专题二十七 胚胎工程与生态工程考点一 胚胎工程1.(2022·天津卷，6)2022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。据图分析，下列叙述错误的是( )A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核D.三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术解析 本题考查核移植、胚胎早期培养体外受精等生物技术的相关知识，考查理解能力及应用能力。难度中等。从图中可知，母亲卵母细胞只是提供了细胞核，而线粒体位于细胞质中，因此可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，A正确；红绿色盲位于细胞核内的染色体上，捐献者只是提供了细胞质，所以捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，B正确；染色体全部位于细胞核内，从图中可知，三亲婴儿的染色体一半来自母亲、一半来自父亲，C错误；从图中可知，体外受精完成后，还需要进行早期胚胎培养，当培养到桑椹胚或囊胚时再通过胚胎移植，移植到母亲子宫内继续发育，D正确。答案 C2.(2022·江苏卷，3)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( )A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质解析 本题主要考查动物细胞工程和胚胎工程，意在考查识记、理解与运用能力。难度较小。A项错，癌细胞比成熟动物细胞更易进行离体培养，7\n体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞；B项错，移植的细胞核可以来自胚胎细胞和体细胞，受体细胞是去核的卵母细胞；C项对，随着胚胎分割次数的增多，分割胚的发育能力明显降低，获取同卵多胚的数量有限；D项错，维生素和激素都不能提供能量。答案 C3.(2022·天津理综，2)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。据图分析，下列叙述错误的是( )A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D.培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞解析 本题考查减数分裂、胚胎工程和基因工程等知识，意在考查考生的信息获取能力和分析推理能力。分析题图可知，在促性腺激素的作用下减数第一次分裂完成并产生次级卵母细胞，A正确；只有在精子的作用下，次级卵母细胞才能完成减数第二次分裂，B正确；Ⅱ为卵原细胞，染色体数目为2N，Ⅲ为减数第二次分裂后期，着丝点分裂后染色体数为2N，Ⅳ为受精卵，在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍为4N，三者在细胞分裂后期染色体数目不同，C错误；动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞，D正确。答案 C4.(2022·浙江理综，2)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( )A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析 本题考查受精与胚胎发育的相关知识，意在考查考生的识记、理解能力。同种动物的精卵细胞的表面通常具有相互识别的特异性蛋白，这是同种动物的精卵细胞能结合的原因之一，故A正确；受精卵通过卵裂产生的细胞团称为卵裂球，随着卵裂的进行卵裂球体积逐渐变小，故B错误；滋养层细胞不具有发育的全能性，7\n故C错误；囊胚发育分化形成内外两个胚层，故D错误。答案 A5.(2022·浙江理综，2)培育“试管山羊”的基本过程如图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是( )A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内解析 本题考查动物胚胎工程的应用，意在考查考生对该知识的理解能力。甲过程的目的是采集卵母细胞并培养成熟，可通过注射促性腺激素促进母山羊超数排卵。乙过程的目的是促进精子和卵细胞结合，完成受精作用。丙过程的目的是使受精卵发育成早期胚胎，此过程涉及细胞分裂和分化，所用培养液的成分不同于乙过程的培养液。丁过程将早期胚胎移植到代孕母羊子宫内，要求代孕母羊与供体母羊处于同期发情状态，以利于接纳外来的早期胚胎。答案 A6.(2022·山东卷，36)[生物——现代生物科技专题]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①采用的是细胞工程中的________技术，过程②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”)，7\n则不会发生免疫排斥反应。解析 本题考查了细胞工程、基因工程、胚胎工程的基本知识，考查识记和理解能力。难度较小。(1)由流程图知，个体A提供去核卵母细胞，个体B提供体细胞核，二者通过①得到重组细胞，重组细胞经②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培养。(2)动物细胞培养时，要通入含有5%CO2的空气，CO2的作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时，要用同种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等，标记基因的作用是便于目的基因的检测和筛选。(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性。囊胚中的内细胞团细胞为胚胎干细胞。图中获得的组织器官，其细胞的细胞核来自个体B，将所得组织器官移植给个体B，不会发生免疫排斥反应。答案 (1)核移植 早期胚胎培养 (2)pH (3)限制酶DNA连接酶 标记 (4)内细胞团 B7\n考点二 生态工程1.(2022·重庆卷，7)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题图所示。t0→t1，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；t1→t3，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)通过人工林建设的园林景观构建，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。解析 (1)生态系统的组成成分中分解者的功能是将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物；从废弃采石场开始进行的演替为次生演替，由于保留了植物的种子或其他繁殖体能使群落中植物物种数可迅速增加；t1→t3植物物种数增多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其抵抗力稳定性越强；群落中的植物物种数增加，相互争夺资源(如阳光、水)和空间越激烈，竞争加剧。(2)生态系统改善后，考虑到社会－经济－自然复合生态系统，体现了整体性原理。答案 (1)分解者 种子或繁殖体 增强 竞争 (2)整体性(系统论)2.(2022·新课标全国理综，40)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__________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________(生态系统、群落、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。7\n(4)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生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。解析 本题主要结合生态学知识考查生态工程的原理，意在考查考生的分析判断能力以及应用能力。(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池的过程中，厌氧沉淀池中厌氧微生物通过无氧呼吸将有机物分解，曝气池中需氧型微生物通过有氧呼吸将有机物分解，兼氧池中微生物则通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解。(2)群落是一定的自然区域内，相互间有直接或间接关系的各种生物的总和，故该植物池中的生产者、消费者和分解者共同组成了群落；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)生态工程的建立要考虑社会、经济和自然的统一，生物与环境相协调，充分利用废弃物中的能量，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)随着人口剧增、资源破坏、能源短缺、环境污染和食物供应不足等问题，表现出不同程度的生态与环境危机，这些问题催生了生态工程，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。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 (4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)7\n考点扫描命题规律备考指南1.精子、卵子的形成、体内受精与早期胚胎发育(五年五考)2.体外受精与早期胚胎培养及胚胎移植(五年九考)3.胚胎干细胞培养及应用，生物技术的伦理问题(五年四考)4.生态工程的原理及实例(五年四考)1.哺乳动物精、卵形成过程及体内受精和早期胚胎发育。2.结合操作流程图及具体案例考查精子获能处理、卵母细胞采集与培养、胚胎工程实施过程及应用等。3.结合动物细胞培养技术，综合考查胚胎干细胞培养及应用、胚胎分割操作、胚胎移植及其生理基础等。4.结合具体案例综合考查生态工程的原理及应用。1.列表比较精子、卵子形成过程的异同(包括场所、时期、分裂过程、生殖细胞数目，是否变形等)。2.列表归纳克隆动物、试管动物及转基因动物。3.比较试管婴儿与设计试管婴儿、生殖性克隆与治疗性克隆。4.归纳胚胎干细胞来源、特点及应用。5.分别列举生态工程五大原理并列举生态工程案例，分析每个案例中蕴含的原理。7
