【生物】2021届一轮复习人教版胚胎工程与生态工程作业

【生物】2021届一轮复习人教版胚胎工程与生态工程作业

专题29　胚胎工程与生态工程 探考情　悟真题 ‎【考情探究】‎ 考点 考向 要求 ‎5年考情 预测热度 考题示例 素养要素 难度 ‎1‎ 胚胎工程 动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础 Ⅰ ‎2019江苏单科,29,8分 生命观念、科学思维、‎ 社会责任　　　　　‎ 中 ‎★★☆‎ 胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养 Ⅱ ‎2015重庆理综,8,20分 中 ‎★☆☆‎ ‎2‎ 生物技术的安全性、伦理问题与生物武器 转基因生物的安全性及伦理问题和生物武器 Ⅰ ‎☆☆☆‎ ‎3‎ 生态工程 生态工程 Ⅱ ‎2016浙江自选,18(二),5分 生命观念、社会责任 中 ‎★☆☆‎ 分析解读　本专题内容在近几年高考中很少出现,在大力倡导以绿色发展理念推进生态文明建设的今天,本专题内容可能会在将来的高考中出现。复习时应注意:熟记和理解知识的基础上,加强知识的综合应用练习,通过典型题目的训练,理出解答本专题试题的思路。‎ ‎【真题探秘】‎ 破考点　练考向 考点一　胚胎工程 ‎【考点集训】‎ 考向1　动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础 ‎(2019广东中山一中二模,38,15分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。请回答下列问题:‎ ‎(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为　　　　,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为　　　　　　　。 ‎ ‎(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为　　　　,也可从灰鼠体内取出卵子,通过　　　　　　　后进行早期胚胎培养获得。 ‎ ‎(3)图中重组囊胚通过　　　　技术移入白鼠子宫内继续发育,此技术对代孕受体的要求是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,若想进一步提高胚胎的利用率,可采用　　　　技术。 ‎ ‎(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的　　　　　　　分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有发育全能性。 ‎ 答案　(1)原代培养　(细胞的)接触抑制　(2)冲卵　体外受精(或核移植)　(3)胚胎移植　与供体同种、生理状态相同的其他雌性动物　可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力　胚胎分割　(4)内细胞团细胞 考向2　胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养 ‎　(2019福建莆田一模,38,15分)科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其主要技术流程如图,请回答下列问题:‎ ‎(1)图中卵母细胞应在体外培养到　　　　　　　　　　期,步骤①应先对卵母细胞进行　　　　处理。 ‎ ‎(2)由图可知,步骤②要分离出ES细胞,需将重组胚胎培养到　　　　　　　　　期。 ‎ ‎(3)步骤③选择ES细胞作为受体细胞而不是上皮细胞,是因为ES细胞　　　　　　　　　　,该过程需要先利用　　　　技术扩增干扰素基因,其前提是要有一段已知干扰素基因的碱基序列以便合成　　　　。 ‎ ‎(4)步骤④应在培养液中加入　　　　　　　。为检测干扰素基因是否在小鼠体内成功表达,可以采用　　　　　　　　技术。 ‎ 答案　(1)MⅡ中(减数第二次分裂中)　去核　(2)囊胚 (1分)　(3)在功能上具有发育的全能性　PCR　引物　(4)分化诱导因子　抗原—抗体杂交 考点二　生物技术的安全性、伦理问题与生物武器 ‎ ‎【考点集训】‎ 考向　转基因生物的安全性、伦理问题和生物武器 ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎　(2019重庆一中3月月考,38,15分)2013年7月,卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。 ‎ ‎(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,胚胎移植时可采用多胚胎移植,因此需要用　　　　　　处理,促使母亲排出更多的卵子。 ‎ ‎(2)胚胎发育的卵裂期在　　　　　　(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵体外培养发育成32细胞左右的胚胎,叫　　　　,可用于胚胎移植。 ‎ ‎(3)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个　　　　　　(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA,然后用位于Y 染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作　　　　,以　　　　　　　　　　为模板进行PCR扩增,最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为　　　　性。 ‎ ‎(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于　　　　　　和　　　　　　之间的第一极体一并吸出。 ‎ 答案　(1)促性腺激素　(2)透明带　桑椹胚　(3)滋养层　引物　滋养层细胞的DNA　男　(4)卵细胞膜　透明带 考点三　生态工程 ‎【考点集训】‎ 考向　生态工程 ‎　(2019河北邢台第四次月考,45,15分)图为矿区生态恢复工程流程图,请据图回答下列生态工程建设相关的问题:‎ ‎(1)与传统的工程相比,生态工程是一类　　　　　　　　　　　　　的工程体系。 ‎ ‎(2)由图可知,恢复矿区生态环境,首先要通过机械方法　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)恢复矿区生态环境的关键在于恢复植被,恢复植被的措施是　　　　　　　而不是种农作物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)该生态工程所遵循的原理主要是　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)少消耗、多效益、可持续　(2)平整压实土地,人工制造表土　(3)植树种草　矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长　(4)整体性原理　物质循环再生 ‎【五年高考】‎ ‎1.(2019江苏单科,29,8分)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:‎ ‎(1)对1号猪使用　　　　　　　　处理,使其超数排卵,收集并选取处在　　　　　　　　　　　　　时期的卵母细胞用于核移植。 ‎ ‎(2)采集2号猪的组织块,用　　　　　　　处理获得分散的成纤维细胞,放置于37 ℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行　　　　。产出的基因编辑猪的性染色体来自　　　　号猪。 ‎ ‎(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有　　　　(填序号)。 ‎ ‎①DNA测序 ②染色体倍性分析 ‎③体细胞结构分析 ④抗原—抗体杂交 答案　(8分)(1)促性腺激素　 减数第二次分裂中期　(2)胰蛋白酶(胶原蛋白酶)　维持培养液的pH　(3)分割　2　(4)①④‎ ‎2.[2016浙江自选,18(二),5分]某农户建立了小型的“蔬菜—鸡、猪—沼气”系统。请回答:‎ ‎(1)这一系统属于人工干预下的　　　　生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和　　　　,在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑这三者的投入与产出外,还要考虑　　　　的投入。 ‎ ‎(2)在该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于　　　　的生态工程。 ‎ A.生物多样性保护和持续利用 B.节水和废水处理与利用 C.山区小流域综合治理与开发 D.洁净及可再生能源系统组合利用 答案　(二)(1)庭院　分解者　劳动者　(2)D ‎3.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:‎ ‎(1)过程①采用的是细胞工程中的　　　　技术,过程②采用的是胚胎工程中的　　　　技术。 ‎ ‎(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的　　　　。 ‎ ‎(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有　　　　基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。 ‎ ‎(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的　　　　。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体　　　　(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。 ‎ 答案　(1)(体细胞)核移植　(早期)胚胎培养　(2)pH(或:酸碱度)　(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)　DNA连接酶(注:两空可颠倒)　标记　(4)内细胞团　B ‎4.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。‎ ‎(1)拟进行如下杂交:‎ ‎♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C 选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常　　　　　　　　　　　　。