胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程.doc

2013高考生物 必考考点17 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程

一、选择题(共10个小题，每题6分，共60分)
1．(2012·浙江卷)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
2．(2012·嘉兴高三质检)下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是(　　)

A．获得动物1的受体细胞通常是受精卵
B．动物2体内各体细胞的基因种类相同
C．获得动物3的重组细胞具有全能性
D．上述动物的获得均需运用胚胎移植
3．(2012·宁波二模)下列有关动物细胞克隆和胚胎工程的叙述正确的是(　　)
A．经核移植、胚胎体外培养和胚胎移植技术可获得克隆蛙
B．运用胚胎移植获得的子代牛在性状上不完全相同，其原因是受体牛的基因不同
C．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
D．培养胚胎干细胞过程中加入饲养层细胞是为了促进细胞的分化
4．(2012·无锡高三调研)实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中，错误的是(　　)
A．该技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B．由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界并不会破坏生物多样性
C．人造生命扩散到自然界，有可能造成环境安全性问题
D．此项技术可能被用来制造生物武器，从而危及人类安全
5．(2011·江苏卷)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
6．(2011·广东卷)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有(　　)
①转基因　②核移植　③体外受精　④体细胞克隆
⑤胚胎移植
A．①③　　　　　　　　　B．①④
C．②⑤ D．③⑤
7．(2012·江苏卷)下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是(　　)
A．该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防
B．该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程
C．该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列
D．该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响
8．(2012·苏北四市三模)草甘膦是一种广泛应用的除草剂，能不加选择地杀死各种杂草和农作物，将抗草甘膦基因转入油菜中，使油菜能抗草甘膦。在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有80%含有抗草甘膦基因。下列叙述正确的是(　　)
A．将含抗草甘膦基因的重组质粒导入油菜细胞常用显微注射法
B．80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是基因突变的结果
C．野生油菜体内的抗草甘膦基因主要源自转基因油菜的花粉
D．大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，提高物种多样性
9．(多选)(2012·惠州高三模拟)为应对“垃圾围城”危机，2011年4月1日起《广州城市生活垃圾分类管理暂行规定》施行。下列说法正确的是(　　)
A．垃圾分类处理，实现了垃圾资源化和能量的循环利用
B．微生物能分解垃圾说明生态系统具有一定的自我调节能力
C．垃圾分类处理减轻了环境污染，降低城市生态系统的稳定性
D．《规定》有利于发展循环经济和实现城市可持续发展
10．(2012·江苏百校联考)据英国《自然》杂志网站2011年9月8日报道，剑桥大学科学家利用实验鼠(二倍体)成功培育出单倍体胚胎干细胞。胚胎干细胞能够分化成各种组织和器官，因此这项成果意味着，科学家有可能准确地跟踪某一基因对动物性状的长期作用，这将提高基因研究的准确性。下列有关叙述中错误的是(　　)
A．单倍体胚胎干细胞中没有同源染色体，所有细胞中都仅有一个染色体组
B．胚胎干细胞能够分化成各种组织和器官，具有发育的全能性
C．单倍体胚胎干细胞最可能是由卵细胞直接发育形成的
D．二倍体细胞中显性基因对隐性基因的表达具有掩盖作用
二、非选择题(共3个大题，共40分)
11．(16分)(2012·马鞍山高三质检)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中，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)。
12．(12分)(2012·肇庆二模)下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图，据图回答：

(1)该生态工程体现了________________________________等生态工程的基本原理(选答两项)。
(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是____________________________，可通过______________技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用______________技术。
(3)为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术。该技术首先要对母猪注射____________，做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，然后培养到________________期，与经过________处理的良种猪精子进行体外受精。将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生________反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
13．(12分)(2012·安庆二模)中新社2010年10月25日报道，中科院昆明动物研究所季维智研究员领导的研究小组，日前成功培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程的示意图，请据图回答：

(1)过程②中常用________________的方法将目的基因导入受精卵。
(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________________。
(3)图中过程⑦称为________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴作________处理。
(4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行________，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎，操作过程需要特别注意的问题是________ 。

