高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題二十五 胚胎工程與生態(tài)工程試題

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專題二十五 胚胎工程與生態(tài)工程試題 考綱要求　1.從受精卵談起[加試(a)]。2.胚胎工程[加試(a)]。3.生態(tài)工程的主要類型[加試(a)]。4.生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[加試(a)]。5.活動：庭院生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益分析[加試(a)]。 考點(diǎn)一　胚胎工程　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．受精作用與胚胎發(fā)育過程 (1)受精：成熟的精卵融合成為受精卵的過程。精卵需要通過細(xì)胞表面的識別蛋白相互識別。 (2)胚胎發(fā)育的過程 卵裂球 ―→囊胚 ―→ 組織器官 2．胚胎工程 (1)含義：通常指在胚胎發(fā)育過程中進(jìn)行的胚胎操作技術(shù)。 (2)研究的重點(diǎn)內(nèi)容：主要包括體外受精、胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。 (3)研究對象：主要限定于高等脊椎動物，特別是哺乳動物。 3．體外受精與胚胎的體外培養(yǎng) (1)體外受精過程 ①精子的采集及獲能：從附睪中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達(dá)到獲能狀態(tài)。 ②卵細(xì)胞的采集：最常用的方法是卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后，用穿刺針吸取卵泡液(連同卵母細(xì)胞)取出，然后在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，促進(jìn)其成熟。 ③受精：獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時(shí)間，便可受精。 ④受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入和著床，通常移植的適宜時(shí)期是發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎。 (2)胚胎體外培養(yǎng) ①早期胚胎在人工創(chuàng)造的環(huán)境中的發(fā)育。 ②胚胎不同發(fā)育時(shí)期需要不同培養(yǎng)液。 ③尚無從受精卵到新生兒的全體外培養(yǎng)技術(shù)。 4．胚胎移植與胚胎分割 (1)胚胎移植 ①原因：無法進(jìn)行全體外胚胎培養(yǎng)。 ②移植的胚胎可以來自試管，也可以取自輸卵管或子宮角。 ③通常移植時(shí)期是發(fā)育到8細(xì)胞以上的胚胎，如早期囊胚。 (2)胚胎分割 ①在顯微鏡下用切割針或切割刀把胚胎切成多份；或用胰蛋白酶處理卵裂球使卵裂球中的細(xì)胞分散開。 ②分割的胚胎或細(xì)胞直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植至受體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。 5．胚胎干細(xì)胞 (1)來源：囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 (2)培養(yǎng)：一般用胚胎成纖維細(xì)胞做飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞，這樣可以促進(jìn)干細(xì)胞生長，同時(shí)抑制干細(xì)胞的分化。 (3)獲?。喊涯遗叻诺接酗曫B(yǎng)層的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，直到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)突出飼養(yǎng)層外，然后用酶消化或機(jī)械剝離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，再把它用酶消化成單個(gè)細(xì)胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 (4)應(yīng)用 ①胚胎干細(xì)胞核移植：將胚胎干細(xì)胞核移植到去核卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術(shù)。 ②用干細(xì)胞克隆器官，為器官移植提供器官。 [思考診斷] 1．從卵巢中采集的卵母細(xì)胞可直接與獲能的精子進(jìn)行體外受精(　　) 提示　從卵巢中采集的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)成熟(減數(shù)第二次分裂中期)后才可與獲能的精子進(jìn)行體外受精。 2．囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性(　　) 提示　囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，但是滋養(yǎng)層細(xì)胞只能發(fā)育成胎膜和胎盤。 3．囊胚形成的過程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大(　　) 提示　受精卵到囊胚形成的過程中，主要發(fā)生了卵裂，卵裂過程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷縮小，細(xì)胞的總體積基本不變或略有縮小。 4．在對囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割(　　) 提示　分割的是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 5．原腸胚時(shí)期的每一個(gè)細(xì)胞都屬于全能干細(xì)胞(　　) 提示　原腸胚細(xì)胞已經(jīng)具有三個(gè)胚層的分化。 6．胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點(diǎn)(　√　) 1．胚胎工程基本操作流程 名稱 操作流程 體外受精和胚胎體外培養(yǎng) 胚胎移植 胚胎分割 2.