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是　　　　性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是　　　　　　,后代中出现这种母牛的概率是　　　　(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。 ‎ ‎(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。‎ 精子要具有受精能力,需对其进行　　　　　　　　处理;卵子的成熟在过程　　　　中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是　　　　。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的　　　　　　　　　　　　　　。子代母牛的优良性状与过程　　　　的基因重组有关。 ‎ ‎(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用　　　　技术。 ‎ 答案　(20分)(1)生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8　(2)获能或增强活力　③　供能　性别、高产奶和适应生长的基因　②　(3)胚胎分割 教师用书专用 ‎5.(2014重庆理综,7Ⅰ,10分)为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行了公园化建设。‎ ‎(1)对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0→t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的　　　　转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在　　　　　　　,导致群落中植物物种数增加;t1→t3,人工林抵抗力稳定性的变化是　　　　;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间　　　　加剧。 ‎ ‎(2)通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这主要体现了生态工程的 ‎ 原理。‎ 答案　(1)分解者　种子或繁殖体　增强　竞争　(2)整体性(系统论)‎ ‎6.(2011课标,40,15分)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　　　　(生态系统、群落、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　　　　能。 ‎ ‎(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。 ‎ 答案　(1)无氧和有氧(或细胞)　(2)群落　一　生产者　太阳　(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)‎ ‎【三年模拟】‎ 时间:40分钟　分值:75分 非选择题(共75分)‎ ‎1.(2020届山西大同摸底,31)(15分)医学研究发现,人体肝细胞中产生的抗凝血酶Ⅲ在抗凝血、防血栓方面具有重要作用。研究人员通过培育山羊乳腺生物反应器大量生产抗凝血酶Ⅲ。请回答下列问题:‎ ‎(1)应从人的肝细胞中提取并分离mRNA,逆转录合成cDNA。根据已知的抗凝血酶Ⅲ基因的碱基序列设计特异性　　　　,经PCR可得到大量抗凝血酶Ⅲ基因,此过程所用的原料为　　　　。 ‎ ‎(2)重组后的人抗凝血酶Ⅲ基因表达载体由山羊酪蛋白基因启动子、抗凝血酶Ⅲ基因、标记基因、终止子等组成。其中　　　　决定了抗凝血酶Ⅲ基因只能在山羊乳腺细胞中特异性表达。 ‎ ‎(3)山羊的ES细胞来自早期胚胎或原始性腺。在饲养层细胞上培养时,ES细胞具有　　　　　　　　　的特性。将重组后的人抗凝血酶Ⅲ基因表达载体包埋在由磷脂双分子层构成的脂质体内并转染ES细胞时,目的基因表达载体进入ES细胞的方式为　　　　。 ‎ ‎(4)对山羊进行同期发情和超数排卵处理,得到代孕的母羊和多个卵母细胞,当卵母细胞培养到　　　　时,可去核并移入上述ES细胞的细胞核,完成核移植。若要选择雌性胚胎,可在囊胚期时取　　　　细胞做DNA分析性别鉴定。检测羊奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ的方法是　　　　　　　。 ‎ 答案　(除标注外,每空2分,共15分)‎ ‎(1)引物(1分)　dNTP　(2)乳腺蛋白基因启动子　(3)只分裂不分化　胞吞　(4)MⅡ中期　滋养层　抗原—抗体杂交 ‎2.(2020届吉林长春质检,42)(15分)2019年8月,中国科学家在国际权威学术期刊《Nature》在线发表了最新研究成果,该研究首次构建了小鼠早期胚胎发育过程中全胚层谱系发生的时空转录组图谱。这项工作将极大推动早期胚胎发育和干细胞再生医学相关领域的发展。请分析回答下列问题:‎ ‎(1)小鼠早期胚胎发育过程中,从受精卵发育至囊胚初期,是在　　　　内进行的。桑椹胚前每一个细胞都具有　　　　　　　　　的潜能,称为全能细胞。 ‎ ‎(2)干细胞是动物和人体内仍保留着　　　　能力的细胞。胚胎干细胞是从　　　　　　　　　　　　　　中分离出来的,在形态上的特点是　　　　　　　　　　　　　(请答出三点)。 ‎ ‎(3)利用患者的体细胞进行核移植,然后诱导得到胚胎,得到胚胎干细胞,再定向培育出组织器官,用于器官移植,可解决　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　问题(请答出两点)。有的国家要求此种方式得到的体外培养的胚胎存活期不能超过14天,这是基于　　　　方面的担忧。 ‎ 答案　(除标注外,每空2分,共15分)‎ ‎(1)透明带　发育成完整胚胎　(2)分裂和分化　早期胚胎或原始性腺　体积小、细胞核大、核仁明显(3分,顺序可以颠倒,答对1点给1分)　(3)供体器官不足和器官移植后免疫排斥　伦理 ‎3.(2019新疆二模,38)(14分)科研人员将绿色荧光蛋白基因转入小鼠受精卵中,可直接观察小鼠的胚胎发育进程。根据有关过程回答下列问题:‎ ‎(1)从基因工程的角度判断,绿色荧光蛋白基因属于　　　　基因。在基因工程中,能被RNA聚合酶识别和结合并驱动转录的DNA片段称为　　　　。 ‎ ‎(2)给供体雌鼠注射一定量的促性腺激素促使其　　　　。受精后可以得到大量含雌雄原核的细胞。 ‎ ‎(3)培养受精卵的培养液中需添加的天然成分是　　　　　　　　,培养环境需保持一定浓度CO2的目的是　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)将培养好的胚胎移植到经　　　　处理的受体雌鼠体内,观察发育中的胚胎,发现部分胚胎没有绿色荧光,原因可能是　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)目的　启动子　(2)超数排卵　(3)血清、血浆等　维持培养液的pH　(4)同期发情　绿色荧光蛋白基因未导入 ‎4.(2019甘肃天水三模,38)(6分)人的血清白蛋白在临床上需求量很大,利用转基因奶牛乳腺生物反应器可生产人的血清白蛋白。回答问题:‎ ‎(1)在培育转基因奶牛时,应将血清白蛋白基因与乳腺蛋白基因的　　　　　　等调控组件重组在一起,通过　　　　　　技术将其导入奶牛的受精卵中。 ‎ ‎(2)导入目的基因的受精卵需培养到　　　　　　阶段才可进行胚胎移植。暂不移植的早期胚胎可放入 ‎　　　　　中保存。 ‎ 答案　(1) 启动子　显微注射　(2) 桑椹胚或囊胚　-196 ℃的液氮 ‎5.(2018安徽马鞍山三模,38)(10分)马鞍山南山铁矿的凹山采矿场是华东第一大露天矿坑。2017年底闭坑,停止开采。这个功勋矿区将华丽转身成为生态乐园,生态修复的总体方案正在规划设计中。请回答下列问题:‎ ‎(1)实施生态工程时,需要考虑到矿工安置、市政建设、产业转型等问题,遵循生态工程的　　　　　　　原理。在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时,需选择符合要求的植物,遵循了生态工程的　　　　　　　 原理。 ‎ ‎(2)废矿区的锌、铜等金属离子含量较高,一般植物无法正常生长。为降低锌的含量,科研人员将酵母菌的锌转运子基因导入拟南芥中,增强了拟南芥对锌的耐受性和吸收能力,这说明基因工程可以　　　　　　　　　　　　　　　　。拟南芥为双子叶植物,将重组质粒导入其细胞中常用的方法是　　　　　　　　。　 ‎ ‎(3)生态乐园的建设需要引入一些景观植物,其中重瓣榆叶梅是一种观赏价值较高的园林树种,但由于其雌蕊退化,‎ 一般很难用种子繁殖。科研人员用微型繁殖技术可在短时间内获得大量苗木。微型繁殖技术的原理是　　　　　　　　　　　,接种前需要对外植体消毒、对培养基灭菌的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。外植体通过　　　　　　　　　过程形成胚状体或丛芽,诱导出试管苗。 ‎ 答案　(1)整体性　协调与平衡　(2)定向改变生物性状　农杆菌转化法　(3)植物细胞的全能性　微生物寄生于植物细胞中,与植物细胞竞争营养,释放有毒物质危害植物细胞　脱分化和再分化 ‎6.(2019江西临川一中一模,38)(15分)生物技术已经渗入我们生活的方方面面,比如:‎ ‎(1)哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段,该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析回答。‎ ‎①方法一中,研究人员需对实验小鼠注射促性腺激素,使其超数排卵,从而获得更多的　　　　,在体外选用特制的培养液培养至　　　　　　　　期,并从　　　　中分离、筛选出胚胎干细胞。采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。 ‎ ‎②采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。受精阶段,防止多精入卵的第二道屏障是　　　　　　　　。研究人员用特定方法去除细胞M中的　　　　原核,再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。胚胎干细胞在功能上具有　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在转基因生物或产品研究过程中,绝大多数科学家都能自觉地遵守科学研究道德,如把重组DNA的转移限制在遗传上具有　　　　　　　　的生物上,如转生长激素基因鱼,受体鱼一般培育为　　　　(填二倍体或三倍体)。 ‎ 答案　(除标注外,每空2分,共15分)(1)①卵母细胞(1分)　囊胚　内细胞团　②卵细胞膜反应　雌　发育的全能性　(2)特定缺陷　三倍体