届二轮复习胚胎工程与生态工程学案全国通用Word格式文档下载.docx
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调研·
方法]
【典例1】 (2018·
南昌三校联考)下图为绿色荧光小鼠制备流程图。
Gfp是绿色荧光蛋白基因。
请据图回答问题:
(1)据图分析可推知,载体上的Neo为标记基因,其表达产物可与G418发挥作用而最终将导入目的基因的胚胎干细胞筛选出来。
(2)完成过程①需要的工具酶是DNA连接酶,完成过程②常用的方法是显微注射法,完成过程⑤后,胚胎干细胞应与囊胚中的内细胞团部位相结合。
(3)进行过程⑥之前,要对代孕母鼠用某种激素处理,即对其进行同期发情处理。
(4)胚胎干细胞的培养装置应置于含一定量(5%)的CO2的气体环境中,以保证培养环境pH的相对稳定。
1.抓信息:
绿色荧光蛋白基因、基因表达载体、胚胎干细胞、细胞培养等。
2.点思路:
题组冲关调研 练有所得,得有高度
1.知识性失误(判断正误)
(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( ×
)
提示:
为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其超数排卵。
(2)卵裂球细胞的总体积随分裂次数增加而不断增大( ×
受精卵在卵裂过程中,胚胎的总体积基本不变或略有减小。
(3)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植( ×
胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚期的胚胎。
(4)早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质( ×
维生素和激素不是能源物质。
(5)在胚胎移植时,对供体和受体母牛都要进行相同激素处理( ×
对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵处理要用促性腺激素,受体母牛则不需要。
(6)采用胚胎分割技术产生同卵多胎的数量是有限的( √ )
(7)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎( √ )
(8)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点( ×
胚胎干细胞具有体积较小,细胞核大,核仁明显的特点。
2.(2018·
郑州二模)下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图回答:
(1)上图A、B过程用到的生物技术分别是核移植、早期胚胎培养(或动物细胞培养)(顺序不能改变),甲称作囊胚。
(2)乙是具有自我更新(自我维持)和分化发育潜能的胚胎干细胞。
(3)相同的胚胎干细胞,通过C过程“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是基因的选择性表达。
上述“克隆”过程是胚胎干细胞分裂和分化的结果。
(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是无排斥反应。
解析:
(1)分析图示可知,A过程表示患者的体细胞核与去核的卵细胞重组的过程,所用到的生物技术是核移植技术;
B过程表示将重组细胞培养成早期胚胎的过程,用到的生物技术是早期胚胎培养(或动物细胞培养),甲称作囊胚。
(2)乙是从囊胚中分离出的胚胎干细胞,胚胎干细胞具有发育的全能性,具有自我更新(自我维持)和分化发育潜能。
(3)图中C过程“克隆”的实质是诱导胚胎干细胞分化为组织细胞的过程,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
C过程“克隆”是胚胎干细胞分裂和分化的结果。
(4)按上述方法克隆的器官,其遗传物质几乎来自患者本人,所以在器官移植方面的主要优点是无排斥反应。
3.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。
下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是使卵母细胞成熟(或:
使卵母细胞获得受精能力);
从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液(基)的pH。
(3)图中过程A称为胚胎移植,它在胚胎工程中的意义在于提高优良母畜的繁殖率。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是显微注射法;
获得转基因母牛后,如果牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)即说明目的基因已经表达。
本题主要考查胚胎工程的原理,意在考查考生的识图能力和知识应用能力。
(1)在体外受精前,要对精子进行获能处理,要对卵母细胞进行培养,让其进一步成熟,才具有与精子进行受精的能力。
(2)在体外培养受精卵时,需要提供一定量的CO2,以维持培养液的pH。
(3)将早期胚胎植入受孕母体的子宫中,属于胚胎移植,它在胚胎工程中的意义有:
①可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;
②大量节省购买种畜的费用;
③一胎多产。
(4)将目的基因导入受精卵的常用方法为显微注射法;
如果母牛的乳汁中含有人类白细胞介素,则说明目的基因在母牛体内已经表达。
考点二 生态工程
1.熟记生态工程的原理和实例(将“
”中的内容补充完整)
2.判断生态工程实例中的主要原理(填表)
【典例2】 南京古泉生态农场是生态农业的典范。
该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来,成为一种高效良性循环,生态效益达到了良性发展。
请就此生态农场的特点,完成下列问题:
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的物质循环再生原理、物种多样性原理和整体性原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示:
①在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。
答案:
如图所示
②如果将“无机物——农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响?
土壤中的无机物得不到补充,物质循环受到破坏,土壤肥力下降。
(3)在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程,据图分析不符合生态工程原理的叙述是( C )
A.物质经过多级利用,实现了良性循环
B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益
C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低
D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,应使食物链越长和营养级越多越好。
请你结合所学有关生态工程原理,分析该结论是否正确,为什么?
