復(fù)習(xí)專題：胚胎工程與生態(tài)工程

1、胚胎工程與生態(tài)工程時間：45分鐘 分值：100分一、選擇題(每題5分，共40分)1(2013·江蘇單科)軟骨發(fā)育不全為常染色體顯性遺傳病，基因型為HH的個體早期死亡。一對夫妻均為該病患者，希望通過胚胎工程技術(shù)輔助生育一個健康的孩子。下列做法錯誤的是()A首先經(jīng)超數(shù)排卵處理后進(jìn)行體外受精B從囊胚中分離細(xì)胞，培養(yǎng)后檢測基因型C根據(jù)檢測結(jié)果篩選基因型為hh的胚胎D將胚胎培養(yǎng)至原腸胚期后移植到子宮解析本題考查胚胎工程技術(shù)的具體應(yīng)用。體外受精時首先要利用相關(guān)激素處理雌性個體促進(jìn)其排出更多的卵子，從而有利于提高體外受精的成功率；由于該對夫婦均為軟骨發(fā)育不全患者，因此他們的孩子可能患病，也可能正常

2、，因此應(yīng)從囊胚中分離細(xì)胞，培養(yǎng)后檢測其基因型，然后根據(jù)檢測結(jié)果選擇基因型為hh的胚胎進(jìn)行胚胎移植；進(jìn)行胚胎移植的最佳時期為桑椹胚期或囊胚期，而不能選用原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植(原腸胚細(xì)胞已發(fā)生細(xì)胞分化)。答案D2(2013·浙江)培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是()A甲過程中可通過給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵B乙過程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟C丙過程與乙過程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液D丁過程中早期胚胎須移植到與供體性狀相同的懷孕母羊子宮內(nèi)解析本題考查胚胎工程的知識。給母山羊注射促性腺激素可使其超數(shù)排卵；乙過程的目的之一是促使卵母細(xì)胞進(jìn)一步

3、發(fā)育成熟到減數(shù)第二次分裂中期，精子是已經(jīng)成熟的細(xì)胞，乙過程和丙過程采用的培養(yǎng)液成分不同；丙過程中要加入促使細(xì)胞分化的激素等；供體和受體應(yīng)是生理狀態(tài)相同，不是性狀相同。答案A3下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯誤的是()A種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細(xì)胞中C種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性D轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物解析為了防止在雜交過程中轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物將某些基因傳遞到近緣物種，應(yīng)將其與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離；動物食入轉(zhuǎn)基因植物后，其消化系統(tǒng)能將植物基因分解成小分子物質(zhì)，基因不能轉(zhuǎn)入動物體細(xì)胞中；轉(zhuǎn)基因生物的花粉

4、可能將某些基因傳遞到一些親緣關(guān)系較近的物種中，從而影響到野生植物的遺傳多樣性；某些微生物能侵入到轉(zhuǎn)基因植物的根系而使基因擴(kuò)散到這些根際微生物。答案B4(2013·浙江金華十校聯(lián)考)下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是()A胚胎移植可以定向改造動物遺傳性狀，需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育BA細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞C兩個胚胎具有不同的遺傳物質(zhì)D圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段解析胚胎移植不能定向改造動物遺傳性狀；兩個胚胎具有相同的遺傳物質(zhì)；圖中a過程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。答案B5(2013·浙江杭師大附中模擬)動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，如

5、圖所示，a是核移植技術(shù)，b是體外受精技術(shù)，c是胚胎分割技術(shù)，依次表示其結(jié)果。據(jù)圖回答，下面說法正確的是()A反映了動物細(xì)胞也具有全能性B的設(shè)計產(chǎn)生不存在倫理爭議C中個體的基因型和表現(xiàn)型未必完全相同D都屬于無性繁殖解析反映了動物細(xì)胞核也具有全能性；的設(shè)計產(chǎn)生即設(shè)計試管嬰兒存在倫理爭議；中個體的基因型相同，表現(xiàn)型由于還受環(huán)境影響，所以基因型相同，表現(xiàn)型未必完全相同；核移植和胚胎分割移植屬于無性繁殖，體外受精屬于有性繁殖。答案C6(2013·遼寧本溪一模)科學(xué)家將人體皮膚細(xì)胞改造成了多能干細(xì)胞“iPS細(xì)胞”，人類“iPS細(xì)胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細(xì)胞。以下有關(guān)說法正確的是()AiP

