适考素能特训2-8-2胚胎工程、生物技术的安全性和伦理、生态工程(对应学生用书P167)(时间：45分钟，满分：90分)一、选择题(每小题3分，共45分)1.下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是( )A．胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体B．从卵巢中取出的卵母细胞即可与获能后的精子完成受精作用C．囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果D．胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到任何一个受体的子宫中继续发育答案：C解析：生物的性状受遗传物质和环境因素共同影响，胚胎干细胞移植，核遗传物质相同，细胞质遗传物质不相同，另外性状还受到环境影响，所以个体性状不完全相同；采集的卵母细胞，要在体外经人工培养成熟后，才能与获能精子受精；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子宫内发育。2.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。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．丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内答案：A-12-\n解析：分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精，并且精子是已经成熟的细胞。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物子宫内使之继续发育。故A项正确。3.下列关于胚胎工程的叙述，错误的是( )A．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B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．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D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术答案：B解析：胚胎工程中，受精卵一般发育到囊胚阶段进行胚胎移植。4.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是( )A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例答案：B解析：进行胚胎移植前需对受体母羊和供体母羊进行同期发情处理，使它们具有相同的生理环境；胚胎分割应选择桑椹胚或囊胚时期的健康胚胎；胚胎分割技术属于无性繁殖，可获得两个基因型完全相同的胚胎；一次给受体母羊植入多个胚胎，从而发育出多个个体，增加了双胞胎和多胞胎的比例。5.老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降，某些基因的突变会导致β淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是( )A．胚胎移植技术 B．胚胎干细胞技术C．单克隆抗体技术D．基因治疗技术答案：A解析：根据题意可知，治疗老年痴呆症的途径有：导入正常的基因(基因治疗技术)；提供和修复受损伤的神经元(胚胎干细胞技术)；降低β淀粉样蛋白体的含量(单克隆抗体技术)。而胚胎移植是为了获得优良个体，不能用于治疗该病。6.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是( )A．移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体的影响B．胚胎干细胞具有体积大、细胞核小、核仁明显等特点C．体外受精时采集的精子需放入培养液中培养以达到获能状态-12-\nD．胚胎分割是将早期胚胎切割成几等份，最终产生同卵多仔后代的技术答案：B解析：移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体的影响；体外受精时采集的精子需放入培养液中培养以达到获能状态；胚胎分割是将早期胚胎切割成几等份，最终产生同卵多仔后代的技术；胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点。7.下列有关动物细胞克隆和胚胎工程的叙述正确的是( )A．从个体中分离出单个组织进行培养是细胞克隆的最基本要求B．成纤维细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解C．在人胚胎发育过程中只有受精卵具有全能性D．选择胚胎干细胞作为核供体进行核移植可提高动物克隆的成功率答案：D解析：动物细胞克隆不是对体内分离出的体细胞进行培养，而是培养核移植形成的重组细胞；细胞间的胶原纤维成分是蛋白质，需要用胰蛋白酶处理将细胞分离；人胚胎发育过程中，桑椹胚以前的细胞和囊胚期的内细胞团细胞也有发育的全能性；具有全能性的胚胎干细胞的核全能性更容易表达，故D正确。8.下列哪一项不是精子、卵细胞发生的区别( )A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间B．MⅠ和MⅡ的时间连续性C．成熟生殖细胞是否经过变形D．成熟生殖细胞中染色体的数量答案：D解析：初级精母细胞是雄性动物初情期开始后，才由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期性别分化后完成的。精子的产生过程中，MⅠ和MⅡ是连续的，而卵细胞产生通过MⅠ形成次级卵母细胞，在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ。精子细胞形成后变形为蝌蚪状，卵细胞不需要变形。成熟的精子和卵细胞经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。9.下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )-12-\nA．湿地生态恢复的生态工程B．节水和废水处理与应用的生态工程C．小流域综合治理与开发的生态工程D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程答案：B解析：由于图示没有造成污染，所以不可能是湿地生态恢复的生态工程或小流域综合治理与开发的生态工程；题图中没有提及能量问题，也不可能是清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。10.建立生态农业时巧设、增设食物链的目的不包括( )A．努力实现物质和能量的分层多级利用B．减轻对环境的污染、提高抵抗力稳定性C．加强生物防治，控制有害生物的危害D．食物链延长，消耗能量环节增多，系统总能量利用率降低答案：D解析：生态农业中巧接食物链，提高了生态系统的抵抗力稳定性，实现了能量的多级利用，使能量尽可能多的流向对人类最有益的地方，系统总能量利用率并没有降低。11.下图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确是( )-12-\nA．该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率B．该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质循环和能量流动的进行C．合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量D．该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高答案：B解析：该图是人工生态系统图，利用生物学原理设置的生态农业；在该系统内，葡萄蔬菜是生产者，通过光合作用固定太阳能，通过食物链把能量传给人猪等生物，同时为了提高能量和物质利用率，猪粪流进沼气池，沼渣喂养蚯蚓蝇蛆，施农田等，实现了物质循环再生，提高了能量利用率，但食物链中能量的传递效率没有改变，蚯蚓等能促进物质循环，但不能促进能量流动。12.图中a表示基因工程，c表示发酵工程，d表示克隆技术，则e和b分别表示( )A．胚胎移植和细胞培养-12-\nB．显微注射技术和细胞培养C．细胞培养和花粉离体培养D．显微注射技术和花药离体培养答案：C解析：基因工程、发酵工程和克隆技术中都涉及细胞培养，因而可确定e表示细胞培养；b可以表示花粉离体培养。13.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛超数排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是( )A．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致B．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴D．需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎答案：C解析：胚胎移植是将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。胚胎若通过体外或体内受精经培养或发育而获得，则为有性生殖；胚胎分割的实质是无性生殖。试管牛是指试管内(体外)受精，经培养、胚胎移植而产生的小牛，此试管牛若经胚胎分割则为克隆(无性生殖)牛，否则不属克隆范畴。14.