届高考生物二轮练习专题十七.docx
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届高考生物二轮练习专题十七
[重温考纲] 1.动物胚胎发育的基本过程(A)。
2.胚胎工程的理论基础(A)。
3.胚胎干细胞的移植(A)。
4.胚胎工程的应用(B)。
5.转基因生物的安全性问题(A)。
6.生物武器对人类的威胁(A)。
7.生物技术中的伦理问题(A)。
8.生态工程的原理(A)。
9.生态工程的实例及应用(B)。
核心考点1 胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题
1.把握胚胎工程的操作流程
提醒
(1)排卵是指卵子从卵泡中排出。
(2)体外受精注意点
①对象:
获能精子和成熟卵子。
②条件:
获能溶液或专用受精溶液。
(3)区别2种标志
①受精标志:
在卵细胞膜和透明带间隙中看到两个极体。
②受精完成的标志:
雌、雄原核融合成合子。
(4)早期胚胎培养液成分
①2“盐”:
无机盐和有机盐。
②2“酸”:
氨基酸和核苷酸。
③2“素”:
维生素和激素。
④2“液体”:
水和血清。
(5)胚胎移植的生理学基础
①供、受体的生理变化相同。
②早期胚胎与母体无联系。
③受体对外来胚胎无免疫排斥反应。
④供体胚胎的遗传特性不影响孕育过程。
(6)胚胎移植或胚胎分割的2个时期:
桑椹胚和囊胚。
(7)2种“冲卵”的不同
①胚胎移植:
冲出的是早期胚胎。
②体外受精:
冲出的是卵子。
(8)2次使用的激素不同
①孕激素:
对供、受体进行同期发情处理。
②促性腺激素:
对供体进行超数排卵处理。
(9)胚胎移植成功的关键
①供、受体同期发情处理。
②供体用促性腺激素做超数排卵处理。
(10)胚胎分割的2个关注点
①快速繁殖动物的最佳方法。
②后代具有相同的遗传物质。
2.理清治疗性克隆和生殖性克隆的区别和联系
类型
项目
治疗性克隆
生殖性克隆
区别
目的
从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗
用于生育,获得人的复制品
水平
细胞水平
个体水平
联系
都属于无性生殖;产生新个体或新组织,遗传信息相同
3.把握试管婴儿和设计试管婴儿的异同点
(1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④。
(2)试管婴儿主要是解决不孕夫妇的生育问题;设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。
(3)两者都是体外受精,并进行体外早期胚胎培养,都要经过胚胎移植,都是有性生殖。
1.(2017·江苏,14)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是( )
A.精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能
B.小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用
C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异
D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
答案 C
解析 在获能液中培养的目的是使精子获能,A正确;在特定光控周期条件下饲养小鼠,并注射促性腺激素能够促进超数排卵,B正确;分割的胚胎细胞虽然有相同的遗传物质,但在发育过程中会受到环境影响,发育成的个体可能有形态学差异,C错误;注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以进行细胞分裂分化,形成相应组织器官,D正确。
2.(2017·江苏,11)牛雄性胚胎中存在特异性HY抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加HY单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。
下列相关叙述正确的是( )
A.HY单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌
B.应选用原肠胚做雌雄鉴别
C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植
D.用HY抗原免疫母牛可获得相应抗体
答案 D
解析 HY单克隆抗体是由已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞形成的杂交瘤细胞分泌的,A错误;选用囊胚期的滋养层细胞做性别鉴定,原肠胚做胚胎移植难以存活,B错误;利用乳腺生物反应器进行生物制药,应选择雌性胚胎,C错误;用HY抗原免疫母牛可使母牛针对该抗原产生相应抗体,D正确。
3.(2013·江苏,15)下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是( )
A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度
B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害
C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
答案 B
解析 本题用直选法。
对转基因食品只是要求标注“转基因**”等字样,并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害,B错误。
4.(2017·镇江二模)科学家利用活体卵子及皮肤成纤维细胞,在实验室已成功克隆出了数个人体胚胎,进而可开发出有研究价值的胚胎干细胞。
回答下列问题:
(1)胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、________明显等特点,在功能上具有______________。
自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物的________________中分离出来的一类细胞。
(2)若将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,在分子水平上需要采用_______技术进行检测。
(3)通过胚胎干细胞体外诱导分化,可培育出人造组织器官,解决目前________和_______问题。
