高考生物大二輪專題復(fù)習(xí) 選修3_2 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題、生態(tài)工程測(cè)試

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選修3.2 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題、生態(tài)工程測(cè)試 (本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！) 一、選擇題 1．人的血清白蛋白有著廣泛的藥用價(jià)值，科學(xué)家通過(guò)培育乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人血清白蛋白，流程如下： (1)在基因工程中，①被稱為_(kāi)_______。若①因數(shù)量少而不能滿足生產(chǎn)需要，常利用________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。 (2)②應(yīng)該取自____________(填“雄性”或“雌性”)荷斯坦奶牛，由②到③的過(guò)程中，需將②用________處理后進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)從③到④的過(guò)程中，用于核移植的供體細(xì)胞③一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是________________________________________________________________________ ________________；作為受體細(xì)胞的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)至________________期；形成④時(shí)常通過(guò)______________(物理方法)進(jìn)行激活，使其完成分裂和發(fā)育進(jìn)程。 (4)④培養(yǎng)至⑤后，可通過(guò)__________技術(shù)獲得多個(gè)⑥，從而提高胚胎的利用率。胚胎移植的實(shí)質(zhì)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：　(1)目的基因　PCR (2)雌性　胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) (3)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持二倍體核型　MⅡ(或減數(shù)第二次分裂)　電脈沖(或電刺激) (4)胚胎分割　早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移 2．下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所做的一系列研究，過(guò)程Ⅰ是將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過(guò)組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過(guò)程以及影響的因素。過(guò)程Ⅱ是將Gfp基因(綠色熒光蛋白基因)導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞制備綠色熒光小鼠的過(guò)程?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題： (1)圖中所用的胚胎干細(xì)胞可以從囊胚的________或原始生殖腺中分離出來(lái)。過(guò)程Ⅰ的研究利用了胚胎干細(xì)胞具有________的特點(diǎn)。ES細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)液中添加__________能維持不分化的狀態(tài)。 (2)Gfp基因和質(zhì)粒中都存在SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)。過(guò)程①中應(yīng)選用________和________兩種限制酶對(duì)________和____________________進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。 (3)②過(guò)程常用的方法是________________，③過(guò)程為_(kāi)___________。 (4)可以使用____________________方法在蛋白質(zhì)水平上鑒定小鼠是否存在綠色熒光蛋白。 解析：　(1)胚胎干細(xì)胞是從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始性腺中分離出來(lái)的。過(guò)程Ⅰ是胚胎干細(xì)胞發(fā)育為胚胎，利用了胚胎干細(xì)胞的全能性。體外培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)液中添加抑制因子能夠使胚胎干細(xì)胞維持不分化狀態(tài)。(2)由圖可知，BamHⅠ的識(shí)別序列在Gfp基因中，因而在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用HindⅢ和SalⅠ兩種限制酶對(duì)含Gfp基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割，以保證重組DNA序列的唯一性。(3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法，③過(guò)程為將早期胚胎移植入受體的胚胎移植過(guò)程。(4)基因工程中在蛋白質(zhì)水平的鑒定方法主要是抗原—抗體雜交法。 答案：　(1)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　全能性　抑制因子　(2)SalⅠ　HindⅢ 質(zhì)?！『珿fp基因的DNA　(3)顯微注射法　胚胎移植 (4)抗原—抗體雜交 3．(2015江西鷹潭二模)下列是生物學(xué)技術(shù)制備抗體的兩個(gè)途徑模式簡(jiǎn)圖。 (1)在獲取抗體之前，需要向健康人體注射特定抗原(如乙肝疫苗)，并且每隔一周重復(fù)注射一次。免疫細(xì)胞A在人體主要介導(dǎo)(參與)________免疫。 (2)過(guò)程①至②抗體的獲取稱為_(kāi)___________，其中①是__________________________過(guò)程。 (3)④過(guò)程需要________酶，⑤過(guò)程則需要特定的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。 (4)抗體1與抗體2相同之處是____________________，不同之處在______________。 (5)如果想用棉花產(chǎn)生該種抗體，則⑥過(guò)程的受體細(xì)胞通常選用____________，經(jīng)過(guò)篩選后再侵染棉花體細(xì)胞，轉(zhuǎn)化成功后通過(guò)______________技術(shù)獲得能產(chǎn)生抗體的轉(zhuǎn)基因棉花植株。 解析：　(1)從已免疫的機(jī)體提取出漿細(xì)胞用于生產(chǎn)單克隆抗體，漿細(xì)胞主要參與的是體液免疫。 (2)過(guò)程①是將骨髓瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞融合獲得雜交瘤細(xì)胞，通過(guò)過(guò)程②產(chǎn)生單克隆抗體。 (3)④過(guò)程由mRNA→DNA，屬于逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。 (4)因?yàn)榭刂瓶贵w蛋白質(zhì)合成的基因中脫氧核苷酸序列相同，所以抗體1與抗體2，從化學(xué)本質(zhì)角度分析，相同之處是氨基酸的排列順序，不同之處在空間結(jié)構(gòu)(大腸桿菌只含有核糖體一種細(xì)胞器，缺少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行后期加工)。 (5)基因工程中將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，所以⑥過(guò)程的受體細(xì)胞通常選用土壤農(nóng)桿菌。由棉花體細(xì)胞獲得棉花植株，需經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)。 答案：　(1)體液 (2)單克隆抗體　細(xì)胞融合(或B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合) (3)逆轉(zhuǎn)錄 (4)氨基酸的排列順序　空間結(jié)構(gòu) (5)土壤農(nóng)桿菌　植物組織培養(yǎng) 4．(2015江西宜春模擬)治療性克隆是指把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建形成重組胚胎，體外培養(yǎng)到一定時(shí)期分離出ES細(xì)胞，獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞)，用于治療。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)治療性克隆采用的技術(shù)有____________、______________和干細(xì)胞培養(yǎng)。 (2)ES細(xì)胞可從重組胚胎培養(yǎng)到囊胚時(shí)期的________中分離。 (3)在培養(yǎng)液中加入____________可誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞，體現(xiàn)了ES細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的______________。 (4)基因工程的核心步驟是____________________。為治療遺傳性糖尿病，可將正常胰島素基因?qū)隕S細(xì)胞中，檢測(cè)該基因是否插入ES細(xì)胞的DNA上，可采用______________技術(shù)；再將此重組細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化后，篩選得到______________的胰島樣細(xì)胞，并擴(kuò)增培養(yǎng)后輸入患者體內(nèi)，這種治療方法稱為_(kāi)_____________。 (5)中國(guó)政府不反對(duì)治療性克隆，但禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原則是：不贊成、________、________、不接受。 解析：　(1)細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和干細(xì)胞培養(yǎng)都屬于治療性克隆中常采用的技術(shù)手段。(2)胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。(3)在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類型組織細(xì)胞分化，這說(shuō)明胚胎干細(xì)胞具有全能性。(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟；在分子水平檢測(cè)轉(zhuǎn)基因是否成功，可采用DNA分子雜交技術(shù)；體外基因治療是指先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，然后再體外完成轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞增殖培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)，如腺苷酸脫氨酶基因的轉(zhuǎn)移。(5)我國(guó)對(duì)生殖性克隆人的原則是不贊成、不允許、不支持和不接受。 答案：　(1)細(xì)胞核移植　早期胚胎培養(yǎng)　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　(3)分化誘導(dǎo)因子　全能性　(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建　DNA分子雜交　能分泌胰島素　體外基因治療　(5)不允許　不支持 5．(2016遼寧五校聯(lián)考)近幾年來(lái)，工業(yè)污染使得濕地生態(tài)系統(tǒng)不斷遭到破壞?？茖W(xué)工作者為修復(fù)被破壞的生態(tài)系統(tǒng)，在此進(jìn)行了人工引入互花米草的“種青引鳥(niǎo)”生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前后分別對(duì)該濕地植被類型、昆蟲(chóng)種類數(shù)、密度進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，分析回答：(注：海蓬子和互花米草都生長(zhǎng)在潮間帶) 主要植物類型 昆蟲(chóng)種類數(shù) 昆蟲(chóng)密度 實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 實(shí)驗(yàn)前 實(shí)驗(yàn)后 實(shí)驗(yàn)區(qū) 海蓬子 互花米草 47 20 14只/m2 2.3只/m2 對(duì)照區(qū) 海蓬子 海蓬子 47 40 13只/m2 11只/m2 (1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括 ________________________________________________________________________。 (2)調(diào)查該濕地中互花米草的種群密度應(yīng)采用________法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了人類活動(dòng)能影響群落演替的____________________。 (3)①a、b、c過(guò)程中碳的流動(dòng)形式是________。②若鳥(niǎo)的食物互花米草和植食性昆蟲(chóng)由原來(lái)的2∶1調(diào)整為1∶1后，鳥(niǎo)的數(shù)量變?yōu)樵瓉?lái)的________。(傳遞效率按20%計(jì)算) ③互花米草與植食性昆蟲(chóng)之間進(jìn)行的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中具有________________________________________________________________________ ________的作用。 (4)你認(rèn)為此項(xiàng)生態(tài)工程是否達(dá)到了預(yù)期的目的________________。簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。(2)調(diào)查植物的種群密度一般采用樣方法。人類活動(dòng)能影響群落演替的速度和方向。(3)①在生物群落內(nèi)部，碳以有機(jī)物的形式進(jìn)行流動(dòng)。