2019高考生物二輪復習 第19練 胚胎工程、生物技術安全性與倫理問題、生態(tài)工程練習.docx

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第19練　胚胎工程、生物技術安全性與倫理問題、生態(tài)工程 非選擇題 1.(2018湖北黃岡中學模擬,38)(16分)下圖為哺乳動物胚胎分割和性別鑒定示意圖。請據(jù)圖回答: (1)胚胎分割時,一般采用發(fā)育良好、形態(tài)正常的　　　　或　　　　,在對后者胚胎進行分割時,要特別注意將　　　　　均等分割,否則會影響分割后的胚胎恢復和進一步發(fā)育。來自同一胚胎分割產(chǎn)生的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此,胚胎分割可以看作動物　　　　　　的方法之一。 (2)①過程分割出的少量滋養(yǎng)層細胞常用來做性別鑒定,該技術常采用的方法是　　　　。 (3)通常胚胎干細胞(ES或EK細胞)可以從　　　　　或　　　　　中分離得到。ES細胞可以增殖,而不發(fā)生　　　　。 2.(2018福建福州模擬,38)(16分)在畜牧業(yè)中,為了生產(chǎn)的需要,利用胚胎工程擴大畜群數(shù)量,需要對移植的胚胎進行性別鑒定。請根據(jù)所學知識,回答下列問題: (1)對移植的胚胎進行性別鑒定,最好選擇被測胚胎　　　　　　　　　　　(填寫相關的胚胎時期及部位)為材料,這樣選材的好處是　　　　　　　　　　　　。 (2)對材料進行細胞的核型分析,通過觀察　　　　　　　　　　　　判斷其性別。 (3)目前最有應用前景的方法是SRY-PCR法,SRY基因是位于Y染色體上的性別決定基因。進行鑒定時,首先要提取　　　　　　　作為模板,根據(jù)　　　　　　　　　　合成引物,進行PCR擴增。擴增產(chǎn)物可以用　　　　　　技術進行檢測,出現(xiàn)陽性反應者,胚胎為雄性,反之為雌性。 (4)在PCR的引物設計中,要注意引物長度不宜過短,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,引物中G+C的含量相差不宜過大,否則會影響　　　　的溫度設置。 3.(2018云南師大附中適應性月考八,38)(10分)干細胞的研究被推舉為21世紀最重要的研究領域之一,回答下列有關問題: (1)一個成熟或者已分化的細胞進行分裂通常只能產(chǎn)生同種類型的細胞,而一個干細胞則可以分化形成多種類型的細胞,干細胞是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,其中應用價值最髙的是ES細胞,可從　　　　　和　　　　　中分離出來。 (2)ES細胞具有胚胎細胞的特性,形態(tài)上的表現(xiàn)除體積小之外,還有　　　　　　　　　　等特點;在培養(yǎng)液中加入　　　　　　　可誘導ES細胞定向分化成所需的各種特定類型細胞,體現(xiàn)了ES細胞在功能上具有發(fā)育的　　　　。 (3)臨床上可以把患者體細胞注入去核卵母細胞中構建形成重組胚胎,體外培養(yǎng)到一定時期分離出ES細胞,獲得的ES細胞定向分化為所需的特定類型細胞(如胰島細胞、神經(jīng)細胞、肌肉細胞和血細胞),用于治療糖尿病、肝衰竭、心衰竭、再生障礙性貧血等疑難病癥,在此過程中采用的現(xiàn)代生物技術有　　　　　　　　　　　　　　　　　(答兩點即可)。 4.(2018安徽合肥質(zhì)檢三,38)(11分)下圖為獲得藥用乳腺生物反應器轉(zhuǎn)基因小鼠的流程圖,請分析回答下列問題: (1)圖中的ES細胞又叫　　　　　　。 (2)第Ⅱ步需要將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的　　　　等調(diào)控組件重組在一起,構成基因表達載體。完成第Ⅱ步操作使用的工具酶是　　　　　　　　　　　　　。實現(xiàn)第Ⅲ步常用的方法是　　　　　　　。檢測ES細胞的DNA上是否插入了目的基因,采用　　　　　　　。 (3)對胚胎移植的供體和受體母鼠,需要用激素進行　　　　　　處理。 (4)改造后的ES細胞移植回囊胚能繼續(xù)發(fā)育成小鼠,其根本原因是ES細胞核中含有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.