全国通用2022高考生物二轮复习第七单元专题二胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题生态工程专题整合

【创新设计】（全国通用）2022高考生物二轮复习第七单元专题二胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程专题整合1．(2022·黑龙江绥化一模)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题：(1)雌性排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于________卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂________期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明________过程已发生。(2)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞，无奈需进行试管婴儿技术，该技术包括________和________。(3)2022年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于________，具体措施有________________(举例说明，任答两种)，利用的生态工程原理是________________。答案　(1)初级　中　受精　(2)体外受精　胚胎移植　(3)植被恢复和土壤微生物群落的重建　人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程(任答两项)　系统学与工程学原理2．(2022·山东潍坊一模)科学家仅使用小分子化合物的组合对体细胞进行处理，成功地将已高度分化的小鼠成纤维上皮细胞诱导成多潜能干细胞，并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)。下图是利用CiPS细胞对镰刀形细胞贫血症小鼠进行基因治疗的技术流程：请据图回答：(1)过程①中，在培养液中加入________使上皮组织细胞彼此分散，若用传代培养的细胞应不超过10代，以保证细胞的________不发生变化。7\n(2)科学家用小分子化合物的组合对小鼠成纤维上皮细胞进行处理，促使已经________的成纤维上皮细胞“重新编程”产生CiPS细胞，这些CiPS细胞与囊胚中________细胞性质相同。(3)过程③中，导入的重组质粒中调控目的基因表达的组件是________________，________的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。(4)若利用CiPS细胞诱导分化形成________，再经______技术，可较容易得到高等动物的体细胞克隆个体。(5)CiPS细胞经体外诱导分化，可以直接培育出人造组织器官。图中培育骨髓造血干细胞移植回该小鼠体内与异体骨髓造血干细胞移植相比，最大的优点是________。答案　(1)胰蛋白酶　正常的二倍体核型(遗传物质)(2)(高度)分化　内细胞团(3)启动子和终止子　标记基因(4)早期胚胎(桑椹胚、囊胚)　胚胎移植(5)不出现免疫排斥反应3．(2022·江西红色六校第一次联考)下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题：(1)A细胞是________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育到________时期的胚进行操作。(3)②指的是________________。(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是________________。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意____________________________________。(6)受体母牛必须和供体牛属于________________。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是____________________________________________。解析　(1)由图可知，A是卵母细胞；在体外受精前要对精子进行获能处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作。(3)②是囊胚腔。7\n(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传物质。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(6)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。由此可见，受体母牛必须和供体牛属于同一物种。受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应，这是胚胎能在受体子宫中存活的生理基础。答案　(1)(次级)卵母细胞　获能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)具有相同的遗传物质(5)将内细胞团均等分割(6)同一物种　受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应4．下图表示利用胚胎干细胞获得转基因小鼠的流程。请回答下列问题：(1)过程①所培养的细胞应取自囊胚的__________。(2)过程②中，提取的DNA在水浴加热的条件下需用试剂________鉴定，基因转入前需要先构建________，其目的是_______________________________。(3)过程③称为____________。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚，所以需要加入________。(4)过程④所使用的是______技术，进行该操作前需要对受体雌鼠进行____________。答案　(1)内细胞团7\n(2)二苯胺　基因表达载体　使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达(3)动物细胞培养(早期胚胎培养)　动物血清(4)胚胎移植　同期发情处理5．如图表示转基因牛的培育过程，请据图分析回答下列问题。(1)①过程为________。(2)体外培养胚胎干细胞时，通常要加入________等一些天然成分，除了要保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中，还需要保证细胞生活所需适宜的________和________。(3)②过程是将细胞注入图中囊胚的________位置，母牛A和B需要用激素进行处理使其________。(4)为获得较多基因型相同的犊牛，常采用________的方法。