答案及解析

1．【解析】　同种动物精子、卵细胞表面存在的特异性受体蛋白，决定了只有同种动物精卵才能结合；受精卵随着分裂的进行，其细胞的体积在逐渐变小；囊胚期的细胞开始出现分化，其外表的一层细胞即滋养层，将发育成胚胎的附属结构或胚外结构，不具有发育的全能性；囊胚可继续分化为具有三个胚层的原肠胚。
【答案】　A
2．【解析】　转基因动物的获得需将目的基因导入受精卵，因为此细胞的分化程度低而全能性高；动物2的含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不同；由重组细胞发育成一个完整的生物体动物3依据的是全能性；三种动物的获得均运用了胚胎移植技术。
【答案】　B
3．【解析】　胚胎体外培养需经过体外受精，因此其技术不属于克隆；运用胚胎移植获得的子代牛在性状上不完全相同，是因为重组细胞时去核卵母细胞的细胞质中也含有遗传物质；胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在功能上具有全能性；饲养层细胞可作为细胞分裂、增殖的营养细胞。
【答案】　C
4．【解析】　“新的生命”是一个新的物种，由于其没有天敌，进入自然界后，会破坏生物的多样性。
【答案】　B
5．【解析】　用于移植的胚胎应是培养至桑椹胚或囊胚期时的胚胎，而原肠胚时期的细胞的分化程度很高，不易用于胚胎移植。
【答案】　B
6．【解析】　试管动物的培育包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，不涉及基因工程、核移植以及体细胞克隆。
【答案】　D
7．【解析】　人类基因组计划是从分子水平进行的研究，其目的是测出人类基因组的30亿个碱基对的序列，发现人类所有基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，可能会带来负面影响。
【答案】　A
8．【解析】　含抗草甘膦基因的重组质粒导入油菜细胞的方法为农杆菌转化法或花粉管通道法；基因突变的频率非常低，而80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因应是野生油菜与含草甘膦基因的油菜杂交的结果；大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，但却不加选择的杀死了很多杂草和农作物，导致物种多样性降低。
【答案】　C
9．【解析】　对垃圾分类处理，可减少占地、环境污染，可变废为宝，实现垃圾资源化利用，增强了城市生态系统的稳定性，但能量是不能循环利用的；微生物能分解垃圾，产生的二氧化碳归还到无机环境中，而无机物被其他生物利用，使生态系统的稳定性得以调节。
【答案】　BD
10．【解析】　正常情况下，有丝分裂后期的单倍体胚胎干细胞中含有两个染色体组。
【答案】　A
11．【解析】　(1)培养胚胎干细胞时需在滋养层细胞上加入一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染，由于对细胞所需的营养成分尚未完全搞清楚，因此需加入动物血清等一些天然成分。
(2)由于ES细胞可分化为胚胎的内、外、中胚层中任何一类细胞，继而形成不同的组织和器官，这说明ES细胞具有发育的全能性。囊胚孵化后进一步发育，此时的胚胎为原肠胚。
(3)目的基因导入动物细胞通常采用显微注射技术，构建表达载体时目的是让目的基因在受体细胞内稳定和表达即实现“转化”。
(4)检测目的基因是否翻译出蛋白质产品，通常从转基因小鼠体内提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。
(5)胚胎工程的主要技术有体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术等。
【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　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)
12．【解析】　(1)由模式图知桑叶被蚕食用，蚕沙投入鱼塘后被鱼类食用，甘蔗被人利用，糖渣被猪食用，而猪粪则可以被鱼类利用，这体现了物质循环再生原理；为了提高鱼塘生态系统的自我调节能力，增加了生物的种类，增加了食物链，体现了物种多样性原理；在获取农畜产品的同时还要对此系统进行必要的物质和能量的投入，使生物与环境既协调又平衡即体现了协调与平衡原理。
(2)基因工程操作时必需的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植
株可采取植物组织培养技术；抗病基因是否整合到甘蔗细胞的染色体上，可采取含目的基因的基因组作探针与基因组DNA杂交的方法检测。
(3)为使母猪“超数排卵”需向其体内注射促性腺激素；良种猪的卵母细胞只有在培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力，而良种猪精子在体外培养受精前需获能处理；受体胚胎移植存活的生理学基础是受体胚胎与母体子宫不发生免疫排斥反应。
【答案】　(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等(任答两项)
(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶　植物组织培养　DNA分子杂交
(3)促性腺激素　减数第二次分裂中　获能　免疫排斥
13．【解析】　本题主要考查胚胎工程的相关内容。(1)将目的基因导入动物受精卵中，常用的方法是显微注射法。(2)在动物细胞培养中，培养箱中5%CO2的作用是维持培养液的pH。(3)过程⑦称为胚胎移植，代孕雌猴需作同期发情处理，以保证它与供体雌猴生殖器官的生理变化相同。(4)若选用囊胚期的胚胎进行胚胎分割，操作过程需要特别注意对囊胚的内细胞团进行均等分割，否则会影响胚胎的成活与发育。
【答案】　(1)显微注射　(2)培养液的pH　(3)胚胎移植　同期发情　(4)胚胎分割　对囊胚的内细胞团进行均等分割