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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題八 現(xiàn)代生物科技專題 命題源18 胚胎工程和生態(tài)工程限時(shí)訓(xùn)練 1．人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下： (1)htPA基因與載體用____________________切割后，通過DNA連接酶連接，以構(gòu)建重組表達(dá)載體。檢測目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA，可采用____________________技術(shù)。 (2)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其____________。采集的精子需要經(jīng)過________，才具備受精能力。 (3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是____________。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行____________。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因個(gè)體，這體現(xiàn)了早期胚胎細(xì)胞的____________。 (4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到____________，說明目的基因成功表達(dá)。 解析：(1)用同種限制酶切割質(zhì)粒和含有htPA基因的DNA片段可產(chǎn)生相同的黏性末端，便于構(gòu)建基因表達(dá)載體；通常采用DNA分子雜交技術(shù)來檢測目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA。(2)為獲得更多的卵母細(xì)胞，通常對供體母羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵；采集的精子需要經(jīng)過獲能處理才具備受精能力。(3)通常用顯微注射法將重組表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵；為了獲得母羊，移植前需要對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定；早期胚胎細(xì)胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因個(gè)體。(4)htPA基因的表達(dá)產(chǎn)物為人組織纖溶酶原激活物，若在轉(zhuǎn)基因母羊的羊乳中檢測到人組織纖溶酶原激活物，說明目的基因成功表達(dá)。 答案：(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)　DNA分子雜交(或核酸探針) (2)超數(shù)排卵　獲能(處理) (3)顯微注射法　性別鑒定　全能性 (4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物) 2．(xx云南紅河州一檢)中國首例轉(zhuǎn)基因獼猴的成功培育標(biāo)志著中國科學(xué)家在非人靈長類轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究方面達(dá)到世界領(lǐng)先水平，為未來人類重大疾病的非人靈長類動(dòng)物模型的深入研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下圖是轉(zhuǎn)基因獼猴培育過程示意圖，據(jù)圖回答： (1)在構(gòu)建基因表達(dá)載體過程中，它的組成除了目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子以及__________。過程②中常用________的方法將目的基因?qū)胧芫选? (2)圖中⑦過程稱為____________，為使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同，此前需用促性腺激素對代孕雌猴作____________處理。 (3)若要同時(shí)獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴，可對早期胚胎進(jìn)行____________，操作時(shí)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行分割，若選用囊胚期的胚胎，操作過程中要特別注意的問題是________________________________________________________________________。 (4)下列關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)的安全性和倫理問題的分析，不合理的觀點(diǎn)是(　　) A．轉(zhuǎn)基因生物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏原或者引起中毒 B．運(yùn)用DNA重組技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 C．我國的政策是禁止進(jìn)行生殖性克隆人 D．轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后不會(huì)與野生物種雜交而威脅其他生物的生存 解析：(1)基因表達(dá)載體組成包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因。過程②為將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，對于動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射技術(shù)。(2)圖中⑦過程為胚胎移植，移植前需要用促性腺激素對代孕雌猴作同期發(fā)情處理，使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同，保證胚胎處于相同生理環(huán)境。(3)對早期胚胎進(jìn)行胚胎分割，可以同時(shí)獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴。(4)某些新的蛋白質(zhì)人體可能識別為異物，進(jìn)行免疫排斥，或者引起內(nèi)環(huán)境失調(diào)，A正確。DNA重組技術(shù)可以將目的基因?qū)爰?xì)菌和病毒，使之具有前所未有的性狀，B正確。