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备战2021届高考生物一轮专题复习第3讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程-作业

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常见问题

1、课时作业知能提升1胚胎干细胞(ES细胞)在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值，其应用前景吸引众多科学家投入这一研究领域中。根据相关知识，回答下列问题：(1)哺乳动物的胚胎干细胞(ES细胞)是由_或原始性腺中分离出来的一种细胞，在功能上具有_，即可以分化出成年动物体内任何一种组织细胞。(2)ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料，ES细胞在_细胞上能维持不分化的状态。在培养基中加入_可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和_问题。此外，科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造：向器官_(填“供体”或“受体”)基因组中导入某种调节因子，以抑制_(填“抗原”或“抗体”)决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合_技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。解析：(1)胚胎干细胞来自早期胚胎(从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团)和胎儿的原始性腺。胚胎干细胞具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。(2)ES细胞在饲养层细胞上能维持不分化的状态；在体外培养条件下，

2、培养液中加入分化诱导因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和免疫排斥问题。向器官供体基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。答案：(1)早期胚胎发育的全能性(2)饲养层(分化)诱导因子(3)免疫排斥供体抗原克隆2如图表示体外受精和早期胚胎培养的过程，请据图回答下列问题：(1)精子的顶体由_发育而来，内含有顶体酶，能协助精子穿过卵母细胞的_和_。(2)体外培养受精卵时，除提供CO2以维持培养液的pH外，还给予一定量的_以维持细胞呼吸。(3)此处的早期胚胎指_。(4)对移入的受体的要求是_。解析：(1)精子的顶体由高尔基体发育而来，内含有顶体酶，能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)受精卵进行细胞呼吸，需要消耗O2。(3)一般桑椹胚或囊胚时期的胚胎可以移植。(4)同种、生理状态良好的雌性动物，其生殖器官的生理变化与供体是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。答案：(1)高

3、尔基体放射冠透明带(2)O2(3)桑椹胚或囊胚(4)同种、生理状态良好的雌性动物3(2018江苏南京模拟)哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段。如图表示研究人员利用小鼠(2N40)获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析并回答下列问题：(1)方法甲中，研究人员需对实验小鼠注射_，使其超数排卵，再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，并在体外培养至_期，再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。(2)方法乙中，研究人员首先采用特定方法去除中的雌原核，并在体外培养至。中细胞染色体数目应为_。与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比，中细胞的染色体的组成不同在于_。(3)研究发现，小鼠单倍体干细胞存在自发二倍体化的现象。为此，可以通过测定并分析中细胞的_分子含量，或者利用显微镜观察处于_期细胞中的染色体数目来确定。(4)为长期培养单倍体胚胎干细胞，需建立一种培养体系。首先在培养皿底部用胚胎成纤维细胞制备饲养层，当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止增殖。此时，培养皿底部形成的细胞层数是_。然后将干细胞接种在饲养层上进行培养，由此推测，胚胎成纤维细胞可以分泌_的物质。(5)研究发现，

4、单倍体胚胎干细胞也能分化，形成不同功能的细胞、组织和器官，该技术培育的单倍体动物可成为研究_(填“显性”或“隐性”)基因功能的理想细胞模型。解析：(1)为获得更多的卵母细胞，一般对于动物注射促性腺激素，使其超数排卵；再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，并在体外培养至囊胚期，再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。(2)由于只含有精子的细胞核，故中细胞只含有一个染色体组，由于染色体在后期加倍，故染色体数目应为20或40。与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比，中细胞的染色体的组成不同在于少一条X或Y染色体。(3)为确定小鼠干细胞是单倍体还是自发二倍体。可以通过测定并分析中细胞的DNA分子含量，或者利用显微镜观察处于有丝分裂中期细胞中的染色体数目来确定。(4)为长期培养单倍体胚胎干细胞，需建立一种培养体系。首先在培养皿底部用胚胎成纤维细胞制备饲养层，当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止增殖。此时，培养皿底部形成的细胞层数是一层，然后将干细胞接种在饲养层上进行培养，由此推测，胚胎成纤维细胞可以分泌抑制(干)细胞分化的物质。(5)由于单倍体中隐性基因出现后即会表达，故该技术培育的

5、单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型。答案：(1)促性腺激素囊胚(2)20或40少一条X或Y染色体(3)DNA有丝分裂中期(4)一层(或单层)抑制(干)细胞分化(5)隐性4如图为某地综合发展生态工程示意图。请据图回答：(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？_。(2)蓝绿萍的代谢类型是_，在生态系统中的地位是_。(3)如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：此方案中a、b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是_。过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？_。从对资源的充分利用角度看，d、e途径比c途径突出的特点是_。解析：(1)该农业生态工程实现了物质的循环利用：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村饲料、肥料的缺乏问题，同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者，是生态系统的基石。(3)过程a、b是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。答案：(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理(2)自养需氧型生态系统的基石(3)将生活垃圾分类处理分解者除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染5

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