1、2020届高考生物二轮复习专题系统练 专题13.3胚胎工程和生态工程1、下列有关受精作用及胚胎早期发育过程的叙述,的是()A.卵细胞的减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的B.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加C.卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可以从屠宰母畜的卵巢中获取D.体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精2、下列有关精卵发生、受精过程的说法,正确的是( )A.精子变形中,细胞核形成精子头的主要部分,中心体发育成为头部的顶体B.卵子的发生是在卵巢内完成的,其中卵泡在胎儿期形成,排卵从初情期开始C.获能后的精子与卵子相遇后,精子释放顶体酶,穿过透明带进入放射冠
2、D.在受精作用过程中,体现受精实质的是同类生物的精、卵互相识别3、下列利用胚胎工程培育高产荷斯坦奶牛的相关叙述，正确的是( )A.供体母牛和受体母牛需要用相同的激素处理B.胚胎移植可以充分发挥优良雌性个体的繁殖潜能C.胚胎移植或分割一般选择囊胚或原肠胚期的胚胎D.注射性激素有助于供体母牛排出较多的次级卵母细胞4、下列关于转基因生物与环境安全的叙述不正确的是()A.重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量,对环境没有任何负面影响C.如果转基因植物的花粉中有毒蛋白或过敏蛋白,可能会通过食物链传递到人体内转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上,从而污染生物
3、基因库D.人类在培育基因工程作物时,应该充分考虑生物和环境之间的相互影响5、合肥某开发新区实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的叙述，不合理的是( )A.该地区生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构B.该工程可使生物群落的组成更为复杂、生态系统的类型更为多样C.该地区生态系统必须有能量输入，才能保持相对稳定的状态D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值6、人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,目前通常将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白,基本步骤如下:.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精子,通过体外受精,形成受精卵;.将人血清白蛋白
4、基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞;.电脉冲刺激重组细胞,促使其形成早期胚胎;.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。请回答下列问题:1.步骤中,卵母细胞与精子结合过程中防止多精入卵的生理反应包括_。自然条件下,受精卵是在雌性动物的_内完成的。2.步骤中,将人的血清白蛋白基因导入牛受精卵最为有效的方法是_。导入基因前,需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这一步骤称为_。3.步骤中,进行动物早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和糖、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还需要添加_和动物血清。一般情况下,通常在合成培养基中加入一定量的抗生素,
5、其目的是_。4.步骤中,应选择性别为_的奶牛胚胎进行移植。7、胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或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体内,使之继续发育为新个体的技术.,请回答相关问题:(1)用于移植的早期胚胎通常为体外受精胚胎及转基因、_ 等技术获得的胚胎。(2)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,在这一过程中供体的主要职能是_,繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代。(3)胚胎移植能否成功,与_有关,供体、受体的发情_时间(填“需要”或“不需要”)一致;同时,可对供体施行_处理,以获得多个卵细胞用于体外受精。(4)早期胚胎形成后,
