2011高考生物二輪復(fù)習(xí) 第二講　胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題、生態(tài)工程

1、第一部分 知識(shí)落實(shí)篇專題九 現(xiàn)代生物科技第2講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題、生態(tài)工程1(2010·陜西寶雞質(zhì)量檢測(cè)二)克隆羊的成功轟動(dòng)世界，它不僅奠定了疾病克隆性治療的基礎(chǔ)又解決了器官移植中供體不足的問(wèn)題，同時(shí)也給人類帶來(lái)了一些過(guò)去尚未遇到的問(wèn)題。下圖為人類對(duì)克隆羊技術(shù)的拓展圖和應(yīng)用。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有_、_和_等。(2)下列有關(guān)胚胎移植的敘述正確的有()A沖卵指的是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子B只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育C供體和受體要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D不同動(dòng)物其胚胎移植的時(shí)間不同，人

2、的胚胎移植最好在四細(xì)胞階段進(jìn)行(3)圖中嬰兒長(zhǎng)大后，外貌、性格和其他特征與原型男人相同，這說(shuō)明_具有全能性。(4)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常要加入_等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無(wú)菌、無(wú)毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細(xì)胞生活所需的_；早期胚胎發(fā)育在_階段以前的細(xì)胞是全能細(xì)胞。(5)圖中從“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)過(guò)程中，必須用_處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。干細(xì)胞形成組織、器官必須要進(jìn)行_和_。(6)在體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞能否獲得動(dòng)物器官？_。為什么？_。解析：(1)該圖利用了細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割移植等技術(shù)。(2)沖卵一般是指胚胎收集中的沖卵早期胚胎。供體和

3、受體只有保證具有相同的生理狀態(tài)，才能保證胚胎的正常發(fā)育。(3)克隆過(guò)程說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的成分包括葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(合成培養(yǎng)基)；溫度和pH(36.5±0.5，7.27.4)；氣體環(huán)境(氧氣和二氧化碳)等。(5)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程常用胰蛋白酶處理組織，以使之分散成單個(gè)細(xì)胞。(6)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下一般只能增殖進(jìn)行細(xì)胞分裂，不能發(fā)生細(xì)胞分化。答案：(1)核移植胚胎移植細(xì)胞培養(yǎng)(另外寫細(xì)胞融合、胚胎分割也對(duì)，寫了三個(gè)則給滿分)(2)ABD(3)動(dòng)物體細(xì)胞核(4)血清溫度和pH桑椹胚

4、(5)胰蛋白酶細(xì)胞的分裂分化(6)不能胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不發(fā)生分化2(2010·江蘇南通二模)下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)過(guò)程將胚胎干細(xì)胞置于射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的滋養(yǎng)層上，并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過(guò)程中，滋養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的_，加入抗生素是為了_，這對(duì)于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。(2)過(guò)程將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過(guò)組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過(guò)程以及影響的因素，這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有_的特點(diǎn)。在哺乳動(dòng)物早期發(fā)育

5、過(guò)程中，囊胚的后一個(gè)階段是_。(3)過(guò)程中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是_，將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞前須構(gòu)建基因表達(dá)載體，其目的是_。(4)過(guò)程得到的小鼠畸胎瘤中全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須用X射線照射去除胸腺的小鼠，獲得免疫缺陷小鼠，其目的是_，該過(guò)程研究的意義在于解決_問(wèn)題。解析：(1)培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞使用的物質(zhì)主要是滋養(yǎng)層和動(dòng)物血清等，說(shuō)明滋養(yǎng)層主要是給胚胎干細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；抗生素能殺細(xì)菌，在細(xì)胞培養(yǎng)中加入抗生素能防止雜菌污染。(2)胚胎干細(xì)胞能發(fā)育成該動(dòng)物的各種器官，說(shuō)明具有發(fā)育的全能性。囊胚的后一個(gè)階段是原腸胚。(3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的

6、方法是顯微注射法。(4)目前，器官移植面臨的難題主要是供體的短缺和免疫排斥。器官移植過(guò)程中產(chǎn)生的免疫是細(xì)胞免疫，細(xì)胞免疫主要和胸腺中發(fā)育成熟的T細(xì)胞有關(guān)。答案：(1)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染(2)發(fā)育的全能性原腸胚(3)顯微注射法使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠發(fā)揮作用(4)去除胸腺，不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等3(創(chuàng)新預(yù)測(cè))下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖作答。(1)人類“治療性克隆”屬于生物工程的_技術(shù)。(2)在正常情況下，去核的卵細(xì)胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中的_期細(xì)