6、S細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性BiPS細(xì)胞有細(xì)胞周期，它分化形成的神經(jīng)細(xì)胞一般不具細(xì)胞周期CiPS細(xì)胞可分化形成多種組織細(xì)胞，說明“iPS細(xì)胞”在分裂時很容易發(fā)生突變DiPS細(xì)胞在分化時正?；蛲蛔兂稍┗蚴羌?xì)胞癌變的原因解析iPS細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞是基因的選擇性表達(dá)；iPS細(xì)胞能連續(xù)分裂，有細(xì)胞周期，它分化形成的神經(jīng)細(xì)胞高度分化，一般不具細(xì)胞周期；iPS細(xì)胞可分化形成多種組織細(xì)胞，說明“iPS細(xì)胞”全能性較高；正常細(xì)胞都含有原癌基因。答案B7(2013·江西撫州一模)下列能正確表示高等動物胚胎發(fā)育順序的是()A受精卵卵裂原腸胚囊胚組織器官分化幼體B卵卵裂原腸胚組織器

7、官分化幼體C受精卵桑椹胚原腸胚幼體D受精卵桑椹胚囊胚原腸胚幼體解析胚胎發(fā)育順序是受精卵桑椹胚囊胚原腸胚幼體。答案D8(2013·浙江金華聯(lián)考)下圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式。從圖中可知該生態(tài)工程屬于()A濕地生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程B節(jié)水和廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程C小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程D清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程解析題圖中的鳳眼蓮和綠萍有凈化污水的作用，而且處理過的水進(jìn)行了循環(huán)利用，因此該生態(tài)工程屬于節(jié)水和廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程。答案B二、非選擇題(共60分)9(22分)(2013·河南鄭州三模)下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答。(1

8、)上圖中的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可以從_和_中分離獲取。(2)過程將胚胎干細(xì)胞置于射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的_，加入抗生素是為了_。該過程對于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。(3)過程將帶有遺傳標(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)育過程以及影響因素，這項研究利用了胚胎干細(xì)胞具有_的特點。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是_。(4)過程是培育轉(zhuǎn)基因小鼠，將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是_ _。將構(gòu)建

9、好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是_。(5)過程得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，該過程研究的意義在于解決_問題。(6)該研究中，包含的生物技術(shù)有_(至少寫出兩種)。解析(1)胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲取。(2)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時所用的飼養(yǎng)層細(xì)胞可以供給干細(xì)胞增殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)，加入抗生素是為了防止雜菌污染。(3)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，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)育過程以及影響因素。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是原腸胚。(4)基因

10、工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是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，同時使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動物細(xì)胞最常用的方法是顯微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，使移植組織細(xì)胞不會被排斥。過程研究對于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題有重要意義。(6)題中的研究過程包括動物細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術(shù)。答案(1)早期胚胎原始性腺(2)營養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染(3)發(fā)育的全能性原腸胚(4)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，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用顯微注射法(5)使移植組織

11、細(xì)胞不會被排斥臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等(6)動物細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植10(11分)(2013·陜西五校三模)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請據(jù)圖回答下列問題：(1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于_，細(xì)胞B的名稱是_。(2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場所是_，剛種植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為_，胚胎種植后可以通過_從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)。這種試管牛的產(chǎn)生，采用的胚胎工程技術(shù)有_(至少答出2種)等。(3)應(yīng)用3中細(xì)胞C、D分別取自_、_。(4)應(yīng)用4中