(2018陜西寶雞質(zhì)檢三,38)(11分)美國新希望生殖醫(yī)學中心張進團隊于2016年10月19日在美國生殖醫(yī)學學會會議上正式宣布,世界首個細胞核移植“三父母”男嬰已于2016年4月誕生。如圖是該男嬰的培育過程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題: (1)上述“三親嬰兒”的核DNA由　　　　　　　　　提供,質(zhì)DNA由　　　　　　提供。由此可見,“三親嬰兒”的意義在于可以避免子代　　　　　　遺傳病的發(fā)生。 (2)過程③在體外進行時需要對精子進行　　　　處理,卵母細胞應處于MⅡ　　　　期。 (3)過程④是早期胚胎培養(yǎng),需將受精卵移入　　　　　　繼續(xù)培養(yǎng)。體外培養(yǎng)需要滿足的條件有:　　　　　　　　　　、營養(yǎng)、適宜的溫度和pH,并置于　　　　　　　　　　　　　混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。 (4)過程⑤是　　　　　技術,取　　　　的滋養(yǎng)層細胞可以對移植前的胚胎進行性別鑒定,采用SRY-PCR的鑒定方法,在該PCR擴增過程中若消耗引物分子14個,則DNA擴增了　　　次。 6.(2018貴州貴陽適應性考試二,38)(9分)人體的遺傳性疾病是很難用一般藥物進行治療的,基因工程為治療遺傳性疾病提供了可能。請回答下列問題: (1)基因芯片技術可用于基因缺陷的檢測,該技術首先需制備DNA探針(如上圖)。據(jù)圖,在DNA聚合酶的作用下,以熒光標記的　　　　　　為原料,合成熒光標記的DNA探針?；蛐酒夹g應用了　　　　　　　原理,基因芯片的用途廣泛,如:　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點)。 (2)基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的　　　　　發(fā)揮功能,從而達到治療疾病的目的。用于基因治療的基因除了從健康人體上分離得到的正?；蛲?還有兩類:一是反義基因,即通過產(chǎn)生的　　　　分子,與病變基因產(chǎn)生的相關分子進行互補,來阻斷　　　　(填“正常”或“非正?！?蛋白質(zhì)合成。二是　　　　　,即編碼可以殺死癌變細胞的蛋白酶基因。 7.(2018寧夏銀川一中二模,38)(9分)隨著“綠水青山就是金山銀山”的提出,生態(tài)經(jīng)濟的重要性日益體現(xiàn)。綜合所學知識,回答下列有關問題: (1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一,這一成就遵循的基本原理是　　　　　　　　原理。生態(tài)經(jīng)濟改變了人類能征服自然的錯誤觀念,其所遵循的主要原則是　　　　　　,使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化。與傳統(tǒng)的工程相比,生態(tài)工程的特點是　　　　　　　　　　　　　。 (2)“三北防護林”被譽為“世界生態(tài)工程之最”,該工程依據(jù)的基本原理主要是　　　　　　　　、　　　　　　　　　　(答出2個)。 (3)濕地生態(tài)恢復工程是采用工程和　　　　　　相結合的方法,使受到干擾的濕地恢復,在濕地的周圍還應建立緩沖帶,以盡量減少人類的干擾,使?jié)竦匾揽俊　　　　　C制恢復其生態(tài)功能。 8.(2018湖南長郡中學一模,38)(8分)生物量是指某一調(diào)查時刻單位面積內(nèi)現(xiàn)存生物的有機物總量?？蒲腥藛T對我國某礦區(qū)開展生態(tài)恢復工作20年后形成的人工恢復群落和未受干擾的原始森林群落不同植被類型的生物量進行了研究。 (1)由于采礦作業(yè)對環(huán)境具有極大的破壞作用,不僅使得原有植被完全破壞,而且可能喪失基本的土壤條件,在這一基礎上自然恢復群落的過程為　　　　演替,伴隨這一演替過程,群落的物種數(shù)目即　　　　　　逐漸增加。 (2)若要加速礦區(qū)的恢復,可以采用生態(tài)工程手段,生態(tài)工程需要遵循的基本原理包括物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、　　　　　　　　原理和　　　　　　　　　　原理。 (3)礦區(qū)恢復的第一步要使用機械方法壓實平整土地,人工制造　　　　,為植被的恢復提供基本條件。 (4)恢復后的群落中,有兩株植物形態(tài)非常相似,為了進一步確定它們是否為同一物種,研究人員決定提取其DNA進行檢測: ①通過研磨、過濾等步驟以后,得到含有少量黏稠物質(zhì)的氯化鈉溶液,為證實該黏稠物質(zhì)確實為DNA,可首先加入　　　　　　　　　令黏稠物析出,再將其與　　　　試劑混合后加熱,若變?yōu)樗{色,則可證實。 ②由于提取出的DNA較少,可以采用　　　　技術對其進行體外擴增。 9.(10分)回答下列有關生態(tài)工程的問題: (1)一般來說,生態(tài)工程的主要任務是對　　　　　　　　　　　　　　進行修復,對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 (2)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設中,處理秸稈的主要方式是用作沼氣發(fā)酵和培養(yǎng)食用菌,而不采用燃燒的方法。這樣做有哪兩方面的意義: ① 　; ②　 。 通過飼養(yǎng)家禽、家畜,栽培食用菌,提高農(nóng)民經(jīng)濟收入,使保護環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟相互協(xié)調(diào),體現(xiàn)了生態(tài)工程的　　　　原理。 (3)桑基魚塘生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量,形成無廢棄物農(nóng)業(yè),這主要遵循了生態(tài)工程　　　　　　　的原理。我國西北一些地區(qū)年降雨量較少,適宜種植灌木和草,卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹,致使許多地方的楊樹長成半死不活狀態(tài),結果防護林成為殘敗的“灰色長城”。其失敗的原因主要是違背了　　　　　原理。 答案全解全析 1.答案　(1)桑椹胚　囊胚　內(nèi)細胞團　無性生殖(克隆)　(2)DNA分析　(3)早期胚胎　原始性腺　分化 解析　(1)胚胎分割時,一般采用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚;對處于囊胚期的胚胎進行分割時,要特別注意將內(nèi)細胞團均等分割,否則會影響分割后的胚胎恢復和進一步發(fā)育。來自同一胚胎分割產(chǎn)生的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此,胚胎分割可以看作動物無性繁殖(或克隆)的方法之一。(2)取滋養(yǎng)層細胞進行DNA分析性別鑒定,常用的方法是用基因探針進行DNA雜交。(3)胚胎干細胞來源于早期胚胎或原始性腺;ES細胞在體外培養(yǎng)條件下可以只增殖不分化。 2.答案　(1)囊胚期的滋養(yǎng)層細胞　不損傷內(nèi)細胞團,減少對胚胎發(fā)育的影響　(2)性染色體的大小和形態(tài)　(3)被測胚胎細胞的DNA　SRY基因的一段堿基序列　DNA分子雜交　(4)引物序列過短,導致其特異性差,不能保證其與模板的特定部位結合　退火(或復性) 解析　(1)胚胎工程中一般取囊胚期的滋養(yǎng)層細胞,這種選材方法不損傷內(nèi)細胞團,減少對胚胎發(fā)育的影響,也不會破壞胚胎。(2)雌性個體的性染色體組成是XX,雄性個體的性染色體組成是XY。因此可對材料進行細胞的核型分析,通過觀察性染色體的大小與形態(tài)判斷其性別。(3)用SRY-PCR法鑒定胚胎性別,首先從被測胚胎細胞中提取DNA,以此DNA作為模板,然后根據(jù)SRY基因的一段脫氧核苷酸序列合成引物,進行PCR擴增。擴增產(chǎn)物可以用DNA分子雜交技術進行檢測,出現(xiàn)陽性反應者,胚胎為雄性,反之為雌性。(4)引物序列過短,導致其特異性差,不能保證其與模板的特定部位結合,因此在PCR的引物設計中,要注意引物長度不宜過短,引物序列中G+C含量一般為40%~60%。而且四種堿基的分布最好隨機,不要有聚嘌呤或聚嘧啶存在,否則引物設計的就不合理,應重新尋找區(qū)域設計引物。引物中G+C的含量不宜過多,否則會影響退火(或者復性)的溫度設置。 3.