胚胎移植分析 (1)“供體”與“受體”的確定：提供胚胎的個(gè)體稱為“供體”，接受胚胎的個(gè)體稱為“受體”；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應(yīng)為常見或存量大的品種。 (2)實(shí)質(zhì)：胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變。 (3)優(yōu)勢：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次用孕激素對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對供體進(jìn)行處理使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植過程產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，與受體牛沒有關(guān)系。 3．胚胎分割分析 (1)胚胎分割 對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，必須將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育成胚胎本身的基礎(chǔ)細(xì)胞，其他細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時(shí)不能將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)多的部分正常發(fā)育的能力強(qiáng)，含內(nèi)細(xì)胞團(tuán)少的部分發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。 (2)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖取決于胚胎是由受精卵形成的還是由核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞發(fā)育而成的。 題型一　受精作用和胚胎發(fā)育 1．下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是(　　) A．絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識別具有物種特異性 B．卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大 C．囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性 D．原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個(gè)胚層 答案　A 解析　同種動物的精卵細(xì)胞的表面有特異性相互識別的蛋白，這是同種動物的精卵能結(jié)合的原因之一；受精卵不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂即卵裂，卵裂產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)稱卵裂球，隨著卵裂的進(jìn)行，卵裂球體積不變或減小，細(xì)胞逐漸變??；滋養(yǎng)層細(xì)胞不具有發(fā)育的全能性，即不能分化出成體動物的所有組織和器官；囊胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個(gè)胚層。 2．下圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述錯誤的是(　　) A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精 B．②過程只與細(xì)胞膜的流動性有關(guān) C．③過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂 D．④過程屬于胚胎移植過程 答案　B 解析　在進(jìn)行體外受精時(shí)，獲取的精子需獲能后才能進(jìn)行體外受精；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細(xì)胞的識別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動性有關(guān))、核的融合等；③過程是卵裂過程，該過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂；④過程是將早期胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程。 題型二　胚胎的培養(yǎng)和技術(shù) 3．牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎 B．圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素 C．為了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D．供體和受體(代孕母牛)要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 答案　D 解析　胚胎移植的目的是發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力；胚胎分割是將一個(gè)胚胎分成多份，從而提高了優(yōu)良胚胎的利用率；胚胎移植過程不同于器官移植，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需要進(jìn)行免疫檢查。 4．胚胎工程中各種胚胎操作技術(shù)如圖所示，下列分析正確的是(　　) A．圖中“小牛”的性別為雄性 B．胚胎體外培養(yǎng)需利用飼養(yǎng)層來抑制其分化 C．d可直接移植給受體 D．a(chǎn)的滋養(yǎng)層細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)與e相同 答案　C 解析　圖中良種公牛和良種母牛通過體外受精得到多個(gè)受精卵，這多個(gè)受精卵中的遺傳物質(zhì)并不相同，也無法判斷性別，故A、D錯誤；在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí)需利用飼養(yǎng)層來抑制分化，故B錯誤；胚胎體外培養(yǎng)需要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚期進(jìn)行胚胎移植，而題目中已培養(yǎng)到囊胚期，故可直接移植，C正確。 考點(diǎn)二　生態(tài)工程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．