《2022高考生物大二轮复习 专题十七 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题及生态工程练案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022高考生物大二轮复习 专题十七 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题及生态工程练案（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2022高考生物大二轮复习 专题十七 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题及生态工程练案1科学家将蜘蛛的相关基因导入山羊体内，创造出转基因山羊，使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白，利用这种蛛丝蛋白制造的蛛丝纤维具有很高的强度和伸缩性，可制成防弹背心、降落伞绳等。下面是生产原理图，请回答问题：(1)在过程中用到的酶是_逆转录酶_，在过程中用到的酶是_限制酶和DNA连接酶_。(2)将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是_显微注射法_。如果导入的受体细胞为体细胞，则过程需要的技术操作是_核移植_，重组细胞才具有发育的全能性。(3)过程所用的胚胎工程技术是_早期胚胎培养_，该过程所用培养液中通常含有葡萄糖
2、、氨基酸、无机盐、维生素和_动物血清_等。(4)进行过程需要的技术操作是_胚胎分割_，最佳时期是_桑椹胚或囊胚_。(5)进行过程时，需要对供、受体母羊进行选择，并_用激素进行同期发情_处理。解析(1)由mRNA形成DNA是逆转录，需要逆转录酶。构建基因表达载体需要限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶进行连接。(2)将构建好的基因表达载体导入动物受体细胞常用显微注射法。如果是体细胞，则需要进行体细胞核移植。(3)由重组细胞到早期胚胎需要经过早期胚胎培养技术。在培养液中除了营养物质外还需要加入动物血清。(4)将胚胎形成2个相同的胚胎时需要采用胚胎分割技术，一般是将发育良好的桑椹胚或
3、囊胚期的胚胎进行分割，进行分割时一定要将内细胞团进行均等分割。(5)进行胚胎移植时，一定要对供体和受体母羊用孕激素进行同期发情处理，使它们的生理状态相同。2(2018江西省南昌市生物一模)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大，通常从人血中提取，但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，如果应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能，其大致过程如下：.采用良种供体奶牛的卵母细胞和精子，通过体外受精，形成受精卵；.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵，形成重组细胞；.电脉冲刺激重组细胞，
4、促使其形成早期胚胎；.将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。请回答下列问题：(1)实验步骤中，在体外受精前，需要对奶牛的精子进行_获能_处理，受精时，往往一个卵母细胞只能和一个精子结合，受精过程中防止多精入卵的生理反应包括_透明带反应和卵细胞膜反应_。(2)实验步骤中，将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵的最为有效的方法是_显微注射法_。(3)实验步骤中，进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加_激素_和动物血清。(4)实验步骤中，应选择性别为_雌性_的奶牛胚胎进行移植。解析(1)体外受精前，对精子要进行获能处
5、理；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(3)进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和动物血清。(4)血清白蛋白要从乳汁中提取，只有雌性奶牛才能产生乳汁，因此胚胎移植时，必须选取雌性奶牛的胚胎进行移植。3随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于_供体1和供体2_个体，性别为_雌性_。(
6、2)在应用2、3、4中，若要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其_获能_。(3)应用3可实现良种动物快速大量繁殖的问题；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将_内细胞团_均等分割，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从_滋养层_细胞取样做DNA分析。(4)应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中除需要温度、无菌、无毒等环境条件外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸，还要加入_动物血清(或血浆)_；向培养液中通入95%空气和5%二氧化碳，空气中的氧气参与细胞的代谢，二氧化碳可以维持培养基的_pH_。解
7、析(1)应用1为核移植技术，其中重组细胞的细胞核来自供体1、细胞质来自供体2，所以良种小牛的遗传物质来自供体1和2，其中控制性别的基因位于细胞核中，所以良种小牛的性别与供体1(母牛)相同。(2)获能的精子才能与成熟的卵母细胞(发育至减数第二次分裂中期)完成受精作用。(3)胚胎分割时，囊胚期的内细胞团应均等分割，这样有利于胚胎的恢复和进一步发育。从滋养层细胞取样做DNA分析可鉴定性别。(4)培养动物细胞时，培养液中还应加入血清或血浆。向培养液中通入CO2可维持培养液pH的稳定。4培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题。(1)甲过程为_卵母细胞的采集_，其过程中可通过给母山羊注射_促
8、性腺激素_使其超数排卵。(2)乙过程的目的之一是_对精子进行获能_处理。(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为_获能溶液_或专用的受精溶液，丙过程的培养液为_发育培养液_。(4)丁过程是_胚胎移植_，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。解析分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同(而不是性状相同)的其他雌性动物子宫内使之继续