我國的政策是禁止進(jìn)行生殖性克隆人，以免引起社會(huì)倫理道德混亂，甚至犯罪，C正確。轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后會(huì)與野生物種雜交，導(dǎo)致該基因擴(kuò)散，引起基因污染，D錯(cuò)誤。 答案：(1)標(biāo)記基因　顯微注射 (2)胚胎移植　同期發(fā)情 (3)胚胎分割　均等分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (4)D 3．(xx湖北孝感十測)下圖是體外受精技術(shù)培育試管動(dòng)物的大致流程，請回答下列問題： (1)精子的頂體內(nèi)含有____________能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的________________。 (2)體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還提供________氣體以維持__________。 (3)動(dòng)物的早期胚胎需移植到同種且____________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，被移植的胚胎之所以能存活是因?yàn)槭荏w對________________________________________________________________________。 (4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中所利用的胚胎工程技術(shù)是____________，胚胎移植前通過________技術(shù)可獲得較多胚胎。 解析：(1)精子的頂體內(nèi)含有頂體酶，能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶，以完成受精作用。(2)體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外，還要提供CO2氣體以維持培養(yǎng)液的pH相對穩(wěn)定。(3)動(dòng)物的早期胚胎需移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，被移植的胚胎之所以能存活是因?yàn)槭荏w對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中所利用的胚胎工程技術(shù)是早期胚胎培養(yǎng)，胚胎移植前通過胚胎分割技術(shù)可獲得較多胚胎。 答案：(1)頂體酶　放射冠和透明帶 (2)CO2　培養(yǎng)液的pH相對穩(wěn)定 (3)生理狀態(tài)　外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) (4)早期胚胎培養(yǎng)　胚胎分割 4．(xx山東濟(jì)南模擬)自然條件下，哺乳動(dòng)物不發(fā)生孤雌生殖。云南農(nóng)大科研團(tuán)隊(duì)曾把豬卵母細(xì)胞進(jìn)行人為的孤雌激活處理，使其發(fā)育成胚胎，移植到代孕母豬體內(nèi)，獲得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆豬，這種克隆豬不同于核移植獲得的克隆豬。現(xiàn)將兩種技術(shù)進(jìn)行比較。 (1)圖中過程____________(填序號)是獲得核移植克隆豬的技術(shù)流程。 (2)孤雌激活處理其實(shí)質(zhì)是要激活卵母細(xì)胞________，使其發(fā)育成早期胚胎，得到克隆豬。 (3)體細(xì)胞核移植技術(shù)中也會(huì)用到卵母細(xì)胞，需要選擇________________期的卵母細(xì)胞，并用微型吸管吸出____________________。欲得到更多的卵母細(xì)胞，需用________________處理良種母豬。 (4)早期胚胎移植時(shí)，必需移植到同種______________的其他雌性動(dòng)物子宮中，才可能移植成功。 (5)可以從良種不同的克隆豬中提取mRNA進(jìn)行研究，也可通過________方法得到多種cDNA，并通過________技術(shù)擴(kuò)增產(chǎn)物。 解析：(1)分析題圖可知，①②③④為孤雌生殖克隆豬的步驟，而⑤⑥③④為核移植技術(shù)得到克隆豬的途徑。(2)孤雌激活處理的目的是激活卵母細(xì)胞的增殖分化能力或激發(fā)卵母細(xì)胞的全能性，從而得到克隆豬。(3)體細(xì)胞核移植過程中用到的卵母細(xì)胞是培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，對此時(shí)的卵母細(xì)胞要用微型吸管吸出細(xì)胞核和第一極體；促性腺激素可以促進(jìn)雌性個(gè)體超數(shù)排卵。(4)胚胎移植對受體的要求是同種的生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物。(5)cDNA是以mRNA為模板，通過逆轉(zhuǎn)錄過程合成的；PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因。 答案：(1)⑤⑥③④ (2)增殖分化(或細(xì)胞的全能性) (3)減數(shù)第二次分裂中　細(xì)胞核和第一極體(缺一不可)　促性腺激素 (4)生理狀態(tài)相同(或同期發(fā)情處理) (5)反(逆)轉(zhuǎn)錄　PCR 5．(xx湖北黃岡5月?？?試管嬰兒技術(shù)的突破意味著通過設(shè)計(jì)試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時(shí)，部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的家族性遺傳也將有望避免。 (1)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí)為了提高受孕率，胚胎移植時(shí)多采用多胚胎移植，因此需要用________________處理，促進(jìn)母親排出更多的卵子。 (2)胚胎發(fā)育的卵裂期在________(填“透明帶”或“放射冠”)內(nèi)進(jìn)行。受精卵經(jīng)72小時(shí)體外培養(yǎng)發(fā)育成由32細(xì)胞左右的桑椹胚，可用于胚胎移植，而胚胎移植屬于胚胎工程的常用技術(shù)之一。胚胎工程是指對動(dòng)物的早期胚胎或________所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。還包括體外受精、胚胎分割移植、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。 (3)為了某些需要，需對胚胎的性別進(jìn)行鑒定。