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：本题主要考查转基因生物安全性的相关问题，种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离，故A对；转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中，故B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性，故C对；转基因植物的目的基因可被微生物利用，故D对。15.设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是( )A．充分利用自然界的物质和能量B．追求经济效益的最大化C．尽量减少有害生物的种类-12-\nD．提高沼气池的转化效率答案：A解析：良性生态农业是最大限度提高物质和能量利用率，减少环境污染，增加生态系统稳定性。当追求经济效益最大化的时候，环境的污染情况不能保证，提高沼气利用率是物质利用方面。二、简答题(共45分)16.(9分)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答：(1)图中所涉及的现代生物技术有________和________等。(2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有________。A．冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子B．只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D．不同动物胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在原肠胚时期进行(3)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与原型动物相同，这说明________具有全能性，早期胚胎发育在________阶段以前的细胞是全能细胞。(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的________。(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用_____处理内细胞团，使之分散成单个细胞。答案：(1)核移植胚胎移植细胞培养(任意两个)(2)A、B-12-\n(3)体细胞核桑椹胚(4)血清温度和pH(5)胰蛋白酶17.(8分)胚胎干细胞(ES细胞)的研究是当前生物技术领域研究的热点之一，尤其是在生产转基因动物方面具有极大的科研及应用价值。下图表示利用胚胎干细胞所作的一系列研究，请据图分析回答：(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的滋养层上，并加入________、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，滋养层提供干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有________的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是______，将目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)通过检测目的基因是否表达出蛋白质产品，可以确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组。这种检测方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)胚胎工程的主要技术有___________________________________________________________________________(写出两种)。答案：(1)动物血清防止杂菌污染(2)发育的全能性原肠胚(3)显微注射法-12-\n使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用(4)抗原—抗体杂交(5)体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术(写出两种即可)18.(15分)科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。依据设计程序，回答下列问题。(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是________，基因X与水母基因组文库中的荧光基因相比碱基的数量和排列顺序是否完全相同？________，B过程用到的工具酶有________，D过程常采用________法。(2)E过程为体外受精，卵子的状态应达到________期才能与_______后的精子完成受精。G过程应用的技术称为________，该过程要用________处理代孕成鼠，目的是让代孕成鼠________。(3)荧光小鼠细胞内是否含有基因X，在分子水平上通常用________作探针，这种方法叫做________，转基因荧光鼠荧光基因的成功表达在个体水平上就检测________。(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程________(填符号)中实施________技术，该技术一般在胚胎发育至________期进行。答案：(1)添加终止子不完全相同限制性核酸内切酶、DNA连接酶显微注射(2)减数第二次分裂中(MⅡ)获能胚胎移植促性腺激素使代孕母鼠达到受孕的生理状态(3)荧光标记的基因XDNA分子杂交小鼠身体是否有荧光(4)G胚胎分割移植桑椹胚或囊胚19.(7分)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有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点，回答下列问题。(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的________、________和________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，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？________。-12-\n(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( )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，食物链和营养级越长越多越好。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？___________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)物质循环再生物种多样性整体性协调与平衡系统学和工程学(任意答对其中3项即可)(2)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)C-12-\n(4)不正确因为食物链长，各食物链中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级多，高层次营养级生物获得的能量较少，该营养级生物数量也较少20.(6分)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的抗原可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”，并人工合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，培育成转基因克隆猪的过程示意图，请据图回答问题。(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达，应在人工合成的reAnti基因的首段连接________。(2)Anti基因的mRNA为○…AUCGCCCG…—OH。将Anti基因“反向处理”后，人工合成的reAnti基因的模板链为○…ATCGCCCG…—OH，该基因转录出的mRNA为○…_______…—OH。分析可知，Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行______。(3)图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的________。(4)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后，要通过DNA分子杂交技术来检测reAnti基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的_______上。(5)从猪中取胎儿成纤维细胞，用________处理，然后进行分散培养。培养时，将培养瓶置于含________的混合气体培养箱中进行培养。(6)过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸出外，往往还要将________一并吸出。-12-\n(7)去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合形成重组细胞。利用物理或化学方法刺激重组细胞，使之完成细胞________，在体外培养成重组早期胚胎。(8)在进行过程⑦操作前，应用激素对受体母猪进行________处理。答案：(1)启动子(或Anti基因的启动子)(2)CGGGCGAU碱基互补配对(3)翻译(4)染色体DNA(5)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)95%空气和5%CO2(6)第一极体(7)分裂和发育(8)同期发情-12-