9、发育为新个体。5(2018长郡月考)回答下列与生态工程有关的问题：(1)一般来说，生态工程的主要任务是对_已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)_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。与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、_可持续_等特点。(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、_整体性_、物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物的生产主要符合_物质循环再生_原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_物种多样性_原理。(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_人类的干扰_，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功
10、能。(4)“猪沼果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了_群落_(填“生态系统”“群落”或“种群”)；该生态农业模式能实现能量的_多级利用(多途径利用)_。解析(1)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。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)生态工程所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。(3)在湿地生态恢复工程中，应尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)群落是同一时间内聚集在
11、一定区域中各种生物的集合。6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，该酶可以用于对抗生化武器。如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_(人类)丁酰胆碱酯酶_基因，将该基因表达载体导入受体细胞常用的方法是_显微注射_法。(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和处理技术。图中过程所涉及的胚胎工程技术是_胚胎移植_。(3)从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到_减数第二次分裂中(M中)_期才能完成受精作用，此时细胞中的染色体组数是_1_。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
12、_激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和_卵细胞膜反应_。(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_胚胎分割_。(5)下列不属于生物武器特点的是_D_。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，技术难度大解析(1)根据题意，是利用转基因山羊生产人类丁酰胆碱酯酶，所以丁酰胆碱酯酶基因是目的基因；由于受体是动物，故将目的基因表达载体导入受体细胞常用的方法是显微注射法。(2)根据胚胎工程的概念，它是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，图中过程是将早期胚胎通过胚胎移植技术移植到代孕雌羊的子宫内。(3)从山羊体
13、内获取的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才具有受精能力；由于山羊是二倍体生物，减数第一次分裂结束时，细胞中染色体和染色体组数目减半，故此时细胞中染色体组数目为1；为了获得更多的卵母细胞，可通过注射促性腺激素的方法促进雌羊超数排卵；受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(4)要同时获得多只遗传物质相同的小羊，可在囊胚期进行胚胎分割。(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。7(2018景德镇一模)下图是我国南方开始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，用作物养猪、养鸭，用秸秆培育蘑菇
14、、生产沼气，猪鸭粪、沼渣肥田。请据图回答：(1)该生态系统中最主要的成分是_水稻、杂草、蔬菜(生产者)_，鸭在该生态系统中属于第_二、三_营养级。(2)若该生态系统中有鼠，调查鼠的种群密度，常用的方法是_标志重捕法_；调查该生态系统中杂草中稗草的种群密度，一般采用的方法是_样方法_。(3)在生态系统中，基本组成元素能在生物群落和无机环境中不断循环，为什么还要往农田中不断施加氮肥？_氮元素不断通过农产品输出该生态系统_。(4)写出该生态系统运用的生态工程原理：_物质循环再生、整体性、协调与平衡、物种多样性等原理_(至少2种)。解析(1)每个生态系统中的主要成分都是生产者，从图中看，鸭在不同的食物
15、链中所处的营养级不同，分别处于第二、三营养级。(2)鼠的活动能力较强，所以一般采用标志重捕法调查种群密度；调查植物种群密度一般采取样方法；(3)农田生态系统中生产的产品，不断被运出，所以在农田中要不断施加氮肥，补充氮元素才能保证农田生态系统不断输出产品。(4)该农田生态系统利用的生态工程原理有物质循环再生、整体性、协调与平衡、物种多样性等原理。8(2018威海二模)科技发展对我们的生活会产生重要影响。(1)研究发现多种肿瘤细胞中的TOP2A蛋白会大量表达，因此制备TOP2A蛋白单克隆抗体成为抗肿瘤的研究焦点。制备TOP2A蛋白单克隆抗体时，可以将TOP2A蛋白反复多次注射到小鼠体内，使其发生免疫反应。取_浆细胞和骨髓瘤_细胞在_聚乙二醇_(填物质)诱导下发生细胞融合，形成杂交瘤细胞。将杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得_足够数量并能产生TOP2A蛋白抗体_的细胞，最终提取出大量的单克隆抗体，用于癌症的治疗。(2)2016年4月世界首个“三父母”婴儿诞生，引起全球广泛关注。医生首先从母亲的卵细胞中取出细胞核，注入已去核的捐赠者的卵细胞内，再用重组细胞与达到_获能_状态的精子进行体外受精
