2014届高三生物二轮新题提升训练第18讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程

1、第十八讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程(时间：40分钟)1因为猪的基因和人类的基因存在一定相似度。据报道经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起到保护创面免受感染的作用。为了使移植的猪皮存活时间更长，有人设法导入人的相关基因(用P表示)，获得转基因小白猪。其简单流程如图所示：(1)过程中形成重组DNA常用的酶有_；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是_。(2)过程中，常用_酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、_、温度和pH、_。(3)过程中所用的胚胎工程技术是_，然后将早期胚胎移入另一头与供体_但未经配种的代孕母猪的相应部位。(4)图中的卵母细胞应在体外培养到_期。解析实际上，基因工程仅仅创造出工程细胞，若要转化为产品，需要实施细胞工程或胚胎工程。过程是将重组细胞培育为可移植的早期胚胎的过程，为确保移植成功，需保证代孕母猪的子宫内生理状态与供卵母体的生理状态一致。答案(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶显微注射法(2)胰蛋白(或胶原蛋白)营养气体环境(或通气环境)(3)早期胚胎培养同期发情(或同时发情)(4)减

2、数第二次分裂中2哺乳动物的胚胎干细胞(ES)是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。请回答下列相关问题。(1)ES在形态上表现为体积小和_等特点；在功能上表现为_特点。(2)ES的体外培养通常在CO2培养箱中进行。在CO2培养箱中，除了应满足ES培养所需的营养、温度和pH条件外，还应满足_、_、_等条件。(3)通过基因工程可以对ES进行遗传改造。即向ES中插入目的基因，以期达到预期目的。在基因工程中，工具酶的作用主要是催化特定的_间磷酸二酯键的断裂或形成；基因工程的核心步骤是_，只有做好这一步，才有可能使目的基因进入受体细胞后，能够_。解析(1)胚胎干细胞(ES)在结构上具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显等特点，在功能上具有发育的全能性。(2)在CO2培养箱中进行ES的体外培养，除了应满足ES培养所需的营养、温度和pH条件外，还应满足无菌、无毒、适宜的气体环境等条件。(3)基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶，其中限制酶是可以催化磷酸二酯键断裂，DNA连接酶可以催化磷酸二酯键形成，即二者的主要作用是催化特定的双链DNA片段之间磷酸二酯键的断裂或形成；基因工程的核心步骤是基因表达

3、载体的构建，该步骤决定目的基因进入受体细胞后是否能够稳定的存在、复制和表达。答案(1)细胞核大、核仁明显发育的全能性(2)无菌无毒适宜的气体环境(无次序要求)(3)双链DNA片段构建基因表达载体稳定存在、复制和表达3第三十届奥运会在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物技术能有效提高优质马的生育效率。请据此回答有关问题。(1)用_激素处理适龄纯血母马，可使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。将采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，在显微镜下可观察到次级卵母细胞和_。(2)体外受精前要对精子进行一定的处理，使其_。(3)为获得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的_期用机械方法将胚胎分割。(4)随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的_移入其他马的_细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持_。(5)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成了极大冲击，我国政府的态度是禁止_性克隆人。(6)把含有某外源基因的受体细胞培育成为一

4、匹优质马还需要用到的技术有_(至少写出两种)。解析本题综合考查胚胎工程的相关知识。使动物多排卵通常用促性腺激素处理。对采集到的精子要先进行获能处理，然后才能进行受精作用。将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，在显微镜下可看到次级卵母细胞和第一极体。胚胎发育过程中要获得更多的个体，通常对桑椹胚期或囊胚期的胚胎进行胚胎分割移植。动物克隆技术是将动物体细胞核移植到去核的卵母细胞中，胚胎移植时要对供体和受体动物作同期发情处理，使其具有相同的生理环境。转基因动物的培育过程中需要用到基因工程技术、核移植技术、早期胚胎培养(即动物细胞培养)技术、胚胎移植技术等。答案(1)促性腺第一极体(2)获能(3)桑椹胚或囊胚(4)细胞核去核卵母相同的生理环境(5)生殖(6)核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术4(2013试题调研押题)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)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是_，过程必须用到_酶，过程使用的是_酶。表示_技术，若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是_。(2)如果转基因牛D的牛奶中含有_，则说明血清白蛋白基因