目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個(gè)________(填部位)細(xì)胞，提取DNA；然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段堿基作________，以____________________為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增；與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為________性。 (4)設(shè)計(jì)試管嬰兒、克隆人等都是引起人們廣泛爭論的問題。我國不反對治療性克隆，即可利用人體細(xì)胞核移植等技術(shù)治療人類疾病，在去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核時(shí)，可用微型吸管把位于________和________之間的第一極體一并吸出。 解析：(1)用促性腺激素處理，可促進(jìn)母親排出更多的卵子。(2)胚胎發(fā)育的卵裂期在透明帶內(nèi)進(jìn)行。胚胎工程是指對動(dòng)物的早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，還包括體外受精、胚胎分割移植、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。(3)用SRY—PCR法對胚胎的性別進(jìn)行鑒定時(shí)，從被測的囊胚中取出幾個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞，提取DNA；然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段堿基作引物，以滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增；SRY基因僅位于Y染色體的非同源區(qū)段，與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為男性。(4)利用人體細(xì)胞核移植等技術(shù)治療人類疾病，在去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核時(shí)，可用微型吸管把位于卵細(xì)胞膜和透明帶之間的第一極體一并吸出。 答案：(1)促性腺激素 (2)透明帶　配子 (3)滋養(yǎng)層　引物　滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA　男 (4)卵細(xì)胞膜　透明帶 6．(xx山西西安5月模擬)科學(xué)家將蜘蛛的相關(guān)基因?qū)肷窖蝮w內(nèi)，創(chuàng)造出轉(zhuǎn)基因山羊，使羊奶中含有一種獨(dú)特的蛛絲蛋白，利用這種蛛絲蛋白制造的蛛絲纖維具有很高的強(qiáng)度和伸縮性，可制成防彈背心、降落傘繩等。下面是生產(chǎn)原理圖，請回答問題： (1)在①過程中用到的酶是________________，在②過程中用到的酶是________________________。 (2)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞常用的方法是______________________。如果導(dǎo)入的受體細(xì)胞為體細(xì)胞，則③過程需要的技術(shù)操作是________，重組細(xì)胞才具有發(fā)育的全能性。 (3)④過程所用的胚胎工程技術(shù)是__________________，該過程所用培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和____________等。 (4)進(jìn)行⑤過程需要的技術(shù)操作是________，最佳時(shí)期是____________。 (5)進(jìn)行⑥過程時(shí)，需要對供、受體母羊進(jìn)行選擇，并________________________處理。 解析：(1)由mRNA形成DNA是逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶對目的基因和運(yùn)載體進(jìn)行切割，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接。(2)將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物受體細(xì)胞常用顯微注射法。如果是體細(xì)胞，則需要進(jìn)行體細(xì)胞核移植。(3)由重組細(xì)胞到早期胚胎需要經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。在培養(yǎng)液中除了營養(yǎng)物質(zhì)外還需要加入動(dòng)物血清。(4)將胚胎形成2個(gè)相同的胚胎時(shí)需要采用胚胎分割技術(shù)，一般是將發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行分割，進(jìn)行分割時(shí)一定要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割。(5)進(jìn)行胚胎移植時(shí)，一定要對供體和受體母羊用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，使它們的生理狀態(tài)相同。 答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶　限制酶和DNA連接酶 (2)顯微注射法　核移植 (3)早期胚胎培養(yǎng)　動(dòng)物血清 (4)胚胎分割　桑椹胚或囊胚 (5)用激素進(jìn)行同期發(fā)情 7．(xx廣東清遠(yuǎn)期末)巨桉原產(chǎn)澳大利亞東部沿海，廣泛用于人工造林，具有適應(yīng)性強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的特點(diǎn)。菊苣是生長在林下的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼用牧草。請分析回答： (1)若在巨桉人工林下套種適宜的經(jīng)濟(jì)作物，不僅可以充分利用陽光、土壤等資源，還可以提高群落物種的________________。 (2)巨桉凋落葉分解過程中會(huì)釋放某些小分子有機(jī)物?？蒲腥藛T采集新鮮凋落的巨桉樹葉與土壤混合后置于花盆中，將菊苣種子播種其中，幼苗生長一段時(shí)間后測定菊苣各項(xiàng)生長指標(biāo)，結(jié)果見下表。 