12、通過_技術(shù)獲得二分胚和，同時，可以通過取樣_進(jìn)行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細(xì)胞水平上通過對_的分析進(jìn)行性別鑒定。解析 (1)由圖示可看出應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于供體l和供體2，細(xì)胞B為處于M期的卵母細(xì)胞。(2)牛體內(nèi)受精的場所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進(jìn)行移植，胚胎種植后可以通過胎盤從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)，試管牛的產(chǎn)生應(yīng)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)手段。(3)細(xì)胞C來自生殖腺，而細(xì)胞D來自早期胚胎，利用胚胎分割可獲得多胚，利用滋養(yǎng)層的細(xì)胞可進(jìn)行早期胚胎性別鑒定，也可通過對染色體的分析進(jìn)行性別鑒定。答案 (1)供體1和供體2M期卵母細(xì)胞(或

13、減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞)(2)輸卵管桑椹胚或囊胚(答不全不對)胎盤體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(3)原始性腺(或生殖腺)早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))(4)胚胎分割滋養(yǎng)層染色體(或性染色體)11(15分)(2013·湖北武漢質(zhì)檢)1981年Evans和Kaufman首次成功分離出小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，醫(yī)學(xué)界對其的研究雖頗有爭議但也如火如荼。2008年1月17日干細(xì)胞雜志報道，美國加州的科學(xué)家使用了進(jìn)行試管受精的年輕女性捐獻(xiàn)的卵子去核，以及2名志愿者的皮膚成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核，成功克隆出了5個人體胚胎，進(jìn)而可以開發(fā)出有研究價值的干細(xì)胞。請回答下列問題。(1)胚胎干細(xì)胞是從動物

14、胚胎發(fā)育至囊胚期的_或胎兒的_中分離得到的一類細(xì)胞。(2)上述過程中主要應(yīng)用的動物細(xì)胞工程技術(shù)有_、_。(3)胚胎干細(xì)胞可誘導(dǎo)分化為皮膚干細(xì)胞，進(jìn)而分化成皮膚細(xì)胞的根本原因是_。(4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過骨髓移植可以達(dá)到治療的目的，骨髓移植治療的實質(zhì)是將_移植到患者體內(nèi)。(5)在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時，培養(yǎng)基中通常需要加入_等天然成分，培養(yǎng)過程中所需氣體主要有_。(6)胚胎干細(xì)胞也可作為基因工程的受體細(xì)胞，將目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是_，將獲得的目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，其目的是_。解析(2)胚胎干細(xì)胞可誘導(dǎo)分化為皮膚干細(xì)胞，這是基因選擇性表達(dá)(即分化)的結(jié)果

15、。(3)骨髓移植是將造血干細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。答案(1)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)原始性腺細(xì)胞(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞核移植(3)基因的執(zhí)行情況不同(或基因選擇性表達(dá))(4)造血干細(xì)胞(5)動物血清O2和CO2(6)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，使目的基因能夠發(fā)揮作用12(12分)(2013·湖北襄陽一模)生態(tài)農(nóng)業(yè)是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，它遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，以不危及后人發(fā)展為前提，在人類生產(chǎn)活動干預(yù)下，用科學(xué)的發(fā)展觀，獲取生物群體共生，生態(tài)和諧，質(zhì)量安全，優(yōu)質(zhì)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)載體，也可稱為人工生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的核心是：整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生、增效。面對整個國土進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃；協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)各業(yè)并使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)整合、生產(chǎn)與加工并重，銷售與市場對接；循環(huán)是投入與產(chǎn)出及生產(chǎn)過程中物質(zhì)、能量的良性利用；再生是向附加值遞進(jìn)；增效是指經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會綜合效應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展。(1)生態(tài)工程應(yīng)在_、_、_等方面取得最佳效果并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)以_理論為依據(jù)，以_協(xié)調(diào)發(fā)展為前提，在一定區(qū)域內(nèi)，因地制宜地規(guī)劃、組織和開展多層次、多功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。生態(tài)農(nóng)業(yè)以保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的_為主導(dǎo)思想，促進(jìn)物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)和重復(fù)使用，以最少的投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。解