答案　(1)動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞　早期胚胎 原始性腺　(2)細胞核大、核仁明顯　分化誘導因子　全能性　(3)干細胞培養(yǎng)、細胞核移植、早期胚胎培養(yǎng) 解析　(1)干細胞是指動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞。ES細胞(胚胎干細胞)通常從早期胚胎和原始性腺中分離出來。(2)結合分析,ES細胞具有胚胎細胞的特性,形態(tài)上具有細胞核大、核仁明顯等特點,功能上具有發(fā)育的全能性等特點;如果在體外培養(yǎng)的培養(yǎng)液中加入分化誘導因子,可誘導ES細胞定向分化成所需的各種類型細胞。(3)據(jù)題干“把患者體細胞注入去核卵母細胞中構建形成重組胚胎”可知,該過程涉及動物細胞的培養(yǎng)、細胞核移植以及胚胎的早期培養(yǎng)等技術的應用;據(jù)題干“體外培養(yǎng)到一定時期分離出ES細胞,獲得的ES細胞定向分化為所需的特定類型細胞”可知,此過程中涉及干細胞培養(yǎng)和定向誘導分化技術的應用。 4.答案　(1)胚胎干細胞　(2)啟動子　限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶　顯微注射法　DNA分子雜交技術　(3)同期發(fā)情　(4)發(fā)育成完整個體所需的一整套遺傳物質(zhì)(或“全套基因”) 解析　(1)胚胎干細胞又叫ES細胞,具有發(fā)育的全能性。(2)題圖中Ⅱ表示構建基因表達載體的過程,需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。構建基因表達載體時,藥用蛋白基因應該與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,藥用蛋白基因應該在乳腺中選擇性表達。Ⅲ表示將目的基因?qū)胧荏w細胞(ES細胞)的過程,常用顯微注射法。檢測ES細胞的DNA上是否插入了目的基因,可以采用DNA分子雜交法。(3)在胚胎移植過程,對供體和受體母鼠都需要用促性腺激素進行同期發(fā)情處理。(4)改造后的ES細胞移植回囊胚能繼續(xù)發(fā)育成小鼠,說明其具有發(fā)育的全能性,原因是其含有發(fā)育成完整個體所需的一整套遺傳物質(zhì)。 5.答案　(1)母親甲和父親丙　捐獻者乙　細胞質(zhì)DNA　(2)獲能 中　(3)發(fā)育培養(yǎng)液　無菌無毒的環(huán)境　含5% CO2的空氣(或95%的空氣與5% CO2)　(4)胚胎移植　囊胚期　3 解析　(1)圖中“三親嬰兒”由重組卵子與父親丙產(chǎn)生的精子結合而成的受精卵發(fā)育而來,而重組卵子是由母親甲的卵母細胞的細胞核與捐獻者乙的去核卵母細胞重組而成的?？梢?該“三親嬰兒”的核DNA由母親甲和父親丙提供,質(zhì)DNA由捐獻者乙提供。由于線粒體來自捐獻者乙的卵母細胞,因此“三親嬰兒”的意義在于可以避免子代細胞質(zhì)DNA遺傳病的發(fā)生。(2)③過程為體外受精,在體外進行時需要對精子進行獲能處理。只有處于MⅡ中期的卵母細胞才具有受精能力,所以體外受精時,卵母細胞應處于MⅡ中期。(3)過程④是早期胚胎培養(yǎng),需將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。體外培養(yǎng)需要滿足的條件有:無菌無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、適宜的溫度和pH,并置于含95%的空氣與5% CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。(4)⑤過程是胚胎移植技術;取囊胚期的滋養(yǎng)層細胞可以對移植前的胚胎進行性別鑒定。在PCR擴增過程中,每個新形成的子鏈都含有一個引物,而PCR是利用DNA雙鏈復制的原理,依據(jù)DNA分子的半保留復制,若消耗引物分子14個時,DNA擴增了n次,則有2n2-2=14,解得n=3。 6.答案　(1)脫氧核苷酸　DNA分子雜交　基因測序、尋找有用的目的基因,對基因的序列進行分析、對多種疾病(傳染性疾病、遺傳學疾病、惡性腫瘤等)進行診斷、新藥篩選、臨床用藥指導　(2)表達產(chǎn)物　mRNA　非正?！∽詺⒒? 