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1、在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求第一部分 专题八 现代生物科技专题 第二讲 胚胎工程与生态工程1胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供_气体以维持_。(3)图中过程A称为_，它在胚胎工程中的意义在于_。(4)研制能够产生人类白细
2、胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。解析：本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH值稳定。(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明
3、目的基因已经表达。答案：(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)2毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是_。(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_
4、处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。解析：此题综合考查基因工程、细胞工程、胚胎工程等知识。(1)构建基因表达载体时，一般需用同一种限制酶切割目的基因和载体，以产生相同黏性末端，并用DNA连接酶连接成重组表达载体。常用的载体是质粒。(2)利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。动物细胞培养时，需将细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是维持培养液的pH值。(3)运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞，常用的激素是促性腺激素。成熟卵细胞在核移植前要进行去核处理。(4)核移植时获得的重组细胞经过早期胚胎培养，可以获得早期
5、胚胎。为获得更多胚胎，可以使用胚胎分割法。答案：(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH值(3)促性腺激素去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割3如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。据图回答以下关于细胞工程和胚胎工程的问题：(1)在牛体细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成不死的细胞，该种细胞的黏着性
6、降低，这是由细胞膜表面_的量减少造成的。(3)如暂时不进行A过程，通常在_条件下保存受精卵。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。解析：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。此时，瓶壁上会形成单层(或一层)细胞。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来，需要用胰蛋白酶处理。(2)细胞发生癌变后，细胞间的黏着性降低，与细胞膜表面糖蛋白含量减少有关。(3)题图中过程A为胚胎移植，如暂时不进行A过程，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存受精卵，此时细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。答案：(1)接触抑
7、制单层(或一层)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)(2)糖蛋白(3)冷冻(或超低温、液氮)酶4转基因动物可以作为生物反应器来生产某些营养物质、珍贵药物等。请根据所学知识，将下面培育转基因牛的操作程序补充完整。(1)构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到_两种工具酶。一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有_以及标记基因等，其中标记基因的作用是_。(2)体外受精获得受精卵：将采集的精子经_处理后与处于_期的卵子结合形成受精卵。判断卵子是否受精的重要标志是_。(3)将目的基因导入受精卵：通常采用_技术将目的基因导入受精卵。(4)早期胚胎培养：哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和
8、有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及_等物质。当胚胎发育到_阶段时，可进行胚胎移植。(5)胚胎移植：在胚胎移植前要对接受胚胎的受体母牛进行_处理。移植后，还要对受体母牛进行妊娠检查。解析：(1)基因工程中常用的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。(2)采集的精子经获能处理后才能与处于减数第二次分裂中期的卵子结合形成受精卵。(3)常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。(4)哺乳动物胚胎培养需要“两盐”(无机盐和有机盐)、“两素”(激素和维生素)、“两酸”(核苷酸和氨基酸)和动物血清等。牛的胚胎
9、一般要发育到桑椹胚或囊胚阶段才可以进行移植。(5)胚胎移植时要对受体动物进行同期发情处理。答案：(1)限制酶、DNA连接酶启动子、终止子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(2)获能减数第二次分裂中在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体(3)显微注射(4)动物血清桑椹胚或囊胚(5)同期发情5以下是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)过程所用的酶能够识别双链DNA分子的_，并在特定切点切割DNA分子。通过过程获得的目的基因_(填“能”或“不能”)在物种间进行基因交流，表示_技术扩增目的基因片段。(2)为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵
10、细胞之前需用_(激素)促使其超数排卵。(3)图中采用的生物工程技术A和B分别是指_和_。移植后胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_。(4)为实现人血清白蛋白基因在转基因母牛E的乳腺细胞中表达，应让该血清白蛋白基因和_的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因母牛E的牛奶中含有_，则说明血清白蛋白基因在个体水平已成功表达。解析：(1)限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。过程是采用逆转录法合成目的基因的过程，得到的目的基因能在物种间进行基因交流；过程为目的基因的扩增过程，需要采用PCR技术。(2)用促性腺激素对良种奶牛进行处理，
11、可促使其超数排卵。(3)图中A表示早期胚胎培养过程；B表示胚胎移植过程。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)为实现人血清白蛋白基因在转基因母牛E的乳腺细胞中表达，应让该血清白蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因母牛E的牛奶中含有人血清白蛋白，则说明血清白蛋白基因已成功表达。答案：(1)某种特定核苷酸序列能PCR(2)促性腺激素(3)早期胚胎培养胚胎移植受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应(4)乳腺蛋白基因人血清白蛋白6现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆
12、虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过_呼吸将有机物分解。(2)植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_(填“生态系统”“群落”或“种群”)。在植物池的食物网中，植物位于第_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_所固定的_。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_和_等原理。(4)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。解析：(1)生活污水流经厌氧沉淀池时，厌氧微生物通过无氧
13、呼吸将有机物分解；流经曝气池时，其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物分解；流经兼氧池时，其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体，不止一种生物，故排除种群；不包含无机环境，故排除生态系统，则这个整体属于群落。植物为生产者，属于第一营养级；生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑，需要考虑生物与环境的协调与平衡，分层、分级利用废弃物中的物质，并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性，故生态工程需遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(4)生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用，通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善，可提高生态系统的生产力。答案：(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳能(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)7某小组对市郊一农业生态系统进行调查后，经过交流绘制出了如图所示的生态工程示意图。据图回答有关问题：(1)该生态系统中的主要成分是_，图中的食用菌属于生态系统成分中的_，该生态系统中，属于第二营养级的生物有_。(2)建立这一生态系
