1、专题突破篇第一部分现代生物科技专题专题十第 24 讲胚胎工程与生态工程核心考点突破 高频考点点点突破考点一 胚胎工程原理过程与胚胎工程的应用高考真题体验1(2016江苏卷)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是()A步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同审题指导 考向定位考查胚胎工程的相关原理。考查知识(1)胚胎工程的操作步骤。(2)动物激素的作用特点。(3)早期胚胎发育的营养来源。破题关键
2、明晰胚胎工程的基本流程，“激素”有其特定的靶器官或靶细胞。解析 步骤甲为体外受精，乙为胚胎移植，A 错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于卵巢细胞，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵黄，而不是外界营养液，C 错误；步骤甲使用的培养液通常是专用的受精溶液，以利于完成受精，而早期胚胎培养液成分则比较复杂，二者的成分差别较大，D 错误。答案 B2(2015山东卷)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：(1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有 O2和 CO2，其中
3、 CO2的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。审题指导 考向定位综合考查胚胎工程、细胞工程和基因工程。考查知识(1)动物体细胞克隆技术。(2)动物细胞培养的条件。(3)基因表达载体的构成。(4)胚胎干细胞的应用。破题关键相关生物技术所涉及的原理、操作等的区别是解答本
4、题的基础。解析(1)把 B个体的体细胞核移植到 A个体去核的卵母细胞中，得到的重组细胞再经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。(2)动物细胞培养需要在含有 95%空气和 5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养，二氧化碳可维持培养液的pH(酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需对目的基因和运载体用限制酶和 DNA 连接酶进行改造。基因表达载体必须含有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。(4)胚胎干细胞可来自囊胚中的内细胞团。因为该胚胎的细胞核遗传物质全部来自 B 个体，所以图中获得的组织和器官适合移植给 B 个体。答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或酸碱度)(3
5、)限制性(核酸)内切酶(或限制酶)DNA 连接酶(注：两空可颠倒)标记(4)内细胞团 B胚胎工程内容包括胚胎工程的原理及其应用，而后者为其考查重点，涉及胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞的应用三个方面。有时，也会以胚胎工程为载体，综合考查现代生物科技的各种技术。核心知识整合1早期胚胎的发育 2试管动物的培育流程3胚胎移植的培育流程4胚胎干细胞(1)来源：早期胚胎(囊胚的内细胞团)或。(2)特点形态：体积小、细胞核大、核仁。功能：具有，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。ES 细胞在细胞上或在添加抑制因子的培养液中可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。原始性腺明显发育的全能性
6、饲养层易错易混扫描1为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情()2胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低()3转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中()答案 答案 答案 4种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性()5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()6受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植()答案 答案 答案 7早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清()8培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质()9绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性()答案 答案 答案 10卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断
7、增大()11在胚胎移植时，对供体和受体母牛都要进行相同激素处理()答案 答案 考向突破提升考向 1 体内受精和早期胚胎发育1(2017苏州模拟)下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段。请据图回答问题。(1)写出各个阶段的名称：A：_B：_C：_。(2)写出图中各标号的名称：2_，4_，5_，7_，8_。(3)A 时期的细胞具有发育上的_性，B 时期开始出现_，C 时期开始出现_。(4)2将来发育成_。(5)由受精卵到 B 阶段透明带破裂之前这一过程中，细胞数目_，胚胎总体积_。解析(1)图中 A 是桑椹胚，B 是囊胚，C 是原肠胚。(2)图 B 中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚
8、腔；图 C 中5是外胚层，6是滋养层，7是原肠腔，8是内胚层。(3)桑椹胚细胞具有发育的全能性，囊胚开始出现细胞分化，已分化成滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已具有胚层分化，分化为外胚层和内胚层。(4)内细胞团将发育成胎儿的各种组织器官，滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。(5)由受精卵到 B 阶段透明带破裂之前这一过程中，虽然细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变或略有缩小。答案(1)桑椹胚 囊胚 原肠胚(2)内细胞团 囊胚腔 外胚层 原肠腔 内胚层(3)全能 细胞分化 胚层分化(4)胎儿的各种组织(5)增多 基本不变或略有缩小考向 2 胚胎工程的应用2(2014福建卷)Rag2 基因缺失小鼠不能产生成熟
9、的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES 细胞)对 Rag2 基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：(1)步 骤 中，在 核 移 植 前 应 去 除 卵 母 细 胞 的_。(2)步骤中，重组胚胎培养到_期时，可从其内细胞团分离出 ES 细胞。(3)步骤中，需要构建含有 Rag2 基因的表达载体。可以根据 Rag2基因的_设计引物，利用 PCR 技术扩增 Rag2基因片段。用 Hind和 Pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2 基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。(4)为检测 Rag2 基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_，用抗 R