6、在一定时间内处于_状态,这就为胚胎的收集提供了可能;此外,受体对移人子宫的外来胚胎基本上不发生_,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。8、由于环境污染问题曰益严重,导致由于不能体内受孕而无法“生儿育女”的现象越来越普遍,“试管婴儿”技术应运而生。试管婴儿至今已发展几代,但基本原理都是一样的,即将精子和卵子在体外完成受精,待受精卵发育到早期胚胎,再移人子宫继续发育成新个体。回答下列相关问题:1.在精子形成过程中,细胞中的_将发育成顶体,_将发育成精子的尾。体外受精时,从父方采集的精子需先进行一定处理才能与卵子结合,该处理过程称为_。受精卵需在体外培养到_个细胞,才能移植到母体子宫继续发育。对接受胚
7、胎的母体是否要用激素进行类似于牛胚胎移植的同期发情处理?_(填“是”或“否”)。2.2000年9月,一位名叫玛尼的女孩患上了一种致命的贫血病,需要进行造血干细胞移植,其父母通过体外受精获得早期胚胎,在植入母体前将胚胎的一个细胞取出,进行遗传学诊断确认符合要求后将胚胎植入体内,生出一位名叫安蒂的男婴,医生用其脐带血中造血干细胞挽救了玛尼的生命。若所用的遗传学诊断是基因检测,则采用的是_技术。没有给玛尼移植父亲或母亲骨髓以获取造血干细胞来治疗贫血病, 是因为子代对来自父亲或母亲骨髓的造血干细胞的_比较严重,而对于来自同胞兄妹脐带血中造血干细胞,则更容易成功。获得男婴安蒂的过程涉及的技术有_(答出两
8、种即可)。9、如图是牛体内受精和体外受精获得早期胚胎并进行胚胎移植的示意图。请分析回答下列问题：1.图中体外受精处理过程中，通常将卵母细胞培养至 (填时期）；体内受精作用发生的场所是;在体外受精过程中，需要对精子进行处理后才能进行受精作用。2.早期胚胎培养过程中需要加入一定量的抗生素，其作用是。3.图中为了获得更多的卵母细胞，需用(填激素名称）对供体牛进行处理，使其排出更多的卵子。在受精过程中防止多精入卵的屏障有和。4.图中在体内受精获得早期胚胎过程中，用冲卵的方法冲洗回收胚胎的生理学基础是 。10、我国已实现部分“胚胎工程产业化”，如肉牛、奶牛胚胎工程产业化。如图是科学家采用不同方法进行产业
9、化培 育良种牛的过程，ah为操作过程，请回答下列问题：(1)培养早期胚胎时，所用培养液的成分比较复杂，除了一些 类外，还需要添加维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。在体外受精过程中，为了采集到一定数量的卵母细胞，可对雌性供体注射 激素，使其排出更多的卵子。(2)培养C牛的操作流程是 (用箭头和图中字母表示）。在进行胚胎分割操作时，用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎，注入备好的空 中，或直接将裸半胚 。(3)图中代表的结构名称是 。在移植前对胚胎进行性别鉴定需从 (填序号）中取样，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生 。11、L
10、eigh氏综合症是一种攻击神经系统的严重神经障碍,其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合症儿天亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的问题：(1)该母亲的前两个孩子患病天亡的原因是 该健康男婴孕育过程中依次使用了 、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是 (填“A”或“B)。取卵之前,该母亲需要注射 激素。(3)将受精卵移入发育培养液中继续培养至桑葚胚或 ,再进行胚胎移植。进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有
11、各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还需添加激素和 。早期胚胎需经过 (水平)检测合格后才能植入母亲的子官继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是 。12、胚胎干细胞(ES细胞)具有持续分裂和分化成各种组织细胞的能力。科学家利用已分化的细胞培养出的诱导性多功能干细胞(iPS)，也具备胚胎干细胞的特点，诱导产生iPS细胞前两个阶段为：分离和培养宿主细胞；将相关转录因子基因导入宿主细胞(如图所示)。请回答下列问题：1.宿主细胞应在含有_的恒温培养箱中进行培养，所用的培养基需加入的天然成分为_，为及时清除代谢产物需_。2.要获得大量的转录因子基因可
12、用_的方法；据图可知，将目的基因导入宿主细胞所用的工具为_。3.iPS细胞或FS细胞在医学上可能的应用是_，其优点是_。13、下图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图。请回答。(1)该生态农业园建设依据的主要生态工程原理有 (至少答出2个)。在“沼气发酵池采摘园”过程中发生着 (选填“仅物质”“仅能量”或“物质和能量”)的传递。(2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式,主要体现群落的 (选填“水平”或“垂直”)结构在实践中的应用,这种养殖模式的优点是 。(3)流入该生态系统的总能量是 。该生态农业园增加了“绳蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义是 。(4)请根据图示绘制出碳元素流经鸡、
