二輪總復(fù)習(xí)歷練胚胎工程生物技術(shù)的安全性和倫理問題生態(tài)工程

1、1 .原理應(yīng)用題(2013 山東實驗中學(xué)四次診斷)科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將人的高血壓相 關(guān)基因?qū)氪笫笫芫?，培育遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠，以研究遺傳性高血壓的致病 機理及篩選有效的治療藥物。請回答：( 1 )獲得目的基因后，常利用 _ 技術(shù)在體外將其大量擴增。在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，除了目的基因外，還必須有啟動子、終止子、復(fù)制原點和_ 。(2)_ 將人的高血壓相關(guān)基因?qū)胧芫阎械淖钣行Х椒ㄊ?_ 。(3)_ 在體外培養(yǎng)受精卵時， 培養(yǎng)液中通常需加入 _等一些天然成分，還需要提供CO2以維持 _ 。( 4 )胚胎移植前應(yīng)保持供體和受體的 _相同。所以要對受體鼠進(jìn)行 _ 處理。用于胚胎移植

2、的早期胚胎一般是 _。2 .研究分析題(2013 河南鄭州三模)下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES 細(xì)胞)所作的一系列研究，請據(jù)圖分析回答。(1) 上圖中的胚胎干細(xì)胞(ES 細(xì)胞)可以從 _ 和_ 中分離獲取。(2) 過程I將胚胎干細(xì)胞置于 丫射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的，加入抗生素是為了 _。該過程對于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機理具 有重要意義。(3) 過程n將帶有遺傳標(biāo)記的 ES 細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)染色，用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素，這項研究利用了胚胎干細(xì)

3、胞具有的特點。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是 _ 。(4) 過程川是培育轉(zhuǎn)基因小鼠，將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是_將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是 _ 。(5) 過程W得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時，必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_該過程研究的意義在于解決_ 問題。(6)_ 該研究中，包含的生物技術(shù)有(至少寫出兩種)。3 .原理應(yīng)用題(2013 哈三中、大連育明、東北育才、天津耀華高三第二次聯(lián)考)“試 管嬰兒”是通過將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)

4、使其 發(fā)育到一定時期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育。據(jù)此回答：( 1 )為了某些需要，需設(shè)計試管嬰兒，即植入前對胚胎進(jìn)行 _ 診斷，在胚胎的性別鑒定技術(shù)中，目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY PCR 法，操作的基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個 _ 細(xì)胞，提取 DNA 作為模板；然后用位于 Y 染色體上的性別決定基因(即 SRY 基因)的一段堿基作引物，進(jìn)行PCR 擴增，最后用 _ 作探針，如果顯示出_ ，即為雄性。利用 PCR 技術(shù)擴增目的基因時，除了上述提到的模板DNA和引物以外，還需要 _和_ 。( 2)設(shè)計試管嬰兒、克隆人等都是引起人們廣泛爭論的問題。對于克隆人，我國不反對治療性克隆，即可利

5、用人體細(xì)胞核移植等技術(shù)治療人類疾病，在去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核時， 可用微型吸管把位于 _和_ 之間的第一極體一并吸出；在對供體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時，會出現(xiàn) _和_ 現(xiàn)象，使得培養(yǎng)瓶中細(xì)胞排列為單層，最后用做供體的細(xì)胞通常為 _代以內(nèi)的。(3)除了對倫理道德方面問題的爭議，人們也對轉(zhuǎn)基因生物的安全性存在爭論，主要集中 在食物安全、環(huán)境安全、 _ 安全三個方面?！練v煉】1.( 1) PCR 標(biāo)記基因(2)顯微注射法 (3)血清、血漿培養(yǎng)液的 pH (4)生理狀況同 期發(fā)情桑椹胚或囊胚解讀：(1)基因工程中目的基因擴增通過PCR 技術(shù)，基因表達(dá)載體的組成除目的基因外，還必須有啟動子、終止子、復(fù)制原點和標(biāo)記基

6、因。(2 )動物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法是顯微注射法。( 3)動物細(xì)胞培養(yǎng)時培養(yǎng)液中通常需加入動物血清、血 漿等一些天然成分，還需要提供CO2以維持培養(yǎng)液的 pH。( 4)供體和受體的生理狀況相同是胚胎移植的前提，為了達(dá)到這個要求要對受體鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理。用于胚胎移植的 早期胚胎一般是桑椹胚或囊胚，因為此時期的細(xì)胞全能性高。2.( 1 )早期胚胎原始性腺(2)營養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染 (3)發(fā)育的全能性原腸胚(4) 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用顯微注射法( 5)使移植組織細(xì)胞不會被排斥臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥

7、( 6)動物細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植解讀：(1)胚胎干細(xì)胞(ES 細(xì)胞)可以從早期胚胎和原始性腺中分離獲取。(2)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時所用的飼養(yǎng)層細(xì)胞可以供給干細(xì)胞增殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)， 加入抗生素是為了防 止雜菌污染。( 3)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，通過組織化學(xué)染色，用于研究動物體器 官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段 是原腸胚。( 4)基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存 在，并且可以傳給下一代，同時使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動 物細(xì)胞最常用的方法是顯微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，