生態(tài)工程 (1)原理：整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生。 (2)誕生背景：人口爆炸、糧食短缺、資源枯竭、環(huán)境惡化。 (3)研究對象：社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。 (4)類型 ①物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程：廢物垃圾處理使之資源化，實(shí)現(xiàn)無廢物生產(chǎn)。 ②節(jié)水和廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程。 ③山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程。 ④清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。 (5)總體目標(biāo)：可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)工程是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的基本途徑，是促進(jìn)人和自然和諧發(fā)展的重要手段。 2．生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 (1)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施：套種、間種、輪種。 (2)生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 ①庭院生態(tài)工程。 ②農(nóng)業(yè)生態(tài)工程：種植業(yè)、畜牧業(yè)。 (3)農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(shù) ①物質(zhì)的良性循環(huán)技術(shù)。 ②潔凈可再生的新能源開發(fā)技術(shù)：太陽能、沼氣(生物能)、風(fēng)能、潮汐能、水電能。 ③種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術(shù)。 [思考診斷] 1．生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導(dǎo)思想是環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展(　√　) 2．生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(　　) 提示　生態(tài)工程是少消耗，而不是無消耗。 3．設(shè)計(jì)良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則是追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化(　　) 提示　生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)同時(shí)注重生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 4．礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)工程的關(guān)鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟(jì)效益(　　) 提示　植被的恢復(fù)必須種植原有的物種。 5．“秸稈的多級利用”充分體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理(　√　) 6．建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(　　) 提示　建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈，增加了能量利用的環(huán)節(jié)，系統(tǒng)總能量利用率提高。 題型一　生態(tài)工程的主要類型和原理 1．據(jù)下圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是(　　) A．物質(zhì)經(jīng)過多級利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán) B．每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益 C．由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低 D．由于各級產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染 答案　C 解析　選項(xiàng)A符合物質(zhì)循環(huán)再生原理；選項(xiàng)B對物質(zhì)循環(huán)再生進(jìn)行了進(jìn)一步闡述；選項(xiàng)C與能量多級利用提高了能量利用效率不符；選項(xiàng)D在物質(zhì)循環(huán)再生基礎(chǔ)上，闡述了“污染物是放錯地點(diǎn)的原料”的含義。 2．如圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式。從圖中可知該生態(tài)工程屬于(　　) A．物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程 B．節(jié)水和廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程 C．山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程 D．清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程 答案　B 解析　這是一個(gè)對養(yǎng)豬場的廢水進(jìn)行回收、再生的生態(tài)工程。 題型二　生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及庭院生態(tài)系統(tǒng) 3．“糧桑魚畜”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是江浙平原水網(wǎng)地區(qū)典型的高效農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，下圖表示這一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。