13、鸭的过程图： 。14、科学家发明了一种新型的稳定塘污水生态处理系统,取得良好效果。稳定塘是一种人工构筑、以净化污水为目的的工程设施,具有围堤、防渗层等。稳定塘包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘等。其结构如下图,稳定塘污水生态处理系统的主要指标见下表,请分析上述材料,回答下列问题:类型深浅(m)污水停留时间(d)适宜处理污水中有机物浓度含有的主要生物好氧塘135低藻类、好氧菌等兼性塘12530较高细菌、真菌、原生动物、藻类等厌氧塘2.55.02050高厌氧菌等1.从表中数据可以发现:不同的稳定塘水深差异明显。这主要是与稳定塘生态系统中的分解者对_的需求不同有关。2.好氧塘内藻类生长通常比正常情况要快,其
14、主要原因是_。3.污水在厌氧塘中停留时间特别长的原因主要是_。同时,废水不能过量流入厌氧塘,说明生态系统的_能力有限。经过稳定塘处理的污水,再流经潜流湿地,就能作为农业、工业用水。该系统主要依据了生态工程中_、_等原理。4.由于人们长期向湖泊、河流中大量捧放生活污水和某些工农业废水,导致水华现象频繁发生。通过人工打捞、投放大量化学杀藻剂等紧急处理是常用的治理方法。近年来,人们还采用投放食浮游植物的鱼类、种植大型挺水植物和人工浮床等方法构建生物修复系统,收到较好的效果。与杀藻剂处理水华相比,生物修复方法的主要优点是_和_。15、在习近平主席提出“两山论”指导思想的指引下，我国在生态建设方面的步伐
15、进一步加快。生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展。请回答下列有关问题:1.在退耕还林还草过程中，从生态工程的_原理出发，防护林建设时应该选择对当地生态适应较好的树种；同时也要遵循生态工程的_原理，才不会出现“前面造林，后面砍林”的现象。2.防止沙漠化最好种植耐早性植物，科研人员将从大肠杆菌中获得的海藻糖合成酶基因导入植物细胞中，若能得到有效表达，将大大增强植物的耐早性。为提高重组DNA分子导入受体细胞的效率，除考虑导入方法、筛选条件、防止污染外，还需考虑的主要因素有_（答出2点即可）。3.农杆菌转化法是目前植物转
16、基因的常用方法:该方法的基本过程是农杆菌感染植物时_可转移到受体细胞，并将其插入到受体细胞的染色体DNA中。欲获得稳定遗传的抗虫性强的转基的抗虫性强转基因植物品种，则转人的抗虫基因必须能在受体细胞中_。4.经检测，抗旱基因已经导人烟草细胞，但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测，最可能的原因是_。 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析： 2答案及解析：答案：B解析：精子变形中,细胞核形成精子头的主要部分,高尔基体发育成为头部的顶体,中心体发育成精子的尾部,A错误;卵子的发生是在雌性动物的卵巢内完成的,其中在胎儿期形成卵泡,从初情期开始排卵,B正确;获能后的精子与卵子
17、相遇后,发生顶体反应, 使顶体内的酶释放出来,顶体酶溶解卵丘细胞间的物质,形成穿越放射冠的通道,到达透明带,C错误;控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核中,所以受精的实质是雌原核和雄原核的融合,这样, 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,D错误。 3答案及解析：答案：B解析：本题主要考查胚胎工程的相关知识。对受体母牛与供体母牛用同种激素进行同期发情处理，此外还要对供体母牛注射促性腺激素，促使其超数排卵，A、D错误;一头母牛一年只能产一胎，一 胎一仔，若通过超数排卵，它（优良个体）可以一次产生多个卵细胞， 通过体外受精可以获取多个优良胚胎，再通过胚胎分割及胚胎移植， 使胚胎在别的母牛（
18、一般个体）的子宫里发育,一年就能产下多头良种牛了，所以胚胎移植可以充分发挥优良雌性个体的繁殖潜能，B正 确;移植的胚胎不能用原肠胚，而应该用发育良好、形态正常的桑椹 胚或囊胚，而且通过冲卵获得的应是桑椹胚或囊胚,C错误。 4答案及解析：答案：B解析：本题主要考查转基因生物的环境安全问题。重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染，造成环境安全问题,A 正确;种植抗虫棉可以减少农药的使用量，保护环境，但转基因植物可能会与野生植物杂交，造成基因污染,可能会对生物多样性构成威胁,B错误;转基因植物的花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白，可能会通过食物链传递到人体内，造成食物安全问题，或转基因作物可将花粉