(4)科学家克隆人体胚胎时选用活体卵子,而不用精子,其原因是______________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)核仁 发育的全能性 早期胚胎或原始性腺
(2)DNA分子杂交(基因探针) (3)临床存在的供体器官不足 器官移植后免疫排斥 (4)卵细胞含有早期胚胎发育所需要的营养物质;卵细胞较大,也较易操作
解析
(1)胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显等特点,在功能上具有发育的全能性。
自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。
(2)若将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,在分子水平上需要采用DNA分子杂交技术进行检测。
(3)通过胚胎干细胞体外诱导分化,可培育出人造组织器官,解决目前临床存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥问题。
(4)科学家克隆人体胚胎时选用活体卵子,而不用精子,其原因是卵细胞较大,营养物质丰富,也较易操作,卵细胞含有早期胚胎发育所需要的营养物质。
5.2015年2月3日,英国议会下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)图中①是________过程,②是________卵母细胞,③是________受精。
(2)三亲婴儿的染色体来自于________________________________________。
(3)这种生殖方式属于________(填“有性”或“无性”)生殖。
(4)捐献者在取卵前通常需要注射促性腺激素,以达到____________的目的。
(5)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。
答案
(1)核移植 减数第二次分裂中期(或次级) 体外
(2)母亲卵母细胞和精子 (3)有性 (4)超数排卵(促进多个卵泡发育) (5)能 不能
解析
(1)根据以上分析已知,①是核移植过程,②是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,③是体外受精。
(2)捐献者只是为婴儿提供了细胞质,所以三亲婴儿的染色体来自于母亲的卵母细胞和父亲的精子。
(3)根据图示可知,三亲婴儿是体外受精产生的,属于有性生殖。
(4)对捐献者注射促性腺激素,是为了使其超数排卵,以获得更多的卵母细胞。
(5)根据图示可知卵母细胞的细胞质来自于捐献者,可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代。
但是细胞核来自母亲的卵母细胞,因此不能避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。
核心考点2 生态工程
1.理清生态工程的原理和实例
2.生态工程基本原理的判断方法
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→物质循环再生原理。
(2)体现物种多,营养关系复杂→物种多样性原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力→协调与平衡原理。
(4)涉及自然、经济和社会:
指整个系统,如林业生态工程建设→整体性原理。
(5)涉及结构、功能,分布式、集中式、环式→系统的结构决定功能原理(系统学和工程学原理)。
(6)涉及系统组分的比例关系、总体功能大于各部分之和:
指系统内部,如互利共生→系统整体性原理(系统学和工程学原理)。
3.根据实例,确定生态工程的原理
生态工程实例
生态工程原理
无废弃物农业
遵循物质循环再生原理
在人工林中增加植被层次
遵循物种多样性原理
太湖水体富营养化引起大面积水华
违反协调与平衡原理
前面造林,后面砍树
违反整体性原理
1.回答下列有关生态工程的问题:
(1)一般来说,生态工程的主要任务是对______________进行修复,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(2)生态农业建设中,处理秸秆的主要方式是用作沼气发酵和培养食用菌,而不采用燃烧的方法。
这样做有哪两方面的意义:
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,体现了生态工程的__________原理。
答案
(1)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)
(2)①大大提高了能量的利用效率,使生态系统中的能量持续高效地流向对人类最有益的部分 ②减轻了对环境的污染 整体性
解析
(1)生态工程的主要任务是生态修复。
(2)农作物秸秆的废物资源化,避免了能源浪费和环境污染。
建设生态工程不仅仅需要考虑生态保护,还要考虑国计民生,体现的是整体性原理。
2.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。
请回答下列问题:
(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____________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________(填“生态系统”“群落”或“种群”)。
在植物池的食物网中,植物位于第________营养级。
植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于________所固定的________能。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、____________和____________等原理。
答案
(1)无氧和有氧(或细胞)
(2)群落 一 生产者 太阳 (3)物质循环再生 物种多样性
解析
(1)依据题干提供的信息分析可知,污水流经厌氧沉淀池时,有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物;流经曝气池时,有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物;流经兼氧池时,微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。
