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

1、第一部分 知識落實篇專題九 現(xiàn)代生物科技第2講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程1(2010·陜西寶雞質(zhì)量檢測二)克隆羊的成功轟動世界，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題，同時也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對克隆羊技術(shù)的拓展圖和應(yīng)用。請據(jù)圖回答問題。(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供體和受體要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D不同動物其胚胎移植的時間不同，人

2、的胚胎移植最好在四細胞階段進行(3)圖中嬰兒長大后，外貌、性格和其他特征與原型男人相同，這說明_具有全能性。(4)使用培養(yǎng)基進行胚胎干細胞培養(yǎng)時，通常要加入_等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細胞生活所需的_；早期胚胎發(fā)育在_階段以前的細胞是全能細胞。(5)圖中從“內(nèi)細胞團到胚胎干細胞”的培養(yǎng)過程中，必須用_處理內(nèi)細胞團，使之分散成單個細胞。干細胞形成組織、器官必須要進行_和_。(6)在體外培養(yǎng)胚胎干細胞能否獲得動物器官？_。為什么？_。解析：(1)該圖利用了細胞核移植、動物細胞培養(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)克隆過程說明動物細胞核具有全能性。(4)動物細胞培養(yǎng)液的成分包括葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。動物細胞培養(yǎng)的條件：無菌、無毒的環(huán)境；營養(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)動物細胞培養(yǎng)過程常用胰蛋白酶處理組織，以使之分散成單個細胞。(6)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下一般只能增殖進行細胞分裂，不能發(fā)生細胞分化。答案：(1)核移植胚胎移植細胞培養(yǎng)(另外寫細胞融合、胚胎分割也對，寫了三個則給滿分)(2)ABD(3)動物體細胞核(4)血清溫度和pH桑椹胚

4、(5)胰蛋白酶細胞的分裂分化(6)不能胚胎干細胞在體外培養(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胞(ES細胞)所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答：(1)過程將胚胎干細胞置于射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的滋養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，滋養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的_，加入抗生素是為了_，這對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。(2)過程將帶有遺傳標記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有_的特點。在哺乳動物早期發(fā)育

5、過程中，囊胚的后一個階段是_。(3)過程中目的基因?qū)肱咛ジ杉毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ莀，將目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細胞前須構(gòu)建基因表達載體，其目的是_。(4)過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。實驗時，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_，該過程研究的意義在于解決_問題。解析：(1)培養(yǎng)胚胎干細胞使用的物質(zhì)主要是滋養(yǎng)層和動物血清等，說明滋養(yǎng)層主要是給胚胎干細胞提供營養(yǎng)物質(zhì)；抗生素能殺細菌，在細胞培養(yǎng)中加入抗生素能防止雜菌污染。(2)胚胎干細胞能發(fā)育成該動物的各種器官，說明具有發(fā)育的全能性。囊胚的后一個階段是原腸胚。(3)將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ玫?/p>

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。器官移植過程中產(chǎn)生的免疫是細胞免疫，細胞免疫主要和胸腺中發(fā)育成熟的T細胞有關(guān)。答案：(1)營養(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胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠發(fā)揮作用(4)去除胸腺，不能形成T細胞，不發(fā)生細胞免疫，使移植組織細胞不會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)下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請據(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，去核的卵細胞取自于女性卵巢排卵后在輸卵管中的_期細

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

8、是次級卵母細胞而非卵細胞。(3)基因選擇性表達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)致細胞的性狀、功能不相同，如有的是胰島細胞，有的是血細胞，有的是心肌細胞，該過程的開始發(fā)生在囊胚期。(4)核移植成功后，用物理或化學(xué)方法激活受體細胞，目的是使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進程，完成從一個細胞到相關(guān)組織、器官、個體的使命。(5)在進行動物克隆時，一般都選擇去核的卵細胞作為受體細胞，原因是：卵細胞體積大，易操作；卵細胞中含有誘導(dǎo)體細胞核全能性表達的因子。答案：(1)細胞工程(2)M中(3)選擇性表達囊胚(4)使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育進程(5)體細胞核在體細胞中不能表現(xiàn)