19、散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库，C正确；人类在培育基因工程作物时，应该充分考虑生物和环境之间的相互影响，D 正确。 5答案及解析：答案：D解析：生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构，A 正确。生态建设工程可使生物群落的组成更为复杂，生态系统的类型更为多样，B正确。生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、 转化和散失等过程，因此必须有能量的输入，才能使该地区生态系统保持相对稳定的状态，C正确。生态工程建设的最主要目的是提高生物多样性的间接价值，D错误。 6答案及解析：答案：1.透明带反应、卵细胞膜反应; 输卵管; 2.显微注射技术; 构建基因表达载体; 3.激素; 防止污染; 4
20、.雌性解析：1.防止多精入卵的两道屏障为透明带反应、卵细胞膜反应。自然条件下,受精作用发生的场所为输卵管。2.常采用显微注射技术将目的基因导入动物细胞。将血清白蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起的步骤称为构建基因表达载体。3.早期胚胎培养的培养液中含有所需各种无机盐和糖、维生素、氨基酸、核苷酸,还需要添加激素和动物血清。加入抗生素的目的是防止外来杂菌的污染,保证无菌条件。4.要从奶牛的乳汁中获得血清白蛋白,需选择性别为雌性的奶牛胚胎进行移植。 7答案及解析：答案：(1)核移植(2)产生具有优良遗传特性的胚胎(3)供体和受体的生理状况 需要超数排卵(4)游离免疫排斥反应解析：本题
21、以胚胎移植技术为主线，综合考查早期胚胎的来源、胚胎移植的优势、胚胎移植成功的保障等知识，意在考査考生的理解能力。(1)早期胚胎通常来自转基因、核移植、体外受精等技术获得的胚胎。(2)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,其中供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎。(3)胚胎移植能否成功，与受体和供体的生理状况有关，供体和受体的发情时间需要一致；同时，对供体实施超数排卵处理可获得多个卵细胞,用于体外受精。(4)早期胚胎在一定时间内处于游离状态，为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎的存活提供了可能。 8答案及解析：答案：1.高尔基
22、体; 中心体; 精子获能; 816; 是2.DNA分子杂交; 免疫排斥; 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植解析：1.在精子形成过程中,高尔基体形成顶体,中心体形成尾:只有获能的锖子才能与发育到减中期的卵母细胞受精:为保证移植的胚胎在受体子宫内正常发育,需利弔激素对受体进行同期发情处理,以使其与供体生理状态相同。2.基因检测采用了DNA分子杂交技术。获得男婴安蒂的过程利用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。 9答案及解析：答案：1.减数第二次分裂中期 输卵管2.防止杂菌污染3.促性腺激素 透明带反应 卵细胞膜反应3.早期胚胎形成后，在一定的时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离
23、状态解析：1.图中体外受精处理过程中，通常将卵母细胞培养至减数第二次分裂中期；体内受精作 用发生的场所是输卵管；在体外受精过程中，需要对精子进行获能处理后才能进行受精作用。2.早期胚胎培养过程中需要加入一定量的抗生素，其作用是防止杂菌污染。3.图中为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对供体牛进行处理，使其排出更多的卵子。 在受精过程中防止多精入卵的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。4.早期胚胎形成后，在一定的时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态， 故在体内受精获得早期胚胎过程中，能用冲卵的方法冲洗回收胚胎。 10答案及解析：答案：(1)无机盐和有机盐；促性腺；（2)abfg；
24、透明带；移植入受体；（3)内细胞团；免疫排斥反应解析：(1)培养早期胚胎时，所用培养液的成分包括有机盐和无机盐类（两盐）、维生素和激素（两素）、氨基酸和核苷酸（两酸）等营养成分，以及血清等物质。为了促进奶牛排出更多的卵子，可以使用促性腺激素。(2)由图可知，培育C牛的操作流程是abfg。在进行胚胎分割操作时，用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注人预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植人受体。(3)图中分别表示滋养层、囊胚腔、内细胞团=取样滋养层做DNA分子性别鉴定移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体对移人子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。 11答案及解析：答案
