培育　同期发情(或同时发情)　(4)减数其次次分裂中
解析：实际上，基因工程仅仅制造出工程细胞，若要转化为产品，需要实施细胞工程或胚胎工程。过程③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全都。
10．(2022·河南中原名校联考)第41个世界地球日的主题为“珍惜地球资源，转变进展方式，提倡低碳生活”，实质就是实现经济与生态环境的可持续进展，如图是我国南方开头尝试的农业生态系统的结构模式图，它利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉稻田里的杂草和害虫，利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果，刺激水稻生长，用作物养猪、养鸭，用稻秆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田，生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答下列问题：

(1)沼气池发酵产生的沼气能成为人类的能源物质，提高了该生态系统的能量利用率，这主要遵循了生态工程的____________原理。
(2)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是_______________________________________。
(3)“低碳生活”正在成为全社会的共识，成为人们所期盼的最为主导的生存和进展方式，“低碳”指_______________。指出图中体现“低碳”的一个做法：____________________________。
(4)若此图为碳循环的部分示意图，与碳循环有直接关系的细胞器是__________________；在农业生产上，若将蘑菇房与蔬菜大棚相通，可提高蔬菜产量，试分析其增产的缘由：_______________。
答案：(1)物质循环再生　(2)实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，削减环境污染(合理地调整生态系统中的能量流淌关系，提高能量利用率，削减环境污染)　(3)较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放　秸秆不作燃料，用于培育蘑菇、生产沼气　(4)叶绿体和线粒体　蘑菇呼吸产生的二氧化碳可以供蔬菜进行光合作用，使其光合作用增加。
11．(2022·天津十二区县联考)随着人们生活水平的提高，对乳制品的需求越来越大，为了扩大生产，提高产崽率，要进行良种牛的培育。如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：

(1)用________激素处理使供体母牛超数排卵。
(2)冲卵实质上是用特定装置将供体母牛子宫内的________冲洗出来。通过________和早期胚胎培育也可以获得胚胎移植所需胚胎，但使用该方法需要对精子进行获能处理，通常接受的方法有培育法和________两种。卵子也需要有预备阶段，当达到________期时，才具备与精子受精的力量。
(3)从A到E中，适宜牛的胚胎移植的时期有________。
(4)图E中标号1所指为______，它将来发育成______。
(5)胚胎早期培育所用的培育液成分一般比较简单，除含有一些无机盐和有机盐类外，还需要维生素、________、氨基酸、核苷酸等养分成分，以及________等物质。
答案：(1)促性腺　(2)早期胚胎　体外受精　化学诱导法　减数其次次分裂中　(3)D、E　(4)内细胞团　胎儿的各种组织　(5)激素　血清
解析：常用促性腺激素处理，使供体母牛超数排卵，冲卵实质上是用特定装置将供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。通过体外受精和早期胚胎培育也可以获得早期胚胎。精子获能处理的方法有化学诱导法和培育法。卵子通常到减数其次次分裂中期才具备与精子受精的力量。胚胎移植常用囊胚或桑椹胚进行。图E中标号1所指为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。胚胎早期培育所用的培育液成分一般比较简单，除含有一些无机盐和有机盐类外，还需要维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质。
12．(2022·江西吉安一中高三模拟)请回答有关下图的问题：

(1)图甲中①～⑤所示的生物工程为蛋白质工程。该工程是指以________作为基础，通过对蛋白质的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。
(2)图甲中序号④所示过程叫做______________，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是_________________(请将模板碱基写在前)。

(3)如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必需有[2]______________；图中[3]______________的作用是为了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)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是乳腺蛋白基因的________；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体________的精子。
(5)为获得较多的受精卵进行争辩，图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做________处理。若图
甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培育到________期方能受精。
(6)用________技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理，要留意将________均等分割。
答案：(1)蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系　(2)反转录　A－T　(3)终止子　标记基因　(4)启动子　X　(5)超数排卵　同期发情　MⅡ中　(6)胚胎分割　桑椹胚　内细胞团
解析：本题考查蛋白质工程及生物反应器的学问，意在考查识图析图力量和综合运用力量。(1)以蛋白质分子的结构及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，属于蛋白质工程的范畴。(2)图甲中序号④是由RNA到DNA的过程，是反转录，遵循的碱基互补配对原则是A—T、G—C、U—A。翻译过程碱基互补配对是A—U、G—C。(3)基因表达载体的结构包括目的基因、启动子、终止子及标记基因等，标记基因的作用是为了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)图乙中序号[1]代表启动子。对精子进行筛选，保留含性染色体X的精子，以便受精后得到雌性个体，利用乳腺反应器生产。(5)对雌性个体注射促性腺激素，可达到超数排卵的目的。在受精前，精子必需经过特殊的处理，以猎取受精作用的力量，称为获能反应，卵子要培育至减数其次次分裂中期。(6)欲得到同卵双胎或多胎，可接受胚胎分割技术对桑椹胚或囊胚期的胚胎予以分割，但对囊胚分割时，需将内细胞团均等分割。