9、全能性，而卵細胞的細胞質(zhì)可以給它提供表達全能性的環(huán)境(6)嚴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。后來逐步開始進行農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，下圖是2006年時當?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。(3)當?shù)厝讼ＭM一步提高該系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。專家經(jīng)過考察后，建議他們增加一個奶牛養(yǎng)殖項目。村民接受了專家的建議，并對原有的生產(chǎn)項目

10、做了一些調(diào)整。他們需要調(diào)整的項目主要是_。(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，也易引起環(huán)境污染。(2)生態(tài)工程的最大優(yōu)點是實現(xiàn)了少消耗、多效益、可持續(xù)發(fā)展等特點。(3)增加奶牛養(yǎng)殖項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、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)(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；細胞工程中組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可對城市環(huán)境進行綜合治理；胚胎工程中胚胎移植可以用于挽救瀕危野生動物，保護生物多樣性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，以保護生態(tài)環(huán)境為目標的“豬沼魚肥果蔬”生態(tài)模式時繪出了如下模式圖，請分析回答：(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)_。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，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，減少環(huán)境污染。(2)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者是基礎(chǔ)，當能量以最高效率沿最短食物鏈傳遞時，需生產(chǎn)者最少，故生產(chǎn)3 kg雞肉需來要水稻和大豆最少3×515 kg。(3)沼氣池中的微生物的作用是完成有機物的分解、產(chǎn)生沼氣。(4)采用生物防治法既能保護環(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(或答實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，減輕環(huán)境污染)(2)水稻和大豆15(3)分解有機物，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；在直燃鍋爐中進行充分徹底的燃燒，最大限度地轉(zhuǎn)換成電能(寫出2個合理答案即可)6乳腺生物反應(yīng)器是基于轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺，將外源基因?qū)雱游锘蚪M中并定位表達于動物乳腺，利用動物乳腺能夠天然、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的大致過程。請據(jù)圖回答：(1)圖中表示基因表達載體的構(gòu)建，該載體的組成通常有外源基因、_、_等。(2) 圖中過程選擇受精卵作為tPA基因受體細胞的主要原因是_(3) _；受體細胞除受精卵外，還可以是

14、_。(3)圖中過程的受體母羊事先應(yīng)接受_處理。(4)圖中表示檢測和篩選過程，通常采用_技術(shù)進行。(5)要快速擴大轉(zhuǎn)基因羊群，除了讓轉(zhuǎn)基因羊進行有性雜交外，還可采取哪些方法？請列舉兩種。_。(6)乳腺生物反應(yīng)器可用來生產(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_、_等方法來生產(chǎn)上述物質(zhì)。解析：(1)一個基因表達載體的組成，主要包括外源基因、啟動子、終止子標記基因、復(fù)制原點等。(2)培育轉(zhuǎn)基因動物，往往選擇受精卵作為基因受體細胞，主要原因是受精卵發(fā)育的全能性最高；胚胎干細胞發(fā)育的全能性也較高，也可以作為受體細胞。(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) 檢測和鑒定，通常采用分子雜交技術(shù)。如檢測目的基因是否插入DNA上，可用(6) DNADNA分子雜交，檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可用DNARNA分子雜交，檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，可用抗原抗體雜交。答案：(1)啟動子標記基因(或終止子)(2)受精卵發(fā)育的全能性最高胚胎干細胞(3)同期發(fā)情(4)分子雜交(5)通過細胞核移植技術(shù)進行克隆；通過胚胎分割技術(shù)進行克隆(6)工程菌培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)7右圖為某生物科技工程操作流程模式圖，請據(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為受體細胞，則CD的過程采用_法。A為質(zhì)粒，則B的獲取

16、一般采取_、_等方法。(2)在植物體細胞雜交過程中，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為骨髓瘤細胞，B為B淋巴細胞，則C為_細胞，C細胞在無限增殖過程中，還能產(chǎn)生_，這項技術(shù)叫動物細胞融合技術(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為受體細胞；(2)若此圖表示植物體細胞