三年模拟精选2022届高考生物第十一单元专题二十七胚胎工程与生态工程全国通用

【大高考】（三年模拟精选）2022届高考生物第十一单元专题二十七胚胎工程与生态工程（全国通用）A组　基础巩固1.(2022·江西九江七市第一次联考)在畜牧生产中，人们利用多种方法促进优良畜群的繁育，取得了显著成效。请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题：(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________________，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________________，一般选取传代________代以内的细胞(细胞核)注入体外培养到________期的受体去核卵母细胞内，通过________________使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经________________法获能的精子在体外受精后，移入______________中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至________期，取________细胞做DNA分析性别鉴定，并将雌性胚胎移入________________的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。解析　(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养；培养的细胞在贴壁成长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制；由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，减数第二次分裂中期的卵母细胞才具有受精的能力，因此一般选取传代10代以内的细胞(细胞核)注入体外培养到减数第二次分裂中期的受体去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经化学诱导法获能的精子在体外受精后，移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至囊胚期，取滋养层细胞做DNA分析性别鉴定，并将雌性胚胎移入同种的、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答案　(1)原代培养　接触抑制　10　MⅡ中　电刺激(2)化学诱导　发育培养液　囊胚　滋养层　同种的、生理状态相同2.(2022·江西景德镇二模)下面是将目的基因导入动物细胞，培育转基因动物的常用操作程序。根据图示过程和所学知识，将下面操作程序补充完整。7\n(1)构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到工具酶。常用的DNA连接酶有________和________，后者可以用于平末端的连接。如果目的基因要在乳腺细胞中表达，基因表达载体构建时要将目的基因与________的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起，载体一般要有一至多个限制酶切割位点便于________。(2)获得足够数量的受精卵：为了获得足够数量的受精卵，先利用促性腺激素刺激雌性鼠超数排卵，然后从________冲取________，________(需要，不需要)体外培养，之后用于完成体外受精。(3)将目的基因导入细胞：确定目的基因是否整合到染色体上，一般需用___________________________做探针，与转基因小鼠细胞中提取的________进行DNA分子杂交。(4)早期胚胎培养：早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加__________、________、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质。当胚胎培养到适宜的阶段，可进行胚胎移植。(5)胚胎移植：在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行______处理。移植后，还要对受体雌鼠进行______检查。(6)胚胎干细胞形态具有______________的特性，它在添加______________的培养液中可以维持不分化的状态。解析　(1)进行基因工程相关操作常用的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶与T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端；若目的基因在乳腺细胞中表达，则构建基因表达载体时，宜将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子、标记基因及终止子等组件重组；载体中限制酶切割位点便于切开缺口，插入目的基因。(2)经促性腺激素处理后，可从该动物输卵管中冲取卵母细胞直接用于体外受精。(3)确认目的基因一般用放射性同位素或荧光分子标记的目的基因作探针与从受体细胞中提取的基因组DNA杂交，依据是否出现杂交带确认结果，推出结论。(4)早期胚胎培养液成分包括两盐、两素(激素、维生素)及血清。(5)胚胎移植前需对受体进行同期发情处理；移植后，要对受体雌鼠进行是否妊娠检查。(6)胚胎干细胞形态上具有体积小，细胞核大，核仁明显等特征，7\n它在添加抑制因子的培养液中可维持不分化状态。答案(1)E·coliDNA连接酶　T4DNA连接酶　乳腺蛋白基因　目的基因的插入(2)输卵管　卵子(卵母细胞)　不需要(3)放射性同位素标记(荧光分子标记)的目的基因(单链)　基因组DNA(核DNA)(4)维生素　激素　(5)同期发情　妊娠(6)体积小，细胞核大，核仁明显　抑制因子3.(2022·中山模拟)下图代表试管动物的培育过程，请根据图示信息回答下列问题。(1)在体外受精时，精子获能的方法有______和______，卵细胞则要培养到______________________(时期)才能与精子结合。获能的精子和培养成熟的卵子一般都可以在____________________溶液中完成受精过程。(2)体外受精后，应将受精卵移入________中继续培养。(3)采用________技术，能得到“同卵多胞胎”，这种技术一般选择发育良好、形态正常的________。对胚胎进行分割时，要特别注意将________均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。(4)图中促使动物超数排卵的激素一般是________，对代孕动物所做的准备工作是进行________。解析　精子获能的方法有培养法和化学诱导法两种，卵细胞只有培养到减数第二次分裂中期才能在获能溶液或专用的受精溶液中与精子结合，然后将受精卵移入发育培养液中培养。通过对桑椹胚或囊胚的胚胎分割可以获得“同卵多胞胎”，利用囊胚进行分割时，应将内细胞团均等分割。用促性腺激素处理雌性供体可以超数排卵，对受体动物进行同期发情处理使其易于接受胚胎。答案　(1)培养法　化学诱导法　减数第二次分裂中期　获能溶液或专用的受精　(2)发育培养液　(3)胚胎分割桑椹胚或囊胚　内细胞团　(4)促性腺激素　同期发情处理B组　能力提升1.