據(jù)圖示判斷下列說法錯誤的是(　　) A．沼氣池的建立既充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，又防止了環(huán)境污染 B．通過巧接食物鏈?zhǔn)乖玖飨蚍纸庹叩哪芰扛嗟亓飨蛄巳?，提高了能量的傳遞效率 C．這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國西北地區(qū)，這是因?yàn)樵诮⑸鷳B(tài)工程時(shí)還需要遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原理 D．上述生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)達(dá)到改善系統(tǒng)功能的效果 答案　B 解析　沼氣池的建立使物質(zhì)得以充分利用，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，同時(shí)減少了環(huán)境污染；該生態(tài)農(nóng)業(yè)調(diào)整食物鏈實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用，提高了能量利用率，但沒有改變能量傳遞效率。 4．下面為一庭院生態(tài)系統(tǒng)各成分的組成和相互關(guān)系的示意圖，下列關(guān)于該生態(tài)系統(tǒng)的分析中，正確的是(　　) A．建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用，提高經(jīng)濟(jì)效益 B．若在果樹間間作綠肥類雜草，能導(dǎo)致該系統(tǒng)中生物多樣性增加，可能有效控制果園中某些害蟲的數(shù)量從而減少對果樹的危害 C．在庭院中飼養(yǎng)雞鴨能提高生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的利用效率，增加產(chǎn)量，但由于食物鏈延長，生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率會降低 D．在庭院中建沼氣池處理垃圾、糞便和植物枝葉，目的是盡可能減少分解者獲得的能量，從而使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠? 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能循環(huán)利用；增加生物的多樣性，可提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；能量沿食物鏈傳遞的效率與食物鏈的長短無關(guān)。 探高考　練模擬　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下圖表示高等動物的個(gè)體發(fā)育過程，下列說法正確的是(　　) A．圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育 B．受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大 C．原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 D．原腸胚是進(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期 答案　C 解析　由受精卵發(fā)育為幼體是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體是胚后發(fā)育。卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個(gè)細(xì)胞的體積減小。原腸胚的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。原腸胚期已發(fā)生了細(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時(shí)進(jìn)行移植，如牛、羊一般在桑椹胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進(jìn)行。綜上所述，C項(xiàng)正確。 2．下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是(　　) A．胚胎移植可以定向改造動物的遺傳性狀，③需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育 B．A細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞 C．①②兩個(gè)胚胎具有不同遺傳物質(zhì) D．圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段 答案　B 解析　胚胎移植不能定向改造動物的遺傳性狀；①和②兩個(gè)胚胎是由同一受精卵發(fā)育而來的，其遺傳物質(zhì)相同；在胚胎分割移植時(shí)，胚胎未發(fā)育到原腸胚階段；A細(xì)胞也可以是核移植的重組細(xì)胞。 3．胚胎工程是一項(xiàng)綜合性的動物繁育技術(shù)，可在畜牧業(yè)和制藥業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。下圖是通過胚胎工程培育試管牛的過程。 → (1)從良種母牛的卵巢中采集的卵母細(xì)胞，都需要進(jìn)行體外培養(yǎng)，其目的是____________________；從良種公牛采集的精子需________后才能進(jìn)行受精作用。 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還需要提供______氣體以維持________________________。 (3)圖中過程A稱為______________，它在胚胎工程中的意義在于___________________。 (4)研制能夠產(chǎn)生人類白細(xì)胞介素的牛乳腺生物反應(yīng)器，需將目的基因?qū)肱Ｊ芫眩畛Ｓ玫膶?dǎo)入方法是____________；獲得轉(zhuǎn)基因母牛后，如果_____________________________即說明目的基因已經(jīng)表達(dá)。 答案　(1)使卵母細(xì)胞成熟(或：使卵母細(xì)胞獲得受精能力)　獲能　(2)CO2 　培養(yǎng)液(基)的pH　(3)胚胎移植　提高優(yōu)良母畜的繁殖率　(4)顯微注射法　牛奶中含有人類白細(xì)胞介素(或：牛乳腺細(xì)胞已合成人類白細(xì)胞介素) 解析　獲取的卵母細(xì)胞只有少數(shù)成熟，大部分需培養(yǎng)后才發(fā)育成熟，具備受精條件。