解析　(1)據(jù)圖可知,合成熒光標記DNA探針的過程是DNA復制過程,需要脫氧核苷酸為原料;基因芯片技術應用了DNA分子雜交原理,即待測基因中如果含有DNA分子探針序列,則會與DNA分子探針形成雜交帶,據(jù)此基因芯片技術可用于基因測序、尋找有用的目的基因,對基因的序列進行分析、對多種疾病進行診斷、新藥篩選、臨床用藥指導等方面。(2)基因治療是指外源基因通過基因轉(zhuǎn)移技術將其插入病人的適當?shù)氖荏w細胞中,使外源基因表達的產(chǎn)物能治療某種疾病。基因治療的方法有:①基因增補:把正常基因?qū)塍w細胞,通過基因的非定點整合使其表達,以補償缺陷基因的功能,或使原有基因的功能得到增強,但致病基因本身并未除去;②基因失活:根據(jù)核酸雜交原理,設計反義基因即mRNA分子,針對特定病變基因產(chǎn)生的mRNA,引起該mRNA變化,從而抑制特定基因的表達即阻斷非正常蛋白質(zhì)的合成;③自殺基因:設計自殺基因,編碼可以殺死癌變細胞的蛋白酶基因,使癌細胞死亡。 7.答案　(1)物質(zhì)循環(huán)再生　循環(huán)經(jīng)濟　少消耗、多效益、可持續(xù)　(2)物種多樣性原理　整體性原理　(3)生物措施　自然演替 解析　(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”指的是生態(tài)農(nóng)業(yè)中一些物質(zhì)被循環(huán)利用,沒有直接作為廢棄物拋棄而污染環(huán)境,這一成就所遵循的基本原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)“三北防護林”被譽為“世界生態(tài)工程之最”,該工程依據(jù)的基本原理主要是物種多樣性原理和整體性原理。(3)濕地生態(tài)恢復工程采用工程和生物措施相結合的方法,在濕地的周圍還應建立緩沖帶,以盡量減少人類的干擾,使被破壞的濕地依靠自然演替機制恢復其生態(tài)功能。 8.答案　(1)初生　豐富度(或“物種多樣性”)　(2)協(xié)調(diào)與平衡 系統(tǒng)學和工程學　(3)表土　(4)冷卻的無水(95%)酒精　二苯胺 PCR 解析　(1)采礦作業(yè)使得環(huán)境中原有植被完全破壞,而且可能喪失基本的土壤條件,所以在此基礎上的自然恢復群落的過程為初生演替。伴隨這一演替過程的進行,群落的物種數(shù)目即豐富度逐漸增加。(2)建設生態(tài)工程需要遵循的基本原理包括:物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、系統(tǒng)學和工程學原理。(3)礦區(qū)廢棄地可能喪失了基本的土壤條件,因此,礦區(qū)恢復的第一步要使用機械方法壓實平整土地,人工制造表土,為植被的恢復提供基本條件。(4)①DNA不溶于酒精溶液,且遇二苯胺(沸水浴)被染成藍色?？梢?為證實得到該黏稠物質(zhì)確實為DNA,可首先加入冷卻的無水(95%)酒精令黏稠物析出,再將其與二苯胺試劑混合后加熱,若變?yōu)樗{色,則可證實。②由于提取出的DNA較少,可以采用PCR技術對其進行體外擴增。 9.答案　(1)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng))　(2)大大提高了能量的利用效率,使生態(tài)系統(tǒng)中的能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧p輕了對環(huán)境的污染　整體性　(3)物質(zhì)循環(huán)再生　協(xié)調(diào)與平衡 解析　(1)生態(tài)工程的主要任務是生態(tài)修復。(2)農(nóng)作物秸稈的廢物資源化,避免了能源浪費和環(huán)境污染。建設生態(tài)工程不僅僅需要考慮生態(tài)保護,還要考慮國計民生,體現(xiàn)的是整體性原理。(3)桑基魚塘生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量,形成無廢棄物農(nóng)業(yè),這主要遵循了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理;我國西北一些地區(qū)的防護林成為殘敗的“灰色長城”,其失敗的原因主要是違背了協(xié)調(diào)與平衡原理。