7、胞。(3)“治療性克隆”中相同的胚胎干細(xì)胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是胰島細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是心肌細(xì)胞，究其本質(zhì)原因是基因_的結(jié)果，該過(guò)程的開始發(fā)生在_期。(4)核移植成功后，用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，目的是_。(5)科學(xué)家將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵細(xì)胞中，而不是直接用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的原因是_。(6)我國(guó)禁止生殖性克隆人，但不反對(duì)治療性克隆。請(qǐng)談?wù)劄槭裁匆磳?duì)生殖性克隆人？(兩點(diǎn)即可)_。解析：(1)人類“治療性克隆”是一種無(wú)性繁殖，屬于生物工程的細(xì)胞工程技術(shù)。(2)在正常情況下，去核的卵細(xì)胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂得到的

8、是次級(jí)卵母細(xì)胞而非卵細(xì)胞。(3)基因選擇性表達(dá)是指在同一遺傳物質(zhì)下因其轉(zhuǎn)錄的mRNA不一樣，導(dǎo)致翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不相同，從而導(dǎo)致細(xì)胞的性狀、功能不相同，如有的是胰島細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是心肌細(xì)胞，該過(guò)程的開始發(fā)生在囊胚期。(4)核移植成功后，用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，目的是使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進(jìn)程，完成從一個(gè)細(xì)胞到相關(guān)組織、器官、個(gè)體的使命。(5)在進(jìn)行動(dòng)物克隆時(shí)，一般都選擇去核的卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞，原因是：卵細(xì)胞體積大，易操作；卵細(xì)胞中含有誘導(dǎo)體細(xì)胞核全能性表達(dá)的因子。答案：(1)細(xì)胞工程(2)M中(3)選擇性表達(dá)囊胚(4)使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進(jìn)程(5)體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)

9、全能性，而卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它提供表達(dá)全能性的環(huán)境(6)嚴(yán)重違反了人類倫理道德；沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念4(江蘇淮安二模)1985年前，某地農(nóng)村農(nóng)作物秸稈都是當(dāng)作燃料，而農(nóng)戶和家畜的糞便等均作為肥料直接施入農(nóng)田。后來(lái)逐步開始進(jìn)行農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，下圖是2006年時(shí)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工程示意圖。(1)試分析1985年前生產(chǎn)形式的不利影響(至少舉兩個(gè)方面)_。(2)該生態(tài)工程的建設(shè)遵循了_等基本原理。生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程相比較，具有_等特點(diǎn)。(3)當(dāng)?shù)厝讼ＭM(jìn)一步提高該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。專家經(jīng)過(guò)考察后，建議他們?cè)黾右粋€(gè)奶牛養(yǎng)殖項(xiàng)目。村民接受了專家的建議，并對(duì)原有的生產(chǎn)項(xiàng)目

10、做了一些調(diào)整。他們需要調(diào)整的項(xiàng)目主要是_。(4)現(xiàn)代生物技術(shù)可應(yīng)用于生態(tài)建設(shè)，舉例說(shuō)明：_。解析：(1)農(nóng)作物秸稈含有很多物質(zhì)和能量，作為燃料燃燒造成能源和物質(zhì)資源的浪費(fèi)，也易引起環(huán)境污染。(2)生態(tài)工程的最大優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了少消耗、多效益、可持續(xù)發(fā)展等特點(diǎn)。(3)增加奶牛養(yǎng)殖項(xiàng)目必然涉及奶牛牧草的種植和其他牲畜數(shù)量的改變。答案：(1)能源和物質(zhì)資源的浪費(fèi)、引起環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)成本高等(2)物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理少消耗、多效益、可持續(xù)(3)種植的農(nóng)作物種類和數(shù)量(或原養(yǎng)殖家畜的數(shù)量，只要求答出一項(xiàng))(4)基因工程中抗蟲、抗病轉(zhuǎn)基因植物的種植減少了農(nóng)藥的使

11、用；細(xì)胞工程中組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)城市環(huán)境進(jìn)行綜合治理；胚胎工程中胚胎移植可以用于挽救瀕危野生動(dòng)物，保護(hù)生物多樣性5(江蘇蘇州一模)研究性學(xué)習(xí)小組參觀某市市郊建立的以沼氣為中心，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)的“豬沼魚肥果蔬”生態(tài)模式時(shí)繪出了如下模式圖，請(qǐng)分析回答：(1) 構(gòu)建以沼氣為中心的“豬沼魚肥果蔬”生態(tài)模式時(shí)所依據(jù)的生態(tài)學(xué)原是_，該生態(tài)系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是_。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的“基石”是_，若要生產(chǎn)3 kg雞肉最少需要水稻和大豆共_kg。(3)沼氣池中有產(chǎn)甲烷菌和不產(chǎn)甲烷菌等微生物，其生態(tài)學(xué)作用主要是_。(4)若農(nóng)田內(nèi)有害蟲發(fā)生，采用何種措施既能保護(hù)環(huán)境又能有效防治害蟲？_。(5)水稻、大豆的秸