獲得的精子也要經(jīng)過獲能處理后才能與卵細(xì)胞受精。動物細(xì)胞培養(yǎng)需要給予O2和CO2，給予CO2的目的是維持培養(yǎng)液正常的酸堿度。胚胎移植是胚胎工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也為研究胚胎工程的其他技術(shù)提供了保障。將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的常用方法是顯微注射法，檢測目的基因是否表達(dá)的方法是檢測有無目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。 4．一青年農(nóng)民利用自己學(xué)習(xí)的生態(tài)學(xué)知識，在自家庭院里建了一個(gè)小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，年創(chuàng)收上萬元。下圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)從圖中可知，人類生活中所需的能源來自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________。 (2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界____________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程具有________________________的特點(diǎn)。 (4)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，你是否支持這一觀點(diǎn)？________。 答案　(1)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染　(2)充分利用了廢棄物中的能量，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用　(3)物質(zhì)循環(huán)　少消耗、多效益、可持續(xù)　(4)否 解析　(1)該生態(tài)農(nóng)業(yè)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。(2)該生態(tài)工程充分利用了廢棄物中的能量，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，使能量能夠更多地被人類利用。(3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程的特點(diǎn)是少消耗、多效益、可持續(xù)。(4)由于食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，不能充分利用能量。 專題強(qiáng)化練　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．下列有關(guān)克隆牛與試管牛的說法中，最合理的是(　　) A．二者都是無性生殖的產(chǎn)物 B．二者都運(yùn)用了動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù) C．二者都證明了動物的體細(xì)胞具有全能性 D．二者的性狀與母本性狀基本相同 答案　B 解析　克隆牛是將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，構(gòu)成重組細(xì)胞，然后將重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎，再將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)得到的；試管牛是通過體外受精方式得到受精卵，然后將受精卵在體外培養(yǎng)成早期胚胎，再將早期胚胎移植到代孕母牛體內(nèi)得到的。由此可見，二者都是通過動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得早期胚胎，且運(yùn)用了胚胎移植技術(shù)?？寺∨Ｊ菬o性生殖的產(chǎn)物，而試管牛是有性生殖的產(chǎn)物；克隆牛證明的是動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，而試管?？勺C明受精卵(細(xì)胞)具有全能性；克隆牛的性狀與供核的“母本”的性狀基本相同，而試管牛的性狀由雙親決定。 2．杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“鉆石級”肉用綿羊。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖所示，相關(guān)敘述正確的是(　　) → A．為了獲得更多的卵母細(xì)胞，需用雌激素對雌性杜泊羊進(jìn)行處理 B．從卵巢中采集的卵母細(xì)胞可直接與獲能的精子進(jìn)行體外受精 C．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑 D．為了進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎 答案　D 解析　超數(shù)排卵用促性腺激素而不是雌激素；從卵巢中采集的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)至成熟后才能與獲能的精子進(jìn)行體外受精；受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故不需注射免疫抑制劑；為了進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎或多胎。 3．培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是(　　) A．甲過程中可通過給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵 B．乙過程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟 C．丙過程與乙過程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液 D．