(2)根据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。
植物处于食物链的第一营养级;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整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理、物质循环再生原理等。
专题强化练
1.通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。
下列相关叙述正确的是( )
A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
答案 D
解析 在胚胎移植时,需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理,而对受体母牛进行同期发情处理时通常不用促性腺激素,而是用孕激素,A项错误;胚胎移植技术中,移植的胚胎可来自体内受精后发育获得的,也可以是体外受精后进行培养得到的早期胚胎,B项错误;胚胎移植时,移植的胚胎不能用原肠胚,而应该用桑椹胚或囊胚,C项错误;目前二分胚进行胚胎移植的成功率较高,而同卵多胎的成功率很低,D项正确。
2.(2016·江苏,11)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培养液
D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
答案 B
解析 步骤甲、乙分别指体外受精、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,只能作用于性腺,B正确;受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞,C错误;受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液,与早期胚胎培养液有区别,D错误。
3.下列关于转基因生物安全性的叙述,错误的是( )
A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B.转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中
C.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
D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
答案 B
解析 种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(普通棉花)种植区隔离,否则转基因作物中的基因可能扩散到普通作物中,使传统农业种植区的产量受到很大的影响,A项正确;目的基因为DNA分子,动物食用后会被消化成小分子脱氧核苷酸,所以目的基因不会转入动物体细胞中,B项错误;种植转基因作物,可能通过花粉扩散而使野生植物获得新基因,从而影响野生植物的遗传多样性,C项正确;导入转基因植物的外源基因有可能再转入感染转基因植物的某些根际微生物中,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体,D项正确。
4.(2017·常州模拟)下列关于高等哺乳动物胚胎工程的相关叙述,错误的是( )
A.早期胚胎培养通常需要加入动物血清
B.胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点
C.从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精过程
D.胚胎移植可移植到其他任一经同期发情处理过的雌性哺乳动物体内
答案 D
解析 早期胚胎培养通常需要加入动物血清,以补充合成培养基缺乏的物质,A正确;胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点,B正确;从动物体内获取的精子经过获能处理后才能与卵子结合完成受精作用,C正确;胚胎移植需要移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,D错误。
5.胚胎工程技术在生产中的应用包括(多选)( )
A.移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能
B.进行胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
C.采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎
D.在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体
答案 ABC
解析 在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体的技术属于动物细胞工程。
6.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________、____________,甲称作________。
(2)乙是具有____________和__________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______________。
上述“克隆”过程是胚胎干细胞________和________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________________。
答案
(1)核移植 早期胚胎培养(或动物细胞培养)(顺序不能改变) 囊胚
(2)自我更新(自我维持) 分化发育潜能 (3)基因的选择性表达 分裂 分化 (4)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。
7.(2017·南通二模)回答下列有关胚胎的问题:
(1)对高产奶牛胚胎移植前需要进行性别鉴定,最常用的方法是SRY-PCR性别鉴定技术,通常取________细胞提取DNA,然后用位于________染色体上的性别决定基因的一段碱基作引物,以________________________为原料进行扩增,至少经过________次复制可能得到所需要的产物。