5、在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清白蛋白是_的结果。(3)图中A和B分别指_和_。(4)图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气，沼气工程利用的是生态工程的_原理。解析(1)在体外受精过程中首先要对良种奶牛用促性腺激素进行处理，以获得较多的卵母细胞。过程为用限制性内切酶切割质粒的过程，过程是通过逆转录的方法获得目的基因的过程，此过程中要用到逆转录酶，最常用的将目的基因导入动物细胞中的方法是显微注射法。(2)转基因牛D如果能够分泌血清白蛋白，则说明其遗传物质内含有血清白蛋白基因并能成功表达。形成血清白蛋白是基因表达的结果，而其他细胞不含血清白蛋白是基因选择性表达的结果。(3)体外受精完成后要对受精卵或早期胚胎进行培养，再进行胚胎移植以获得转基因个体，然后个体是否能分泌血清白蛋白需进行筛选。(4)沼气工程充分利用了生态工程的物质循环再生原理。答案(1)促性腺激素限制逆转录PCR显微注射法(2)血清白蛋白基因选择性表达(3)早期胚胎培养(受精卵培养)胚胎移植(4)物质循环再生5(2013烟台5月)利用转基因动物生产一些特殊药品的技术，因成本低、污染小，深受科研单位和制药公司的重视。科学家培育出可

6、产生乳铁蛋白的转基因山羊，根据所学知识回答下列有关问题。(1)培育可产生乳铁蛋白的转基因山羊时，首先用到了基因工程技术。基因工程的核心是_，此过程用到的工具有_。(2)为获得稳定遗传的转基因山羊，应将产乳铁蛋白基因转移到_上。常用的受体细胞是_。(3)将含有产乳铁蛋白基因的受体细胞进行_，获得下图中最左侧的结构，该结构的名称是_。图中结构B、C分别指的是_、_。图中、过程分别指的是_、_。解析转基因动物的培育涉及基因工程和胚胎工程。识图时要注意切割方式：若平分内细胞团，则为胚胎分割；若仅仅是获取滋养层细胞，则为性别鉴定。答案(1)基因表达载体的构建限制酶、DNA连接酶、载体(2)受体细胞染色体的DNA受精卵(3)早期胚胎培养囊胚滋养层内细胞团做DNA分析性别鉴定胚胎移植6(2013山东实验中学诊断测试)被认为是生命基石的胚胎干细胞可以复制成人体内200多种细胞中的任意一种，因而它可以被用来取代出现缺陷的组织。2007年11月20日美国和日本的研究人员分别发表论文，宣布已成功地把人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的“万能细胞”。下图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANO

7、G和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的万能细胞植入小鼠身体上，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题。(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是由_中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的_细胞就是ES细胞。(2)图中过程常用的方法有_。过程是构建_的过程。(3)图中逆转录病毒的作用是作为基因工程中的_，过程利用了逆转录病毒的_特性。(4)万能干细胞经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是_。(5)植入小鼠体内的“万能细胞”长成了“肿瘤”，“肿瘤”中现出了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞是_的结果。解析(2)为获取目的基因，为目的基因与载体结合，将重组DNA导入受体细胞。(3)逆转录病毒作为载体，能感染受体细胞，从而将目的基因导入受体细胞。(4)自身体细胞的细胞核经体外诱导分化可产生相应的器官，避免了免疫排斥。(5)万能细胞产生多种类型的细胞是由于细胞发生了分化，基因选择性表达，导致产生了不同形态、结构、功能的细胞。答案

8、(1)早期胚胎(或原始性腺)内细胞团(2)直接分离法基因表达载体(重组DNA)(3)载体感染(宿主细胞)(4)不会产生免疫排斥反应(5)细胞分化7(2013北京西城区)研究人员在一些果树种植区，构建了如下图所示“果草牧菌沼”生态农业模式。请分析回答。(1)人工构建的“果草牧菌沼”生态系统中，分解者包括_，沼气池中的能量主要来自生态系统结构中的_。果树和牧草可从菌土中获取_用于生长发育。此生态农业模式的建立实现了_。(2)研究人员调查了生态果园及对照果园中某些昆虫的密度，结果如下表所示。昆虫种类害虫害虫天敌金纹细蛾幼虫体内有姬小蜂卵的百分率(%)蚜虫(头/枝)雌成螨(头/叶)小花蝽(头/枝)瓢虫、(头/枝)食蚜盲蝽(头/枝)生态果园39.30.340.470.290.334060对照果园79.12.580.150.260.0236在两类果园中调查昆虫种群密度常采用的方法是_。果园中的_有捕食关系，姬小蜂和金纹细蛾幼虫的关系是_。(3)从表中结果可知，生态果园的建立形成了有利于_生存的生态环境，减少了农药的使用，对提高果品的品质和_有重要意义。解析该生态系统的分解者有食用菌和沼气池中的微生物。沼气池中奶牛粪便和残余秸秆中的能量都来自生产者。果树和牧草可从菌土中获取无机盐用于生长发育。此生态农业模式的建立实现了物质的循环利用和能量的多级利用。对于活动能力弱、活动范围小的动

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