丁過程中早期胚胎需移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi) 答案　A 解析　對良種母山羊采用注射促性腺激素的方法來促進(jìn)其超數(shù)排卵，A正確；乙過程為體外受精過程，B錯誤；乙過程即受精時(shí)用獲能培養(yǎng)液或者專門的受精溶液，丙過程為體外胚胎培養(yǎng)過程，所用溶液為發(fā)育培養(yǎng)液，C錯誤；對代孕母羊的要求只是身體健康，而對它的性狀無要求，D錯誤。 4．(2015杭州西湖中學(xué)統(tǒng)考)設(shè)計(jì)生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”，下圖就是一種“加環(huán)”示意圖。下列說法錯誤的是(　　) A．用殘?jiān)鼇砼嘤秤镁颓?，?shí)現(xiàn)了能量的多級利用 B．用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可增加經(jīng)濟(jì)效益 C．用蛆蛹排泄物作為有機(jī)肥還田，運(yùn)用了物質(zhì)循環(huán)再生的原理 D．在離開人的管理?xiàng)l件下，該生態(tài)工程仍可以正常運(yùn)轉(zhuǎn) 答案　D 解析　該生態(tài)工程中用殘?jiān)鼇砼嘤秤镁颓?，充分地利用了廢棄物，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，A項(xiàng)正確；用原本經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大的玉米芯生產(chǎn)價(jià)值更大的木糖醇，提高了經(jīng)濟(jì)效益，B項(xiàng)正確；蛆的排泄物作為有機(jī)肥還田，有機(jī)物被微生物分解后可供農(nóng)作物生長利用，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)再生，C項(xiàng)正確；該生態(tài)工程是在人的參與下建立的，離不開人的管理，D項(xiàng)錯誤。 5．生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個(gè)在生態(tài)上自我維持的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在保持和改善系統(tǒng)內(nèi)的生態(tài)平衡、不對其周圍環(huán)境造成明顯改變的情況下，求得最大生產(chǎn)力和可持續(xù)發(fā)展。下列關(guān)于生態(tài)農(nóng)業(yè)的敘述中，不正確的是(　　) A．生態(tài)農(nóng)業(yè)中食物鏈的營養(yǎng)級之間能量傳遞效率大大提高了 B．生態(tài)農(nóng)業(yè)比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)抵抗干擾的能力高 C．生態(tài)農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則是能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)再生 D．生態(tài)農(nóng)業(yè)屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，對病蟲害一般采用生物的方法防治 答案　A 解析　生態(tài)農(nóng)業(yè)中生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變復(fù)雜了，但食物鏈的營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率不變，A選項(xiàng)錯誤。 二、非選擇題 6．(2016溫州一模)某研究所為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，采用了以下方法，請據(jù)圖回答： 　　　　　乙牛(♂) 　　　　　↓ 甲牛(♀)→a→配種→回收胚胎→質(zhì)量檢測→丙牛丁牛 (1)胚胎移植能提高具優(yōu)良性狀動物繁殖率的原因之一是：對甲牛進(jìn)行[a]________處理，一次受精就能獲得多個(gè)受精卵，讓________(填“一”或“多”)頭丙牛幫助完成丁牛胚胎發(fā)育過程，甲牛和乙牛專門提供胚胎。 (2)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，則上述過程要改變或增加一些環(huán)節(jié)，如需要將________基因作為目的基因與適當(dāng)?shù)妮d體結(jié)合并導(dǎo)入受體細(xì)胞；為了便于檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，載體上要有________。 (3)若丁牛是乳汁中含有人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，下列敘述中錯誤的是________。 A．丁牛的遺傳物質(zhì)只來自甲牛和乙牛 B．可選受精卵作重組DNA的受體細(xì)胞 C．胚胎移植之前需要對胚胎進(jìn)行檢測和篩選 D．需用含不同成分的培養(yǎng)液來培養(yǎng)不同時(shí)期的早期胚胎 (4)若采集丁牛的乳腺細(xì)胞，用________處理，可分散為單個(gè)的細(xì)胞懸浮液，把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng)，使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)，叫細(xì)胞克隆，未經(jīng)克隆化的細(xì)胞系具有________性。 (5)下列提高細(xì)胞克隆形成率的方法中，不正確的________。 A．使用二氧化碳培養(yǎng)箱 B．選擇適宜的培養(yǎng)基，添加血清 C．培養(yǎng)液中添加胰島素 D．滋養(yǎng)層細(xì)胞支持生長，抑制分化 答案　(1)超數(shù)排卵　多 (2)人干擾素　標(biāo)記基因 (3)A (4)胰蛋白酶　異質(zhì) (5)D 解析　(1)用促性腺激素處理甲牛，可促使甲牛超數(shù)排卵，與乙牛交配可得到多個(gè)受精卵；一頭代孕母牛能夠孕育的胚胎數(shù)量有限，因此需多頭丙牛代孕。 (2)轉(zhuǎn)基因牛能夠產(chǎn)生人干擾素，說明轉(zhuǎn)入了人干擾素基因，即人干擾素基因?yàn)槟康幕颍d體上標(biāo)記基因表達(dá)的產(chǎn)物或控制的性狀可作為目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的篩選依據(jù)，故載體上需有標(biāo)記基因。 (3)丁牛的遺傳物質(zhì)除了來自甲牛和乙牛外，還有轉(zhuǎn)入的外源基因，即人干擾素基因，A項(xiàng)錯誤；受精卵具有發(fā)育的全能性，易發(fā)育形成動物個(gè)體，B項(xiàng)正確；胚胎移植前需檢測和篩選出符合要求的健康胚胎進(jìn)行移植，C項(xiàng)正確；不同時(shí)期的早期胚胎生長發(fā)育所需的條件不同，故不同階段需配制含不同成分的培養(yǎng)液，D項(xiàng)正確。 (4)胰蛋白酶可將組織細(xì)胞之間的粘連蛋白去除，使細(xì)胞彼此分散；未經(jīng)克隆化的細(xì)胞來自不同的祖細(xì)胞，性狀通常并非完全一致，即具有異質(zhì)性。 (5)二氧化碳有助于維持培養(yǎng)液的pH，A項(xiàng)正確；培養(yǎng)不同的細(xì)胞需要不同的培養(yǎng)基，動物血清含有動物細(xì)胞生長增殖所需的許多成分，B項(xiàng)正確；胰島素可促進(jìn)氨基酸、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入組織細(xì)胞，C項(xiàng)正確；應(yīng)用滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長，抑制分化，常用失去增殖能力的小鼠成纖維細(xì)胞作滋養(yǎng)細(xì)胞，而滋養(yǎng)層細(xì)胞則是囊胚的外層細(xì)胞，發(fā)育成胚胎附屬結(jié)構(gòu)或胚外結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)錯誤。 7．(2016金麗衢十二校聯(lián)考)人的血清白蛋白臨床需求量很大，通常從人血中提取。如果應(yīng)用一定的生物工程技術(shù)將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)人血清白蛋白就成為可能。大致步驟如下： Ⅰ.將人體血清白蛋白基因?qū)氪菩阅膛Ｅ咛ゼ?xì)胞，形成重組細(xì)胞甲； Ⅱ.取出重組細(xì)胞甲的細(xì)胞核，注入去核牛卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞乙； Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞乙，促使其分裂發(fā)育，形成早期胚胎； Ⅳ.將早期胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請回答下列問題： (1)步驟Ⅰ中，獲取的目的基因在體外可通過________技術(shù)大量擴(kuò)增，在導(dǎo)入雌性奶牛胚胎細(xì)胞前，需構(gòu)建重組DNA，該過程需要的工具酶是________________。 (2)步驟Ⅱ利用的技術(shù)是________________。 (3)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，過程如下：早期胚胎→內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過程中，必須用________酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞；用于飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般是________________；為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________________。 (4)下列有關(guān)現(xiàn)代生物技術(shù)的操作中，會發(fā)生肽鍵數(shù)改變的是________。 A．從基因文庫中獲得血清白蛋白基因 B．限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒 C．酶分割早期胚胎 D．將胚胎移植到母牛的子宮內(nèi) (5)關(guān)于胚胎發(fā)育及胚胎工程的敘述，錯誤的是____________________________。 A．原腸胚時(shí)期的細(xì)胞尚未分化，所以細(xì)胞都具有發(fā)育的全能性 B．胚胎移植技術(shù)中，用以“借腹懷胎”的受體母畜是健康的普通品種 C．卵裂球細(xì)胞的細(xì)胞核中，染色體數(shù)進(jìn)行著2n→4n→2n的規(guī)律的周期性變化 D．實(shí)施胚胎移植技術(shù)中，供體母畜是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、遺傳性狀優(yōu)良的品種 答案　(1)PCR　限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 (2)核移植 (3)胰蛋白　胚胎成纖維細(xì)胞　抗生素 (4)C (5)A 解析　(1)PCR技術(shù)是一種人工控制的細(xì)胞外DNA復(fù)制技術(shù)，獲取目的基因后可利用PCR技術(shù)大量復(fù)制擴(kuò)增；構(gòu)建重組DNA需先用限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因和載體切出相同粘性末端，然后用DNA連接酶將二者拼接成重組DNA。 (2)將重組細(xì)胞的核取出植入去核卵細(xì)胞中形成重組細(xì)胞的技術(shù)為核移植技術(shù)。 (3)胰蛋白酶能將動物細(xì)胞間粘連蛋白水解，使細(xì)胞彼此分散；胚胎成纖維細(xì)胞可分泌某些促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長、抑制分化的物質(zhì)，可用作飼養(yǎng)層細(xì)胞；加入抗生素可有效消滅細(xì)菌，防止細(xì)菌對動物細(xì)胞的生長、增殖產(chǎn)生不利影響。 (4)基因、質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)均為DNA，對二者的操作不涉及肽鍵數(shù)目的變化；酶分割早期胚胎的過程中，胰蛋白酶將胚胎細(xì)胞間粘連蛋白水解，肽鍵數(shù)目減少；胚胎移植的操作過程中未涉及蛋白質(zhì)的水解與合成，與肽鍵數(shù)目變化無關(guān)。 (5)原腸胚時(shí)期已經(jīng)分化為外、中、內(nèi)三個(gè)胚層，三個(gè)胚層將來會分別發(fā)育為不同組織器官，此時(shí)細(xì)胞已經(jīng)喪失了發(fā)育的全能性，A項(xiàng)錯誤；受體母畜只是為優(yōu)良胚胎提供孕育的場所而已，只需健康即可，無需優(yōu)良品種，B項(xiàng)正確；卵裂球細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，分裂后期姐妹染色單體彼此分離導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，即2n→4n，末期染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，則染色體數(shù)目減半，即4n→2n，下一個(gè)細(xì)胞周期重復(fù)此過程，即呈2n→4n→2n的規(guī)律的周期性變化，C項(xiàng)正確；子代牲畜與供體母畜為遺傳學(xué)親子關(guān)系，母畜為優(yōu)良品種，才能更好地保證子代為優(yōu)良品種，D項(xiàng)正確。 