②鳥(niǎo)的食物互花米草和植食性昆蟲(chóng)為2∶1，鳥(niǎo)增加1千克需要的互花米草＝(2/3)20%＋(1/3)20%20%＝35/3。若鳥(niǎo)的食物互花米草和植食性昆蟲(chóng)為1∶1，鳥(niǎo)增加1千克需要的互花米草＝(1/2)20%＋(1/2)20%20%＝15，鳥(niǎo)的數(shù)量變?yōu)樵瓉?lái)的(35/3)/15＝7/9。③互花米草與植食性昆蟲(chóng)之間進(jìn)行的信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用為調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(4)此項(xiàng)生態(tài)工程未能達(dá)到預(yù)期的目的，因?yàn)榕c海蓬子群落相比，互花米草群落中昆蟲(chóng)的種類和密度減小，鳥(niǎo)類食物減少，達(dá)不到“種青引鳥(niǎo)”的目的。 答案：　(1)組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng)) (2)樣方　速度和方向(缺一不可) (3)①有機(jī)物　②7/9?、壅{(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 (4)否　因?yàn)榕c海蓬子群落相比，互花米草群落中昆蟲(chóng)的種類和密度減小，鳥(niǎo)類食物減少，達(dá)不到“種青引鳥(niǎo)”的目的 6．我國(guó)已實(shí)現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。如圖所示是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過(guò)程，a～h為操作過(guò)程，請(qǐng)回答： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是______________(填字母)，d操作的名稱是________，h操作的核心是__________________，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于________期。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱是①________，②________，③________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到______________階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)注意____________________。 (3)圖中用到的激素是__________，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。 解析：　胚胎工程包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等多種技術(shù)。(1)培育試管牛C包括體外受精→胚胎移植→后代(即a→b→f→g)；d操作是胚胎移植，h操作是基因工程技術(shù)，核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括：③內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、①滋養(yǎng)層和②囊胚腔，胚胎分割時(shí)一般采用的是囊胚或桑椹胚，這個(gè)階段的細(xì)胞分化程度相對(duì)比較低，分割時(shí)要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的均等分割和不受損傷。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根據(jù)受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)的原理可知胚胎在受體子宮中能夠存活。 答案：　(1)a→b→f→g　胚胎移植　基因表達(dá)載體的構(gòu)建　MⅡ中　(2)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　桑椹胚或囊胚 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(3)促性腺激素　受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng) 7．下圖是牛胚胎移植示意圖，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題： (1)牛胚胎移植過(guò)程中，分娩產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)來(lái)自________________。移植前可選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的____________進(jìn)行____________，實(shí)現(xiàn)同卵多胎。 (2)胚胎移植前可用SRY—PCR法進(jìn)行性別鑒定，在用PCR擴(kuò)增SRY基因時(shí)，需要的條件主要有擴(kuò)增緩沖液、模板DNA、4種脫氧核苷酸、特定引物和________________________________________________________________________。 (3)從供體母牛子宮內(nèi)收集胚胎的方法叫________，其生理學(xué)基礎(chǔ)是________________________________________________________________________ ________。 (4)一頭良種犢牛成年后腎功能異常，治療方式選擇器官移植，為避免發(fā)生免疫排斥，可通過(guò)______________技術(shù)獲其胚胎干細(xì)胞，再誘導(dǎo)分化成相應(yīng)組織、器官，然后進(jìn)行移植。胚胎干細(xì)胞可來(lái)源于囊胚的__________。 解析：　(1)在牛胚胎移植過(guò)程中，產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)分別來(lái)自于供體公牛和母牛；移植前可選擇一些發(fā)育較好的早期胚胎如桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割，可獲得同卵雙胎或多胎。(2)PCR技術(shù)是體外獲得DNA的常用技術(shù)，需要的條件主要有緩沖液、模板、原料，還要有熱穩(wěn)定DNA聚合酶。(3)通過(guò)沖卵的方法可獲得母牛子宮內(nèi)的早期胚胎，沖卵中的“卵”是指早期胚胎，因?yàn)樵缙谂咛バ纬珊螅幱谟坞x狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系。(4)通過(guò)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)可獲得胚胎干細(xì)胞，再誘導(dǎo)分化成所需的組織或器官進(jìn)行移植；囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)尚未分化，可分化為動(dòng)物體內(nèi)任何組織的細(xì)胞。 答案：　(1)供體公牛和母牛　桑椹胚或囊胚　胚胎分割 (2)TaqDNA聚合酶(或熱穩(wěn)定DNA聚合酶)　(3)沖卵　早期胚胎未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)　(4)體細(xì)胞核移植　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)