8、小鼠不能形成T 細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，使移植組織細(xì)胞不會被排斥。過程研究對于解決臨床上供體器官不足或器 官移植后免疫排斥等問題有重要意義。(6)題中的研究過程包括動物細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術(shù)。3 . ( 1)遺傳學(xué)滋養(yǎng)層標(biāo)記的 SRY 基因雜交帶(陽性反應(yīng))4 種游離的脫氧核苷酸熱穩(wěn)定的 DNA 聚合酶(或Taq酶) (2)卵黃膜透明帶細(xì)胞貼壁接觸抑制 10 (3)生物 4. 流程分析題 以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程，請據(jù)圖回答下列有關(guān)問 題：( 1 )圖中對良種奶牛進(jìn)行處理時用到的激素是 _ ，過程必須用到 _ 酶，過程使用的是 _ 酶。表示 _ 技術(shù)，

9、若方法 C 是最常用的將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法，則方法 C 是_ 。(2)_ 如果轉(zhuǎn)基因牛 D 的牛奶中含有，則說明血清白蛋白基因在個體水平已表達(dá)成功，其他細(xì)胞中不含血清白蛋白是 _ 的結(jié)果。(3)_ 圖中 A 和 B 分別指和 。(4)圖中奶牛的牛糞可以用于生產(chǎn)沼氣，沼氣工程利用的是生態(tài)工程的_ 原理。5 .圖文信息題(2012 山西四校聯(lián)考)一青年農(nóng)民利用自己學(xué)習(xí)的生態(tài)學(xué)知識在自家庭 院里建了一個小型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。如圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問 題。(1)_從圖中可知，人類生活中所需的能源來自太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭 相比，突出的優(yōu)點是 _。(2)該生態(tài)工

10、程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是( 3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界 _的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)的工程相比較，生態(tài)工程是 一類的工程體系。( 4)生態(tài)工程所遵循的基本原理是 _、_ 、協(xié)調(diào)與平衡原理、 _ 以及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。6 .流程應(yīng)用題(2013 江西白鷺洲中學(xué)月考)牛胚胎移植的基本程序如圖，請據(jù)圖回 答：(1)_ 圖中 a、b、c 過程分別是指、。(2) 在胚胎移植過程中，供體、受體母牛選擇好后，要用動物激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，這樣處理的原因是 _ ，以保證移植的胚胎能夠繼續(xù)正常發(fā)育。( 3)為了提高牛胚胎的利用

11、率，常采取的方法是 _ ；處理的時期是(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細(xì)胞，稱為ES 或 EK 細(xì)胞。這類細(xì)胞的形態(tài)特征有 _ 。( 5)下圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是()A 胚胎移植可以定向改造動物遺傳性狀，需移植到發(fā)情的母牛子宮內(nèi)發(fā)育B A 細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞C.兩個胚胎具有不同遺傳物質(zhì)D圖中 a 過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段開放探究題類非選擇題審題【歷煉】4 ( 1 )促性腺激素限制逆轉(zhuǎn)錄 PCR 顯微注射法 (2)血清白蛋白基因選擇性表達(dá)(3)早期胚胎培養(yǎng)(受精卵培養(yǎng))胚胎移植 ( 4)物質(zhì)循環(huán)再生解讀： 本題主要考查基因工程、胚胎

12、工程和生態(tài)工程的相關(guān)知識，意在考查理解能力。(1 )在體外受精過程中首先要對良種奶牛用促性腺激素進(jìn)行處理，以獲得較多的卵母細(xì) 胞。過程為用限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒的過程，過程是通過逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得目的基因 的過程，此過程中要用到逆轉(zhuǎn)錄酶。最常用的將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞中的方法是顯微注 射法。(2)轉(zhuǎn)基因牛 D 如果能夠分泌血清白蛋白，則說明其遺傳物質(zhì)內(nèi)含有血清白蛋白 基因并能成功表達(dá)。形成血清白蛋白是基因表達(dá)的結(jié)果，而其他細(xì)胞不含血清白蛋白是基 因選擇性表達(dá)的結(jié)果。( 3)體外受精完成后要對受精卵或早期胚胎進(jìn)行培養(yǎng)，再進(jìn)行胚胎 移植以獲得轉(zhuǎn)基因個體，然后個體是否能分泌血清白蛋白需進(jìn)行篩選。(4)沼

13、氣工程充分利用了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。5( 1 )減少了污染 (2)充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用(3)物質(zhì)循環(huán)少消耗、多效益、可持續(xù) ( 4)物質(zhì)循環(huán)再生原理物種多樣性原理整體性原理6.（ 1）超數(shù)排卵處理胚胎的收集胚胎移植（2）使供體、受體母牛處于相同的生理狀態(tài)（3）胚胎分割移植囊胚期或桑椹胚期（4）體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯（5）B解讀：（1）圖示 a、b、c 過程依次為對供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理、配種后胚胎的收集和 向受體母牛的胚胎移植。（2）為使受體接受胚胎應(yīng)對供體、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。（3）為提高胚胎利用率宜采取胚胎分割移植技術(shù)。（4）胚胎干細(xì)胞的形態(tài)特征包

