1、专题十八 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程1胚胎工程应用前景非常广阔，包含的技术内容也很丰富，请回答以下问题：(1)胚胎移植过程中，首先应对所选的供体、受体使用_进行同期发情处理，冲卵后的胚胎通常应发育到_阶段才能进行胚胎移植，胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下_。(2)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将其中的_均等分割，对囊胚做DNA分析鉴定性别时通常在_部分取样。(3)哺乳动物的胚胎干细胞是由_中分离出来的一类细胞，这类细胞在饲养层细胞上培养时，能够维持_状态，为科学研究提供良好素材。解析：(1)胚胎移植过程中，首先应对所选的供体、受体使用孕激素等进行同期发情处理
2、，冲卵后的胚胎通常应发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植，胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。(2)对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将其中的内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。滋养层的细胞将来发育成胎膜和胎盘，取滋养层细胞不会影响胚胎的发育，故对囊胚做DNA分析鉴定性别时通常在滋养层部分取样。(3)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，这类细胞在饲养层细胞上培养时，能够维持不分化的状态，为科学研究提供良好素材。答案：(1)孕激素等桑椹胚或囊胚空间位置的转移(2)内细胞团滋养层(3)早期胚胎或原始性腺不分化2单峰骆驼曾经分布于阿拉
3、伯半岛，濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝(只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝，但在人类活动区会有驯养)。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究。请回答下列问题：(1)胚胎工程中一般采用_处理A使其超数排卵。若是体外受精，需要提供发育至_期的卵子和_的精子。过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质_。(2)过程之后需要将获得的受精卵在含“两盐”、氨基酸、核苷酸、激素和_的培养液中培养至桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植，欲获得更多的胚胎可进行_操作。(3)胚
4、胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础为_。(4)与F相比，E更具有多样性。其原因是E是有性生殖后代，其亲代减数分裂过程中会发生_。解析：(1)采用促性腺激素处理A使其超数排卵。体外受精需要提供发育至减数第二次分裂中期的卵子和获能的精子，因为减数第二次分裂中期的卵子的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，有利于重组细胞的发育。过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体驯养单峰骆驼B。(2)哺乳动物胚胎培养液成分包括：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等。欲获得更多的胚胎可进行胚胎分割，借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代。(3)胚胎能在D
5、受体雌性体内存活，因为同种动物供、受体生殖器官生理变化相同；受体雌性对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥；供体胚胎可与子宫建立正常的生理联系，且遗传特性不受影响。(4)减数第一次分裂前期和后期会发生基因重组。答案：(1)促性腺激素减数第二次分裂中获能完全来自供体驯养单峰骆驼B(2)血清(血浆)胚胎分割(3)受体雌性对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥(4)基因重组32018年1月25日，我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物食蟹猴(流程如图所示，表示过程)，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答：(1)获得食蟹猴的体
6、细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_，恢复其全能性较难。(2)进行过程时，培养成纤维细胞所需的条件有：营养、气体环境以及_、_。(3)过程中利用_法，将成纤维细胞注入去核的_期的卵母细胞膜与透明带之间，经过过程，受体子宫对移入的胚胎基本不发生_反应，为胚胎在受体内存活提供了可能。在孕育过程中移入受体子宫的胚胎_不受影响。(4)向融合细胞注射Kd4d的mRNA，可提高胚胎的形成率，其作用主要是通过基因表达的_过程实现的。解析：据图分析，表示动物细胞培养，表示去除雌性食蟹猴的卵母细胞核的过程，核移植过程，表示将目的基因注入融合细胞的过程，早期胚胎培养和胚胎移植过程，表示妊娠、产生体细
7、胞核移植食蟹猴的过程。(1)由于体细胞分化程度高，全能性难以恢复，因此获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程表示动物细胞培养过程，需要的条件有：营养、气体环境、无菌和无毒的环境、适宜的温度和pH等。(3)过程表示核移植的过程，一般用显微注射法将成纤维细胞注入去核的处于减数第二次分裂中期的卵母细胞膜与透明带之间；过程胚胎移植时，受体子宫对移入的胚胎基本不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内存活提供了可能；在孕育过程中，移入受体子宫的胚胎的遗传特性不受影响。(4)mRNA是翻译形成蛋白质的模板，因此向融合细胞注射Kd4d的mRNA，可以通过翻译形成相关的蛋白质，进而提高胚胎
8、的形成率。答案：(1)体细胞分化程度高(2)无菌、无毒的环境温度和pH(3)显微注射M免疫排斥遗传特性(4)翻译4桑基鱼塘是种桑养蚕同时与池塘养鱼相结合的一种生产经营模式，此模式形成了桑叶养蚕、蚕粪养鱼、塘泥肥桑的生产链条。请回答以下相关问题：(1)该模式中的池塘属于人工生态系统，它是由生物群落和它的_相互作用而形成的统一整体，而一个群落中的物种不论多少，也不是随机地集在一起的，而是通过_，形成一个有机的整体。(2)向池塘中投入草鱼进行放养，一段时间后，调查其种群密度，该池塘中草鱼的种群密度是由_决定的。用标志重捕法调查草鱼的种群密度时，若所用渔网网眼过大，则调查结果将_。(3)池塘养鱼时，通
9、常采用多鱼种混合放养模式(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)，它们的分布体现了群落的_。与单一养殖一种鱼相比，这种养殖模式可以获得更高的经济效益，从群落结构分析，原因是_。(4)“桑基鱼塘”提高了能量利用率，是因为桑叶中的能量可以被_(填“蚕”“鱼”或“蚕和鱼”)利用。塘泥中含有鱼的粪便，用塘泥作为肥料，可以促进桑树生长，这是利用了生态系统的_功能。与沉积于水底相比，“塘泥肥桑”过程中塘泥释放CO2速度加快，原因是_。解析：(1)生态系统由生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体；物种都是通过一定的联系聚集在一起的，不同群落的物种数目一般是不同的，通过复杂的种间
10、关系形成的一个有机的整体。(2)该池塘中草鱼的种群密度是由出生率和死亡率决定的。调查该池塘中草鱼的种群密度应采用标志重捕法，若M表示第一次捕获并标记的个体数，N表示该地区的草鱼种群的个体总数，n表示第二次捕获的个体数，m表示其中带有标记的个体数，则有MNmn；若调查的时候捕捉所用的渔网网眼过大，则会导致捕捉的个体数变小，即M、m、n都会变小，但是mn比值基本不变，故计算出的N会偏小。(3)池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(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)，这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源，缓解生物间的竞争，体现了群落的垂直结构，故与单一养殖一种鱼相比，这种养殖模式可以获得更高的经济效益。(4)桑叶的部分同化量被蚕利用，而蚕粪可以被鱼吃，蚕粪中的能量还是桑叶的同化量，故桑叶中的能量可以被蚕和鱼利用。塘泥中含有鱼的粪便，用塘泥作为肥料，可以促进桑树生长，这是利用了生态系统的物质循环功能。土壤中的氧气浓度高于水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快，故与沉积于水底相比，“塘泥肥桑”过程中塘泥释放CO2的速度加快。答案：(1)无机环境复杂的种间关系(2)出生率和死亡率偏小(3)垂直结构充分利用了生态系统的空间和食物资源(4)蚕和鱼物质循环土壤中的氧气浓度高于水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快