（课标Ⅱ卷）2020届高考生物一轮复习 专题28 胚胎工程与生态工程课件

高考生物(课标Ⅱ生物专用)专题28胚胎工程与生态工程1.(2015山东理综,36,12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下: (1)过程①采用的是细胞工程中的技术,过程②采用的是胚胎工程中的技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用五年高考自主命题·省(区、市)卷题组考点1胚胎工程和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B解析(1)图中①过程采用体细胞核移植技术;过程②为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程,利用了(早期)胚胎培养技术。(2)动物细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,CO2的作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时,需用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上除目的基因外,还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性,可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体,则不会发生免疫排斥反应。解题关键判断出题图中胚胎工程各步骤的名称是解答本题的关键。2.(2015安徽理综,31Ⅱ,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子Ⅸ医用蛋白,其技术路线如图。 (1)由过程①获得的A为。(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是。受体应选用期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为。答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞MⅡ中(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养解析(1)在基因工程中,构建基因表达载体后才能将目的基因导入受体细胞。(2)核移植技术选用的成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期(MⅡ中期),需去掉细胞核以保证得到的克隆动物的核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。(3)胚胎移植时受体动物对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的胎儿成纤维细胞具有增殖能力,可进行传代培养,所以理论上可利用动物细胞培养技术和核移植技术,获得无限个转基因绵羊。3.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是,后代中出现这种母牛的概率是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。 精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵子的成熟在过程中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用技术。答案(1)生长发育或胚胎发育隐性♂A×♀C1/8(2)获能或增强活力③供能性别、高产奶和适应生长的基因②(3)胚胎分割解析(1)由于B是具有适宜本地生长基因的纯合子,故选择B作为母本,可使胚胎在母体内正常生长发育。让B与纯合的具有高产奶基因的A杂交得到C,C牛的产奶量并未提高,可推知高产奶是隐性性状,而C为杂合子。因引进的是含高产奶基因的纯种公牛,故可选用♂A×♀C杂交组合,后代中高产奶且适宜本地生长的母牛的概率为1/4×1/2=1/8。(2)精子需进行获能处理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精过程中完成。胚胎培养中,葡萄糖的作用是提供能量。为筛选出具有优良性状的母牛,在胚胎移植前应鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。经过过程②的基因重组产生同时含有高产奶基因和适应本地生长基因的卵细胞,是后代出现高产奶且适宜本地生长母牛的前提。(3)可通过胚胎分割技术提高已有胚胎的利用率。考点2生物技术的安全性及伦理问题考点3生态工程[2016浙江自选,18(二)]某农户建立了小型的“蔬菜—鸡、猪—沼气”系统。请回答:(1)这一系统属于人工干预下的生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和,在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑这三者的投入与产出外,还要考虑的投入。(2)在该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于的生态工程。A.生物多样性保护和持续利用B.节水和废水处理与利用C.山区小流域综合治理与开发D.洁净及可再生能源系统组合利用答案(1)庭院分解者劳动者(2)D解析(1)该小型人工系统属于庭院生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和分解者,在分析该系统的经济效益时,需要综合考虑这三者的投入和产出及劳动者的投入。(2)该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于洁净及可再生能源系统组合利用的生态工程。1.(2014重庆理综,7Ⅰ,10分)为治理某废弃采石场的生态环境,对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土,并选择适生植物进行人工造林,不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0→t1,植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的转化为无机物,使土壤条件得到改善;同时由于人工林土壤中存在,导致群落中植物物种数增加;t1→t3,人工林抵抗力稳定性的变化是;群落中植物物种数逐渐增加,物种之间加剧。 (2)通过人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又可提高社会和经济效益,这主要体现了生态工程的原理。教师专用题组答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性(系统论)解析(1)在生态系统中,将有机物转化为无机物的生物是分解者。人工林土壤中存在种子或繁殖体,会导致群落物种数增多,进而使人工林自我调节能力增强,抵抗力稳定性增强。由于阳光等资源有限,群落中植物物种数增加,物种间竞争加剧。(2)人工林建设和园林景观构建,既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,这主要体现了生态工程的整体性原理。2.(2013山东理综,35,8分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下: (1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为。(2)图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为;也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。答案(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化解析该题综合考查动物细胞工程和胚胎工程技术的原理和方法。(1)对动物细胞进行的初次培养为原代培养,动物细胞培养时具有细胞贴壁生长和接触抑制现象。(2)胚胎移植所需的胚胎可从供体输卵管中通过冲卵的方法获得,也可将卵子经体外受精或核移植后获得的受精卵或重组细胞,进一步培养得到早期胚胎。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可进行冷冻保存。(4)胚胎干细胞常由囊胚的内细胞团分离培养获得,由于iPS细胞具有发育的全能性,经定向诱导可分化形成特定组织细胞,因而在医学上具有广阔的应用前景。3.(2012山东理综,35,8分)毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。 (1)过程①中最常用的运载工具是,所需要的酶是限制酶和。(2)在过程②中,用处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是。(3)在过程③中,用处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,通过技术可获得较多胚胎。答案(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素,孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割解析此题综合考查基因工程、细胞工程、胚胎工程等知识。(1)构建基因表达载体时,一般需用同一种限制酶切割目的基因和载体,以产生相同黏性末端,并用DNA连接酶连接成重组表达载体。常用的载体是质粒。(2)利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。动物细胞培养时,需将细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是维持培养液的pH。(3)运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞,常用的激素是促性腺激素或促滤泡素。成熟卵细胞在核移植前要进行去核处理。(4)核移植时获得的重组细胞经过早期胚胎培养,可以获得早期胚胎。为获得更多胚胎,可以使用胚胎分割法。4.(2011课标,40,15分)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中,微生物通过呼吸将有机物分解。(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。(4)一般来说,生态工程的主要任务是对进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。答案(1)无氧和有氧(或细胞)(2)群落一生产者太阳(3)物质循环再生物种多样性(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)解析(1)依据题干提供的信息分析,污水流经厌氧沉淀池时,有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物;流经曝气池时,有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物;流经兼氧池后,微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。(2)据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。植物处于食物链的第一营养级;植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。(4)根据小题中提供的信息可推测出,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。1.(2019甘肃天水三模,38)人的血清白蛋白在临床上需求量很大,利用转基因奶牛乳腺生物反应器可生产人的血清白蛋白。回答问题:(1)在培育转基因奶牛时,应将血清白蛋白基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起,通过技术将其导入奶牛的受精卵中。(2)导入目的基因的受精卵需培养到阶段才可进行胚胎移植。暂不移入的早期胚胎可使用方法保存。(3)进行胚胎移植前需要进行,目前最有效、最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是从被检测的囊胚中取出几个细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(