14、括體積小、核大、核仁明顯等。（5）胚胎移植不能定向改造動物的遺傳性狀；和兩個胚胎是 由同一胚胎分割而來，其遺傳物質(zhì)相同；在胚胎分割移植時，胚胎未發(fā)育到原腸胚階段； A 細(xì)胞也可以為核移植的重組細(xì)胞。為加強水體治理，珠江流域某城市構(gòu)建了較大面積的人工濕地。（1 ）當(dāng)污染物隨水流進(jìn)入該濕地時，濕地水體中碳元素的遷移和轉(zhuǎn)化途徑如圖。請用箭頭 和文字補充虛線框中的碳轉(zhuǎn)化途徑。（2）一段時間后，濕地中出現(xiàn)了輪蟲等浮游動物，可控制綠藻等浮游植物的增殖；管理員 還放養(yǎng)了一些魚和鴨，為城市增添自然氣息。請寫出可能存在的食物鏈（兩條）。（3）如果含有重金屬的工業(yè)廢水進(jìn)入該系統(tǒng)，請根據(jù)生態(tài)學(xué)基本原理，指出可能產(chǎn)生

15、哪些 負(fù)面影響。審題流程審題分析尋找關(guān)鍵詞重金屬一工業(yè)廢水一生態(tài)學(xué)基本原理一負(fù)面影響題干中，圖中相關(guān)信息聯(lián) 系水一綠藻一輪蟲一魚 水黑藻魚鴨合理推導(dǎo)工業(yè)廢水中的重金屬會進(jìn)入綠藻和黑藻、魚、鴨會被人食用合理發(fā)揮、解決問題根據(jù)上述分析獲得解答本題依據(jù)，聯(lián)想到二次污染、人類健康 等問題答案：（1）（2）綠藻T輪蟲T魚黑藻T魚T鴨（3）重金屬進(jìn)入食物鏈，危害人體健康；重金屬無法降解，易發(fā)生二次污染。解讀：由圖可知，可溶性有機碳可作為好氧細(xì)菌碳源，被好氧細(xì)菌分解利用，好氧細(xì)菌呼 吸作用產(chǎn)生的二氧化碳等作為黑藻、綠藻等植物光合作用的原料，同時又是其呼吸作用的 產(chǎn)物，在細(xì)菌、植物、無機環(huán)境之間形成了穩(wěn)定的物

16、質(zhì)循環(huán)。根據(jù)題意，可梳理出兩條食 物鏈，重金屬鹽在食物鏈中有富集現(xiàn)象，對處于較高營養(yǎng)級的人危害很大，而且難于降 解，易發(fā)生二次污染。閱卷評析現(xiàn)高考真題(2012課標(biāo)理綜）根據(jù)基 因工程 的有關(guān)知識，回(1 ) 限制性內(nèi)切酶切割 DNA分子后產(chǎn)生的片段,其末端類型有（2）質(zhì)粒運載體用ECORI切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTC.GG.CTTAA為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA 除可用 ECORI切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切（3 ）按其來源不同，基因工程中所使用的 DNA 連接酶有兩類，即_DNA 連接酶:（4 ）反轉(zhuǎn)錄作用的模板是_ ，產(chǎn)物是_。若要在|體外獲得大量|反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

17、，（5） 基 因工 程 中 除 質(zhì)粒外， _ 和 _ 也 可(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用|未處理的大腸桿菌|作為受體細(xì)胞，原因是 _失分警示通過高考閱卷時統(tǒng)計分析，造成失分的原因如下：(1)生物學(xué)術(shù)語使用不規(guī)范：黏性末端、平末端、EcoliDNA 連接酶、T4DNA 連接酶、入 噬菌體的衍生物、動植物病毒書寫不正確。(2)答題不規(guī)范：答第(2)題時需注意“用另一種限制酶切割的是同一個目的基 因”，書寫不規(guī)范引起失分。2答第(4)題時需理解“反轉(zhuǎn)錄作用”的含義。3答第(6)題時需聯(lián)想到“用 Ca2+處理大腸桿菌的目的”。正確答案：(1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的 D

18、NA 片段末端與 EcoRI切割產(chǎn)生的相 同(3 )大腸桿菌 T4(4) mRNA (或RNA) cDNA (或 DNA) PCR (5)入噬菌體衍生物 動植物病毒 (6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源 DNA)的能力極弱(1)當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA 的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性 末端，而當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產(chǎn)生的是平末端。賦分細(xì)則：第 1 空：黏性末端”為唯一正確答案，給 1 分。第 2 空： 平末端”為唯一正確答案，給 1 分。(2) 為使運載體與目的基因相連，不同的限制酶應(yīng)該切出相同的黏性末端。賦分細(xì)則：切割產(chǎn)生的 DNA 片段末端與EcoRI切割產(chǎn)生的相同”給 2 分，切出相同的黏性末端”也給 2