12、稈除了圖中所示的用途外，還有哪些用途？(寫出2個(gè))_。解析：(1)構(gòu)建生態(tài)農(nóng)業(yè)所依據(jù)的生物學(xué)原理是物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，減少環(huán)境污染。(2)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者是基礎(chǔ)，當(dāng)能量以最高效率沿最短食物鏈傳遞時(shí)，需生產(chǎn)者最少，故生產(chǎn)3 kg雞肉需來(lái)要水稻和大豆最少3×515 kg。(3)沼氣池中的微生物的作用是完成有機(jī)物的分解、產(chǎn)生沼氣。(4)采用生物防治法既能保護(hù)環(huán)境又能有效防治害蟲。答案：(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)提高物質(zhì)和能量利用率，減輕環(huán)境污染(或答實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，減輕環(huán)境污染)(2)水稻和大豆15(3)分解有機(jī)物，產(chǎn)

13、生沼氣(4)引入害蟲天敵防治、激素防治、培育轉(zhuǎn)基因抗害蟲農(nóng)作物等(5)作為飼料養(yǎng)豬；作為工業(yè)原料，廣泛用于造紙、制造建材、酒精和一次性包裝盒等；在直燃鍋爐中進(jìn)行充分徹底的燃燒，最大限度地轉(zhuǎn)換成電能(寫出2個(gè)合理答案即可)6乳腺生物反應(yīng)器是基于轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺(tái)，將外源基因?qū)雱?dòng)物基因組中并定位表達(dá)于動(dòng)物乳腺，利用動(dòng)物乳腺能夠天然、高效合成分泌蛋白的能力。下圖是利用生物工程技術(shù)讓羊生產(chǎn)治療心臟病藥物tPA的大致過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖中表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該載體的組成通常有外源基因、_、_等。(2) 圖中過(guò)程選擇受精卵作為tPA基因受體細(xì)胞的主要原因是_(3) _；受體細(xì)胞除受精卵外，還可以是

14、_。(3)圖中過(guò)程的受體母羊事先應(yīng)接受_處理。(4)圖中表示檢測(cè)和篩選過(guò)程，通常采用_技術(shù)進(jìn)行。(5)要快速擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因羊群，除了讓轉(zhuǎn)基因羊進(jìn)行有性雜交外，還可采取哪些方法？請(qǐng)列舉兩種。_。(6)乳腺生物反應(yīng)器可用來(lái)生產(chǎn)多肽類藥品、抗體、疫苗、酶制劑等。除乳腺生物反應(yīng)器外，人們還可利用_、_等方法來(lái)生產(chǎn)上述物質(zhì)。解析：(1)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，主要包括外源基因、啟動(dòng)子、終止子標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等。(2)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，往往選擇受精卵作為基因受體細(xì)胞，主要原因是受精卵發(fā)育的全能性最高；胚胎干細(xì)胞發(fā)育的全能性也較高，也可以作為受體細(xì)胞。(4) 接受胚胎移植的受體母羊，在胚胎移植前，應(yīng)先接受同期發(fā)

15、情處理。(4)目的基因的(5) 檢測(cè)和鑒定，通常采用分子雜交技術(shù)。如檢測(cè)目的基因是否插入DNA上，可用(6) DNADNA分子雜交，檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可用DNARNA分子雜交，檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，可用抗原抗體雜交。答案：(1)啟動(dòng)子標(biāo)記基因(或終止子)(2)受精卵發(fā)育的全能性最高胚胎干細(xì)胞(3)同期發(fā)情(4)分子雜交(5)通過(guò)細(xì)胞核移植技術(shù)進(jìn)行克??；通過(guò)胚胎分割技術(shù)進(jìn)行克隆(6)工程菌培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)7右圖為某生物科技工程操作流程模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)如果此圖表示基因工程的操作流程，如A為質(zhì)粒，則C表示 ；如果D為受體細(xì)胞，則CD的過(guò)程采用_法。A為質(zhì)粒，則B的獲取

16、一般采取_、_等方法。(2)在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中，A和B形成C，屬于植物 技術(shù)，形成的C稱為 ；從CD的過(guò)程采用_法。A為質(zhì)粒，則B的獲取一般采取_、_等方法。 (3)若A為骨髓瘤細(xì)胞，B為B淋巴細(xì)胞，則C為_細(xì)胞，C細(xì)胞在無(wú)限增殖過(guò)程中，還能產(chǎn)生_，這項(xiàng)技術(shù)叫動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。(4)若此圖為試管牛的工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖，則A(精子)需_，從C發(fā)育到D(胚胎)需經(jīng)歷卵裂、_、_等階段，然后進(jìn)行_，讓它在受體牛內(nèi)發(fā)育。(5)若圖中字母代表生態(tài)系統(tǒng)的各成分，“”表示它們之間的關(guān)系。解析：(1)若此圖表示基因工程操作流程，圖中A為質(zhì)粒，則B為目的基因，C為重組質(zhì)粒，D為受體細(xì)胞；(2)若此圖表示植物體細(xì)胞