不正确。
因为食物链越长,各营养级中的生物数量难以达到一定规模,影响经济效益;
营养级越多,高层次营养级生物获得的能量越少,生物数量也越少。
生态农业、沼气池、物质循环、物种多样性等。
(1)生态工程的原理。
【学发挥】——高考大题长句表达专项练
利用发酵技术产生沼气开发生物能属于洁净及可再生能源系统组合利用的生态工程。
【典例3】 下面是关于植物克隆和生态工程的问题。
请回答:
(1)为培育能高效吸收和富集重金属镉的转基因植物,将野外采得的某植物幼叶消毒后,用酶混合液处理,获得了原生质体。
酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇,其作用是维持渗透压。
(2)将目的基因导入原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过液体悬浮培养得到分散的胚性细胞,发育成胚状体,生长发育后获得转基因植株。
(3)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原因错误的是B。
A.愈伤组织发生遗传变异
B.愈伤组织不能分散成单细胞
C.愈伤组织中激素平衡发生改变
D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变
(4)某农业生态工程基地按照生态和经济规律,对种植业和养殖业进行了优化设计。
通过套种、间种和轮种等技术的应用,使种植的农作物为该生态系统组成成分中的消费者提供更多的食物。
在农业生产中尽量不施用农药,其目的是C。
A.减少水土流失 B.减少土壤肥力
C.减少环境污染D.减少生物多样性
原生质体、愈伤组织、胚性细胞、细胞全能性、环境污染等。
植物组织培养选用新生芽为外植体的原因是新生芽细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织。
(1)单一人工林比天然混合林稳定性低,易爆发虫害——协调与平衡原理( ×
单一的人工林生物多样性低,物种数目少,营养级简单,自我调节能力弱,抵抗力稳定性低,容易遭受害虫危害,体现物种多样性原理。
(2)草原确定合理载畜量,不能过度放牧——协调与平衡原理( √ )
(3)引种考虑适应环境——物种多样性原理( ×
体现了协调与平衡原理。
(4)林业生态工程建设,既考虑种树又考虑生活问题——系统整体性原理( √ )
(5)要实现人与自然的和谐发展,通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源是最合理的( ×
发展生态农业,实现物质和能量的多级利用是实现人与自然和谐发展最合理的措施。
2.池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。
请回答下列问题:
(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。
人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;
藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为正反馈调节。
(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地。
可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的净化作用,有效减少水体中的N、P等含量。
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有增加水的溶氧量、提高饵料的利用率。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高。
(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过补水和排水、水泵控制水的流量(循环频次)进行调控。
(1)人工养殖池塘生态系统物种数量少,恢复力稳定性高。
水体受污染后生物死亡导致微生物数量增加,促进水体溶氧量下降,导致鱼类等死亡,又进一步促进环境恶化,说明调节过程中,最初的变化经调节后变化更大,从而说明该调节方式为正反馈调节。
(2)由图示可知,该生态系统与传统养殖池塘相比,新增加的是生态塘和潜流湿地等工程设施。
栽植水生植物或放养滤食动物,可促进对N、P的利用,从而达到水体自我净化的目的。
(3)前一池塘的上层水流入后一池塘底部,使得水层充分与植物和动物接触,从而增加水的溶氧量和提高饵料利用率。
(4)人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,这样后面池塘的N、P含量越来越高,易引起水体富营养化,不利于植物、动物生存。
(5)该养殖系统经过各个养殖塘后的水体中含有大量的N、P,因此可通过排出部分水,再补充其他水进行调节,还可通过水泵控制水的流量大小进行调节。
3.现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”,其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。
污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。
回答问题:
(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。
在这个过程中,微生物通过无氧和有氧(或细胞)呼吸将有机物分解。
(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了群落(生态系统、群落、种群)。
在植物池的食物网中,植物位于第一营养级。
植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有系统整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性等原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(1)生活污水流经厌氧沉淀池时,厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解;
流经曝气池时,其中的需氧微生物通过有氧呼吸将有机物分解;
流经兼氧池时,其中的微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。
(2)水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物组成的整体,不止一种生物,故排除种群;
不包含无机环境,故排除生态系统,则这个整体属于群落。
植物为生产者,属于第一营养级;
生态系统中消费者和分解者的能量都是最终来源于生产者固定的太阳能。
(3)生态工程的建立要把社会、经济和自然作为一个统一的整体来考虑,需要考虑生物与环境的协调与平衡,分层、分级利用废弃物中的物质,并增加生物的种类以增强生态系统的稳定性,故生态工程需遵循的基本原理有系统整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。
(4)生态工程对恢复和重建受损的生态系统有着重要作用,通过生态工程对已被破坏的生态环境进行修复和改善,可提高生态系统的生产力。
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