25、：（1）该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自于卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡；核移植；体外受精（2）B促性腺激素（3）囊胚；动物血清；DNA分子（水平）（4）因为男性的线粒体不会遗传给后代解析：（1）根据题意可知，该母亲约有1/4的线粒体携带有这种致病基因，并且该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自于卵细胞，导致前两个孩子患病天亡；根据图示信息可知，该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。（2）图示过程中，重组的卵细胞获取卵母细胞A中的干细胞质，说明A的细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞
26、的是B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素，进行超数排卵。（3）将受精卵移入发育培养液中继续培养至桑椹胚或囊胚，再进行胚胎移植。进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还需添加激素和动物血清。早期胚胎需经过DNA分子（水平）检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。（4）在胚胎孕育过程中，由于男性的线粒体不会遗传给后代，因此医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育。 12答案及解析：答案：1.5%CO2和95%的空气；血浆、血清定期更换培养液；2.PCR扩增；病毒；3.培育人造组织器官，解决临床供体器官不足问题；不会产生免疫排斥解析：1.根据题意可知
27、，培养动物细胞应在含有5%CO2和95%的空气的恒温培养箱中进行，其中5%的CO2的作用是维持培养液的pH，所用的培养基需加入的天然成分为血浆或血清，为及时清除代谢产物需定期更换培养液。2.PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术，可通过PCR技术扩增转录因子基因；据图可知，将基因导入宿主细胞所用的工具为病毒。3.根据题干信息可知，iPS细胞与ES细胞一样，可通过定向诱导分化培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题。其优点是不会产生免疫排斥反应。 13答案及解析：答案：（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理仅物质（2)垂直；能充分利用生态系
28、统的空间和食物资源 (3)生产者固定的太阳能和人工输入的能量；实现了生态系统 物质和能量的多级利用，减少了环境污染（4）解析：（1)该生态农业园建设依据的主要生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理；沼气发酵池中有大量微生物，能将有机物分解成无机物.采摘园里的植物只能利用沼液中的无机物，因此，在“沼气发酵池采摘园”过程中发生着仅物质的传递（2)池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式（如上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等），主要体现群落的垂直结构在实践中的应用;这种养殖模式的优点是能充分利用生态系统的空间和食物资源，缓解生物间的竞争。 14答案及
29、解析：答案：1.溶氧量(或氧气); 2.分解者分解有机物,为藻类提供CO2和无机盐3.厌氧塘处理污水中有机物浓度高,其厌氧菌分解大量有机物所需时间长;自我调节;物种多样性;物质循环再生4.减少环境污染; 保护生物多样性解析： 1.不同的分解者对氧气的需求不同，故不同的稳定塘水深差异明显。2.好氧塘中分解者能彻底氧化分解有机物，为藻类 提供CO2和无机盐，因此藻类生长较正常情况要快。3.从表格可以看 出，厌氧塘处理的污水中有机物的浓度高，其中的厌氧菌分解大量有机物所需时间较长，污水在厌氧塘中停留时间较长；生态系统的调节能 力是有一定限度的，因此污水不能过量排入；该生态系统的建立利用了 生态工程的
30、物种多样性原理和物质循环再生原理。4.生物修复方法 与化学方法相比，减少了环境污染，保护了生物多样性，也可避免藻类 产生抗药性。 15答案及解析：答案：(1)协调与平衡整体性（2)重组DNA的质置和浓度、受体细 胞的生长状态与密度（3) 带目的基因的T-DNA；稳定和高效地表达（4)基因表达载体上的目的基因首端未加入启动子解析：（1）根据题干关键词“选择与当地生态环境适应的树 种”，应用的是生态工程的协调与平衡原理；为避免出现“前面造林，后面砍林”得遵循整体性原理（2)为使目的基因得到有效表达，还需要考虑宽组DNA分子的质M和浓度、受体细胞的生长状态与密度。（3)农杆菌转化法依赖Ti质粒上的T-DNA将目的基因转移到受体细胞;只有抗旱基因在受体细胞中稳定维持和表达才能获得稳定遗传的抗旱性强的转基因植物品种。（4)未检测出转录的 产物mRNA,说明基因未进行转录过程，最可能的原因是构建基因 表达载体时目的基因首端未加入启动子。