分組 巨桉凋落葉含量(g/盆) 植株干重(g/10株) 光合色素含量(mg/g) C5轉(zhuǎn)化形成C3效率(μmolCO2m－2s－1) 凈光合速率(μmolCO2m－2s－1) A 0 7.78 2.74 0.040 9.77 B 30 3.60 2.28 0.040 7.96 C 60 1.64 1.77 0.033 7.77 D 90 1.14 1.20 0.028 4.76 ①本實(shí)驗(yàn)的名稱是：________________________________________________________________________。 ②表中A組的作用是______。隨巨桉凋落葉含量的增加，菊苣幼苗的凈光合率下降：原因是巨桉凋落葉釋放的某些小分子有機(jī)物使菊苣的光合色素含量減少，直接導(dǎo)致__________減弱；當(dāng)巨桉凋落葉含量較高時(shí)，這些小分子有機(jī)物還能使______________下降，導(dǎo)致植物對CO2的利用下降。上述結(jié)果表明，巨桉凋落葉釋放的某些小分子有機(jī)物對菊苣幼苗的光合作用有________作用。 (3)如果進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，巨桉對某山區(qū)的菊苣和多種植物的影響相同，則不能違背生態(tài)工程的____________原理，不能在此地區(qū)大面積種植巨桉，以免影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的____________________。 解析：(1)若在巨桉人工林下套種適宜的經(jīng)濟(jì)作物，可以增加生物的種類，物種豐富度提高。(2)①分析表格中數(shù)據(jù)可知，自變量為巨桉凋落葉含量，因變量為菊苣幼苗的各項(xiàng)生長指標(biāo)，因此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌康木掼竦蚵淙~對菊苣幼苗生長的影響。②表格中A組巨桉凋落葉含量為0，說明該組為對照組；光合色素含量主要影響光反應(yīng)階段；二氧化碳能夠參與暗反應(yīng)階段，與C5化合物結(jié)合生成C3；通過表格中數(shù)據(jù)分析，巨桉凋落葉含量可以影響光合作用的光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，從而抑制光合作用。(3)由于巨桉對某山區(qū)的菊苣和多種植物的影響相同，因此大量種植巨桉會(huì)破壞生物的多樣性，違背了協(xié)調(diào)與平衡原理。 答案：(1)豐富度(豐度、多樣性) (2)①探究不同含量的巨桉樹落葉對菊苣幼苗生長的影響　②對照 光反應(yīng)　C5轉(zhuǎn)化成C3的效率　抑制 (3)協(xié)調(diào)與平衡　生物多樣性(穩(wěn)態(tài)、穩(wěn)定性、自我調(diào)節(jié)能力) 8．(xx江蘇兩市一模)我國南方某地環(huán)保部門向遭受嚴(yán)重污染的南湖中引入苦草、黑藻等沉水植物和螺螄等底棲動(dòng)物來修復(fù)該生態(tài)系統(tǒng)。下圖為該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后的部分生物的營養(yǎng)關(guān)系，請據(jù)圖回答問題： (1)在修復(fù)該生態(tài)系統(tǒng)時(shí)要控制污水流入的速率，除了有利于有機(jī)污染物被充分分解外，還有利于植物對________的充分吸收，防止水體富營養(yǎng)化。該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后物種豐富度逐漸增加，其群落演替類型是____________________。 (2)調(diào)查野鴨的種群密度常用________法。當(dāng)螺螄數(shù)量增加時(shí)，草魚和羅非魚數(shù)量也會(huì)增多，這樣，螺螄種群的增長就會(huì)受到抑制，這是生物群落內(nèi)部________的結(jié)果。 (3)苦草等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的生物量下降，大型底棲動(dòng)物的數(shù)量有所增加，這是在______水平上研究的結(jié)果。沉水植物通過一定的信息傳遞吸引浮游動(dòng)物棲息在其葉表面，從而撫育出高密度的浮游動(dòng)物群落，浮游動(dòng)物能夠大量捕食浮游藻類，也間接地控制了藻類的數(shù)量，這體現(xiàn)出信息傳遞的作用是能調(diào)節(jié)生物的________________，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 (4)該修復(fù)工程可將有機(jī)污染物充分地分解利用，這主要符合生態(tài)工程的____________原理。若在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立一個(gè)集污水凈化、休閑、養(yǎng)魚為一體的新型人工生態(tài)系統(tǒng)，其主要目的是設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向____________________。 解析：(1)植物根系吸收水和無機(jī)鹽，由后一句“防止水體富營養(yǎng)化”判定控制污水流入的速率有利于植物對無機(jī)鹽的充分吸收。該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后的群落演替類型為次生演替。(2)活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物常用標(biāo)志重捕法來調(diào)查種群密度。捕食關(guān)系可以很好的抑制生物數(shù)量的大量增長，從而起到負(fù)反饋調(diào)節(jié)的作用。(3)沉水植物、浮游植物、大型底棲動(dòng)物的數(shù)量相繼變化，與他們的種間關(guān)系(捕食、競爭等)很有聯(lián)系，是群落水平上研究的結(jié)果。沉水植物與浮游動(dòng)物的種間互助、浮游動(dòng)物與藻類的捕食都依賴于信息傳遞，從而說明信息傳遞的作用能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系。(4)該修復(fù)工程將有機(jī)污染物分解為無機(jī)物再被植物吸收利用，體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生原理。設(shè)計(jì)新型人工生態(tài)系統(tǒng)，能調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 答案：(1)無機(jī)鹽　次生演替 (2)標(biāo)志重捕　負(fù)反饋調(diào)節(jié)(反饋調(diào)節(jié)或自我調(diào)節(jié)) (3)群落　種間關(guān)系 (4)物質(zhì)循環(huán)再生　對人類最有益的部分