8．(2015溫州二模)據(jù)第三次全國大熊貓野外種群調(diào)查，全世界野生大熊貓不足1 600只，因此，如何保護(hù)和繁殖大熊貓是亟待解決的問題，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下繁殖過程。請回答下列問題： (1)“克隆熊貓”培育技術(shù)為胚胎干細(xì)胞核移植，培育成功的部分原因是卵細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控________發(fā)育的作用。圖中A過程是________；為了抑制細(xì)胞分化，要在培養(yǎng)皿底部制備一層細(xì)胞(如胚胎成纖維細(xì)胞)，稱為________________。 (2)圖中激素處理可使供體________________，從而可培育更多的早期胚胎。代孕受體在移植前需要經(jīng)過________處理，以便早期胚胎成功植入或著床。 (3)下列對象中，通常不適合胚胎移植的是________。 A．受精卵 B．八細(xì)胞胚 C．桑椹胚 D．早期囊胚 (4)為了繁殖更多后代，可以通過________技術(shù)，產(chǎn)生同卵多仔。下列關(guān)于該技術(shù)的敘述中，錯誤的是________。 A．增加胚胎數(shù)量，快速繁殖 B．同卵多仔的表現(xiàn)型一定相同 C．該技術(shù)涉及顯微操作技術(shù) D．可以采用相關(guān)酶處理卵裂球 答案　(1)細(xì)胞核　(胚胎干)細(xì)胞培養(yǎng)　飼養(yǎng)層 (2)超數(shù)排卵　同期發(fā)情 (3)A (4)胚胎分割(和移植)　B 解析　(1)重組細(xì)胞中，卵細(xì)胞質(zhì)中的一些蛋白因子會逐漸替換掉細(xì)胞核中阻礙核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白，促進(jìn)其全能性的表達(dá)；A過程是將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞——胚胎干細(xì)胞取出進(jìn)行培養(yǎng)的過程；培養(yǎng)皿底部的一層細(xì)胞稱為飼養(yǎng)層，可促進(jìn)胚胎干細(xì)胞生長而抑制其分化。 (2)圖中激素處理供體，會促進(jìn)其超數(shù)排卵，受精后產(chǎn)生更多胚胎；為了給移植胚胎創(chuàng)造良好的孕育條件，應(yīng)對代孕母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。 (3)受精卵直接移植成功率不高，通常會先進(jìn)行胚胎體外培養(yǎng)，然后對早期胚胎進(jìn)行篩選，選擇健康的胚胎進(jìn)行移植，以提高成功率。不同動物移植的最佳時(shí)期有差異，因此將受精卵培養(yǎng)到什么階段視物種而定。 (4)胚胎分割能夠使一個(gè)胚胎分割成幾個(gè)胚胎，從而增加繁殖量；胚胎分割處理的是早期胚胎，體積非常小，需要顯微操作，可用切割針或切割刀進(jìn)行切割，也可采用酶消化的方法，使胚胎數(shù)量在原來的基礎(chǔ)上明顯增加，雖然這些胚胎來自同一受精卵，遺傳物質(zhì)相同，但環(huán)境因素對其性狀表現(xiàn)也有一定的影響，故表現(xiàn)型未必完全一致。 9．下圖為某農(nóng)場的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程簡圖。請回答下列問題： (1)在評價(jià)養(yǎng)殖效益時(shí)，除了人工投入等成本外，往往采用單位時(shí)間內(nèi)飼料投入量和體重凈增長量(可采用相關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)換成干物質(zhì)量)作為評價(jià)指標(biāo)。其中體重凈增長量為________生產(chǎn)量，該值的大小取決于飼料到飼養(yǎng)動物的能量________。 (2)該生態(tài)工程的核心技術(shù)是________________。若在果園中同時(shí)種植蔬菜，屬于________技術(shù)。圖中的沼氣工程是在沼氣池的基礎(chǔ)上增添了脫硫塔等設(shè)施，更加優(yōu)化了________的新能源開發(fā)技術(shù)。 (3)在無人為因素干預(yù)下，養(yǎng)殖魚類種群呈邏輯斯諦增長，若養(yǎng)魚場中遷入捕食養(yǎng)殖魚類幼體的烏鱧魚，將使“S”形曲線中的________下降。通過生態(tài)系統(tǒng)的______調(diào)節(jié)，烏鱧魚和養(yǎng)殖魚類的數(shù)量將趨于相對平衡。 答案　(1)次級　傳遞效率 (2)物質(zhì)的良性循環(huán)技術(shù)　間種　潔凈可再生 (3)K值　自我(或負(fù)反饋) 解析　(1)飼養(yǎng)動物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費(fèi)者，消費(fèi)者屬于次級生產(chǎn)者，其體重凈增長量(轉(zhuǎn)換為干物質(zhì)量)等于同化量減去呼吸消耗量，即為次級生產(chǎn)量；飼養(yǎng)動物的能量均來自飼料，因此其體重凈增長量的大小取決于二者之間的能量傳遞效率。 (2)該生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)了對廢物的充分利用，加快了物質(zhì)的循環(huán)，因此其核心技術(shù)是物質(zhì)的良性循環(huán)技術(shù)；在一塊地上同時(shí)期按一定行數(shù)的比例間隔種植兩種以上的作物，這種栽培方式叫作間種；脫硫塔的使用使沼氣中易造成污染的成分被去除了，使能源更清潔，優(yōu)化了清潔可再生新能源開發(fā)技術(shù)。 (3)烏鱧魚的遷入增大了養(yǎng)殖魚類的環(huán)境阻力，會使K值下降；生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，在受到一定限度的外力干擾時(shí)，可通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)維持自身的穩(wěn)態(tài)。