(2022·河北唐山摸底)胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，7\n对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。请根据动物受精和早期胚胎发育过程回答下列问题：(1)在动物体内卵子的发生过程中，减数第一次分裂完成的时间是在雌性个体____________，当次级卵母细胞发育到________时期时才具备与精子受精的能力，受精的场所是________，判断卵子是否受精的重要标志是________________。(2)受精过程中防止多精入卵的两道屏障是________和________。(3)胚胎发育过程首先是卵裂，所得每个子细胞的体积比受精卵________，胚胎发育到________期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫做孵化。(4)胚胎干细胞是由囊胚的________或________中分离出来的一类细胞，在人类疾病治疗和科学研究中有着广泛的应用。解析　(1)在动物体内卵子的发生过程中，减数第一次分裂发生在排卵前后；当次级卵母细胞发育到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力；受精的场所是输卵管；判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。(2)受精过程中，防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(3)胚胎发育过程首先是卵裂，该过程中，细胞通过有丝分裂方式增殖，细胞数目增加，但胚胎的体积不变或略微减小，因此所得每个子细胞的体积比受精卵小；胚胎发育到囊胚期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫做孵化。(4)胚胎干细胞是由早期胚胎(囊胚的内细胞团)或原始性腺中分离出来的一类细胞，在人类疾病治疗和科学研究中有着广泛的应用。答案　(1)排卵前后　MⅡ中期　输卵管　在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体　(2)透明带反应　卵细胞膜反应(顺序可颠倒)　(3)小　囊胚　(4)内细胞团原始性腺2.(2022·东北三校第一次联合模拟)在治疗人类某些疾病时，人的体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织器官后，可用于组织器官的移植，操作流程如图所示。请回答：7\n(1)进行图中过程①时，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至________期，该期卵母细胞核的位置靠近________，可用微型吸管将之与细胞核一并吸出。(2)图中过程②表示将用物理或化学方法激活重组细胞，使其在发育培养液中完成______，最终形成囊胚的过程。(3)图中过程③④表示从囊胚中取出________细胞，将其培养在________细胞上，形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干胞在形态上的特性表现为______________。(4)图中过程⑤表示在培养液中加入________，就可以诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化，用于患者的组织器官移植。解析　本题考查胚胎工程和核移植知识，考查了理解能力，难度较小。(1)进行核移植时，需将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期。在去核时，将细胞核及其附近的第一极体一并吸出。(2)重组细胞被激活，分裂分化成早期胚胎。(3)囊胚中有内细胞团，需在饲养层细胞上分化。胚胎干细胞具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显的特点。(4)⑤为胚胎干细胞分化为多种细胞，因此需在培养液中加入分化诱导因子。答案　(1)MⅡ中　第一极体(或极体)(2)分裂和分化(3)内细胞团　饲养层　细胞体积小，细胞核大，核仁明显(4)分化诱导因子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________________________________________。7\n移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是____________________________________________________________________________________________。解析　(1)由以上分析可知，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。(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.(2022·北京朝阳区模拟)下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、CO2浓度等可适当控制)。请据图回答下面的问题。(1)图中该生态系统能量流动的源头是______________。沼气池中的微生物在该生态系统的成分中属于________。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内的作用是_______________________，从而可提高农作物的产量。(2)相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了________中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的________原理。7\n(3)植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以经过微生物产生的________酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料。葡萄糖转化成乙醇的反应式为___________________________________________________________________。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的________原理。解析　(1)图中该生态系统能量流动的源头是太阳能。沼气池中的微生物是该生态系统的分解者。沼气燃烧后生成的CO2通入大棚内，可以增加大棚中二氧化碳浓度，提高植物光合作用的强度，从而可提高农作物的产量。(2)该生态系统充分利用了粪便等废物中的能量，因此相对一般农业生态系统而言，此生态系统能提高经济效益；“无废弃物农业”主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。(3)植物秸秆的主要成分是纤维素，因此可被纤维素酶水解。葡萄糖转化成乙醇的反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的整体性原理。答案　(1)太阳能　分解者　可以增加大棚中二氧化碳浓度，提高植物光合作用的强度(2)粪便等废物　物质循环再生(3)纤维素　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　整体性7