10、ag2蛋白的抗体进行杂交实验。解析(1)细胞核移植是将体细胞核移入去核的卵母细胞中，因此在核移植前应去除卵母细胞的细胞核。(2)ES 细胞来自早期胚胎或原始性腺，图示 ES 细胞的来源为囊胚的内细胞团。(3)引物的设计要考虑目的基因的核苷酸序列。目的基因是用Hind和 Pst限制酶切割获得的，为了将目的基因直接连接到基因表达载体上，载体上也应具有 Hind和 Pst酶的酶切位点。(4)检测目的基因的表达情况，可对受体细胞中的蛋白质进行抗原抗体杂交实验。答案(1)细胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列Hind和 Pst(4)蛋白质3(2017湖北八校第一次联考)2015 年 2 月 3 日，英国议会下
11、院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图回答下列问题：(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射_激素，促使一次有更多的卵泡发育。(2)重组细胞需培养到 M中期的原因是该时期的卵母细胞才具备_，重组细胞体外培养所需的气体主要是 O2 和CO2，CO2 的主要作用是_。(3)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要_和_等技术。(4)三亲婴儿的培育技术_(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而_(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体_(填比例)来自母亲提供的细胞核。(5)
12、设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的 试 管 婴 儿 技 术 主 要 区 别 是 植 入 前 对 胚 胎 进 行_。解析“三亲婴儿”是在体外受精的基础上对母亲的卵母细胞进行改造，去掉了原有的细胞质基因(由此可避免母亲：线粒体中的致病基因传递给后代)，所以三亲婴儿的遗传物质组成是：细胞核染色体一半来自父亲，一半来自母亲，而细胞质遗传物质来自于捐献者。答案(1)促性腺(2)受精的能力 维持培养液的 pH(3)早期胚胎培养 胚胎移植(4)能 不能 1/2(5)遗传学诊断、性别鉴定等考点二 生态工程的原理与生态工程的实例高考真题体验1(2017江苏卷)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城
13、湖”理念，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分析评价不合理的是()A使物种多样性程度显著提高B使生物群落的组成更为复杂C使生态系统的类型更为多样D其主要目的是提高生物多样性的直接价值审题指导 考向定位考查生态工程原理的实际应用。考查知识(1)生态工程物种多样性原理和其他基本原理。(2)生物多样性的价值。破题关键生态功能是生物多样性的间接价值。解析 根据题意可知，在该生态工程建设中，物种数量增多，物种多样性程度显著提高，A 项合理；物种数量增多会使生物群落的组成变得更为复杂，B 项合理；该生态工程建设中，会形成不同类型的生态系统，使生态系统的类型更为多样，C 项合理
14、；生态工程建设体现的是生物多样性的间接价值，D 项不合理。答案 D2(2014重庆卷)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如上图所示。t0t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间_加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。审题指导 考向定位考查对生态工程基本原理的
15、应用。考查知识(1)生态工程所遵循的基本原理。(2)生态系统的功能。破题关键(1)对题图信息分析。(2)对生态工程所遵循的各项基本原理的理解。解析(1)生态系统中，将植物残体及凋落物中的有机物转化为无机物的生物是分解者。人工林土壤中存在种子或繁殖体，会导致群落物种数增多，进而使人工林自我调节能力增强，抵抗力稳定性强。由于阳光等资源有限，群落中植物物种数增加，物种间竞争加剧。(2)人工林的建设和园林景观的构建，既可改善生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的整体性原理。答案(1)分解者 种子或繁殖体 增强 竞争(2)整体性“生态工程”这部分内容在以往的高考中考查较少，所以将来考查
16、的可能性在增大，考查内容除了选修三的教材内容外，还可以结合必修三中“生态系统”的功能及其稳定性，在选修题中考查必修内容逐渐成为近年高考的一种趋势。核心知识整合1生态工程所遵循的基本原理 2.生态工程的实例 易错易混扫描1草原确定合理载畜量，不能过度放牧协调与平衡原理()2引种考虑适应环境物种多样性原理()3林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题整体性原理()答案 答案 答案 4生态农业实现了物质和能量的循环利用()5生物圈的物质是自给自足的，能量需要不断补充()6实施生态工程的目的是为人们提供丰富的生产和生活物质()答案 答案 答案 7要实现人与自然的和谐发展，通过生物技术手段，转化淀粉生
17、产可再生能源是最合理的()8要实现人与自然的和谐发展，发展生态农业，实现物质和能量的多级利用是最合理的()答案 答案 考向突破提升考向 生态工程的原理及其应用(2017杭州一模)如图是一个庭院生态工程的模式图。请据图分析回答：(1)该图中有_条食物链。(2)该 生 态 系 统 中 处 于 第 二 营 养 级 的 生 物 有_。(3)从图中可知，人类生活中所需的能源来自太阳能、沼气等。利 用 这 些 能 源 与 利 用 煤 炭 相 比，突 出 的 优 点 是_。(4)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用，原因是_。(5)该生态工程遵循的原理有_等。(6)人工设计的生态系统也具有信息传递的功能，
18、下列有关叙述正确的是_。A生态系统的物理信息都源于环境B植物都通过化学物质传递信息C信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D信息可以调节生物种间关系知识链接 生态农业：指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。优点：实现物质的循环再生和能量的多级利用，减轻了环境污染。实例：桑基鱼塘农业生产模式。解析(1)该生态系统中的食物链有植物人、植物猪人、植物鸡人、植物鸭人，共 4 条。(2)据食物链可以判断，人、猪、鸡、鸭均为第二营养级的生物。(3)太阳能、沼气属于清洁能源，无污染或污染很少。(4)该生态工程可以更充分地利用流向分解者或未利用的能量。(5)将流向分解者的物质和能量再度利用，符合物质循环再生原理。(6)生态系统中的物理信息除环境外，还可来自生物个体；植物可以通过光、电磁波等形式接受信息；信息的传递与食物链无直接关系。答案(1)4(2)人、鸡、鸭、猪(3)减少了燃烧煤炭所产生的污染(4)充分利用了废弃物中的能量，实现了能量的多级利用(5)物质循环再生原理(6)D