(2)在胚胎干细胞培养液中加入________,能够维持不分化的状态。
相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,原因是________________,这为揭示__________________的机理提供了有效手段。
答案
(1)滋养层 Y 四种游离的脱氧核苷酸 3
(2)抑制因子 基因的选择性表达 细胞分化和细胞凋亡
解析
(1)SRY基因是位于Y染色体上的性别决定基因,SRY-PCR性别鉴定技术需要提取滋养层细胞的DNA进行鉴定,以免影响胚胎的正常发育。
PCR技术的原理是DNA双链的复制,而DNA复制具有半保留复制的特点。
设题中的Y染色体上的性别决定基因(SRY基因)用图1中的X基因表示。
由图分析可知:
X基因第一次复制得到两个两种DNA片段:
①和②;X基因第二次复制得到四个四种DNA片段:
①复制得①和③、②复制得②和④;X基因第三次复制得到八个五种DNA片段:
①复制得①和③、③复制得③和⑤、②复制得②和④、④复制得④和⑤。
从上面的推测可知,第三轮循环产物中才能开始出现独立且完整的X基因,即⑤。
(2)在胚胎干细胞培养液中加入抑制因子,能够维持不分化的状态;相同的胚胎干细胞,可“克隆”出多种细胞,根本原因是基因的选择性表达;这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手段。
8.生物技术的迅猛发展挑战了原有的社会伦理道德秩序,引起了激烈的争论,回答下列问题:
(1)支持者认为,克隆人是一项科学研究,应当有它内在的发展规律,允许有一定的发展。
反对者则认为,克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念,克隆人是在人为地制造________________________都不健全的人。
(2)在针对克隆技术的争论中,我国政府的态度明确,及时立法,规范了克隆技术的应用。
我国明确禁止生殖性克隆,一再重申四不原则:
不赞成、不允许、不支持、____________任何生殖性克隆人的实验。
(3)设计试管婴儿与试管婴儿在技术手段上的区别是______________________________。
前者的生殖方式是__________________。
答案
(1)心理上和社会地位上
(2)不接受 (3)前者多了胚胎移植前进行遗传学诊断这一环节 有性生殖
解析
(1)反对者认为克隆人是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人。
(2)中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(3)设计试管婴儿要经过胚胎遗传学诊断才能进行胚胎移植,设计试管婴儿的生殖方式仍然是经过两性生殖细胞结合的有性生殖。
9.下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图,它利用雏鸭旺盛的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫,用作物养猪、养鸭,用秸秆培育蘑菇、生产沼气,猪鸭粪、沼渣肥田。
请据图回答:
(1)该生态系统中最主要的成分是____________________________________________,鸭在该生态系统中属于第________营养级。
(2)若该生态系统中有鼠,调查鼠的种群密度,常用的方法是________________________;调查该生态系统中杂草中稗草的种群密度,一般采用的方法是__________。
(3)在生态系统中,基本组成元素能在生物群落和无机环境中不断循环,为什么还要往农田中不断施加氮肥?
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)写出该生态系统运用的生态工程原理:
____________________________________________
________________________________________________________________________
(至少2种)。
答案
(1)水稻、杂草、蔬菜(生产者) 二、三
(2)标志重捕法 样方法
(3)氮元素不断通过农产品输出该生态系统
(4)物质循环再生、整体性、协调与平衡、物种多样性等原理
解析
(1)每个生态系统中的最主要成分都是生产者,从图中看,鸭在不同的食物链中所处的营养级不同,分别处于第二、三营养级。
(2)鼠的活动能力较强,所以一般采用标志重捕法调查种群密度;调查植物种群密度一般采取样方法。
(3)农田生态系统中生产的产品,不断被运出,所以在农田中要不断施加氮肥,补充氮元素才能保证农田生态系统不断输出产品。
(4)该农田生态系统利用的生态工程原理有物质循环再生、整体性、协调与平衡、物种多样性等原理。
10.(2017·无锡联考)请回答下列与基因工程、胚胎工程、生态工程有关的生物学问题:
(1)基因工程技术中,将目的基因导入动物细胞最常用的方法是____________。
获得该基因后,利用PCR技术将该基因扩增时需要添加的有机物质有________________________。
(2)体外受精是胚胎工程的重要环节,顺利受精必须满足两个条件:
来自父方的精子要进行精子获能;来自母方的卵母细胞要________________。
胚胎工程最后一道工序是________(填生物技术名称)。
(3)与传统方法生成的抗体相比,单克隆抗体具有很多优点。
在癌症治疗时,把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素相结合,制成“生物导弹”,借助单克隆抗体的________作用,将药物带到癌细胞位置,将其在原位杀死。
(4)桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成无废弃物农业,这主要遵循了生态工程____________的原理。
我国西北一些地区年降雨量较少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状态,结果防护林成为残败的“灰色长城”。
其失败的原因主要是违背了__________原理。
答案
(1)显微注射法 引物、原料、Taq酶、模板
(2)培养促进成熟(或培养至减数第二次分裂中期) 胚胎移植
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- 高考 生物 二轮 练习 专题 十七