③过程是________，实际上是________________________________________________________________________的过程。解析　(1)①过程为用被酶切割的载体和目的基因构建基因表达载体。(2)动物细胞培养液的成分包括糖、氨基酸、无机盐、微量元素和动物血清、血浆等。动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质(合成培养基)；温度和pH(36.5±0.5℃，7.2～7.4)；气体环境(氧气和二氧化碳)等。(3)从图中分析，含有目的基因的胚胎干细胞应注入囊胚的内细胞团，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。供体母牛和受体母牛需要进行同期发情处理。(4)为获得较多基因型相同的胚胎可采用胚胎分割的方法。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。答案　(1)构建基因表达载体(2)血清、血浆　温度　pH(3)内细胞团　同期发情(4)胚胎分割　胚胎移植　生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代7\n6．胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。结合所学知识，回答下列问题：(1)采集卵母细胞时，可用______激素处理良种母牛，使其超数排卵；从良种公牛体内采集的精子需经______处理后，才能获得受精能力。(2)在体外培养受精卵时，所需气体主要有______；另外，所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及____________等物质。(3)图中A代表__________过程，它在胚胎工程中的意义在于________________________。(4)研制能够产生人生长激素的牛乳腺生物反应器时，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是______；获得转基因母牛后，如果____________________，则说明目的基因已经表达。解析　(1)用促性腺激素处理良种母牛，可使其超数排卵。采集的精子经获能处理后才能与处于减数第二次分裂中期的卵子结合形成受精卵。(2)O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。哺乳动物胚胎培养需要“两盐”(无机盐和有机盐)、“两素”(激素和维生素)、“两酸”(核苷酸和氨基酸)和动物血清等。(3)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力等。(4)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。答案　(1)促性腺　获能(2)O2和CO2　动物血清(3)胚胎移植　提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法　牛奶中含有人生长激素(或牛乳腺细胞已合成人生长激素)7．在政府的大力支持下，部分村镇的农民朋友率先建起了以沼气池为中心的生态工程。如图是某同学绘制的一个庭院生态工程示意图，分析并回答下列问题：(1)该生态系统的“基石”是________，沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是作为________。7\n(2)构建这种以沼气池为中心的生态模式时所依据的最主要的生态学原理是________。在沼气发酵的过程中，有一种微生物有除臭作用，这种微生物是________，它的除臭过程是________________________________________________________________________。(3)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态园，并把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程中________原理。(4)生态农业是一个在生态上能自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述不正确的是________。A．生态农业中食物链的各营养级之间的能量传递效率大大提高了B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治的方法解析　(1)生产者是生态系统的“基石”，该生态系统中黄瓜、番茄等蔬菜是生产者。沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物是生态系统的分解者。(2)该生态系统依据的原理是物质循环再生原理。沼气发酵过程中产生的臭气是氨气，常利用硝化细菌的硝化作用除去。(3)把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，提高了生态系统的复杂性，从而改善了生态系统的功能，这体现了生态工程中系统的结构决定功能原理。(4)生态农业的生态系统中食物链的各营养级之间的能量传递效率不变，但生态系统的营养结构变复杂了。答案　(1)黄瓜、番茄等蔬菜　分解者(2)物质循环再生原理　硝化细菌　将氨气氧化为亚硝酸盐和硝酸盐(3)系统的结构决定功能(4)A8．部分哺乳动物的繁殖能力相对比较低，要提高繁殖能力，可利用胚胎工程。请回答以下问题：(1)利用胚胎移植快速繁殖一些大型优良雌性哺乳动物的步骤包括：①对供、受体的选择和处理。对供体的处理方法是________________，该处理能使供体进行超数排卵。7\n②配种或人工授精。如受精作用在体外进行，则精子必须进行获能处理，通常采用的方法是________和________。获能后的精子与卵子相互识别后，首先发生________反应，使顶体内的酶释放出来。为防止多精子入卵受精的两道屏障依次是____________________。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。对胚胎进行培养时，所用的培养基为________(填“固体”或“液体”)培养基，其中有一种天然成分，即________，为了保证被培养的胚胎处于无菌无毒的环境，要在培养基中添加________，并进行灭菌处理。胚胎保存的方法是________。④对胚胎进行移植，以及移植后的检查等步骤。(2)在培养试管动物和克隆动物时，都需要把卵母细胞培养到________________，所不同的是在培养克隆动物时要对卵母细胞进行________处理。解析　(1)对供体和受体进行同期发情处理时用孕激素，而用促性腺激素处理供体，能使其超数排卵。(2)在培养试管动物和克隆动物时都需要把卵母细胞培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)，不同的是克隆动物时，要对卵母细胞进行去核处理。答案　(1)①注射促性腺激素　②培养法　化学诱导法　顶体　透明带反应和卵细胞膜反应　③液体　动物血清(或血浆)　抗生素　冷冻保存(或者在－196℃的液氮中保存)(2)减数第二次分裂中期　去核7