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1胚胎工程与生态工程(建议用时：45分钟)1．(2015·贵州省七校联考)请回答有关下图的问题：甲(1)图甲中①～⑤所示的生物工程为____________。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过________或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。(2)图甲中序号④所示过程叫做________。(3)如图乙，一个基因表达载体的组成除了目的基因外，还要有______、________和标记基因，标记基因的作用是______________________________________________。(4)为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到____________________期方能受精。(5)用________技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理，要注意将____________均等分割。答案：(1)蛋白质工程基因修饰(2)逆转录(3)启动子终止子鉴别受体细胞中是否含有目的基因(4)超数排卵同期发情减数第二次分裂中(5)胚胎分割内细胞团2．人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。其操作流程如下：(1)htPA基因与载体用________________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________________技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________________。采集的精子需要经过________，才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________________，说明目的基因成功表达。2解析：(1)用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端，便于构建基因表达载体；通常采用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA。(2)为获得更多的卵母细胞，通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵；采集的精子需要经过获能处理才具备受精能力。(3)通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵；为了获得母羊，移植前需要对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定；早期胚胎细胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。(4)htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物，若在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基因成功表达。答案：(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)3．(2015·宁夏五校联考)回答以下问题：(1)胚胎工程是对动物早期胚胎或________所进行的多种显微操作和处理技术。胚胎工程中通过任何一项技术获得的胚胎，都必须通过____________给受体才能获得后代。(2)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、________________和受精等几个主要步骤。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射________________，使其排出更多的卵子。(3)EK细胞来源于________________或________________。(4)基因工程技术还可用于基因诊断和基因治疗，基因治疗包括________________两种方法。答案：(1)配子胚胎移植(2)精子的获取(或精子的采集和获能)促性腺激素(3)早期胚胎原始性腺(4)体内基因治疗和体外基因治疗4．(2015·甘肃兰州市高三实战)胚胎工程和基因工程目前在生物技术中发展较快，回答下列问题：(1)在哺乳动物的核移植实验中，一般通过________(物理方法)将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到________阶段时，将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行______________处理。另外，培养的卵母细胞需要发育至________________________________________________________________________。(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是________________________________________________________________________。(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、____________、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的________(填“受精卵”或“乳腺细胞”)，导入方法是________________。答案：(1)电脉冲(或电刺激)桑椹胚或囊胚(2)获能MⅡ中期(减数第二次分裂中期)(3)体细胞分化程度高，不容易恢复全能性(4)人干扰素基因(或目的基因)受精卵显微注射法5．克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础，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。请据图回答下列问题：(1)图中所涉及的现代生物技术有____________、________________等。(2)图中两只幼羊长大后，其特征与雄山羊相似，这说明______________________具有全能性。3(3)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________和________；早期胚胎发育到________阶段以前的细胞是全能细胞。答案：(1)核移植胚胎移植(或胚胎分割、动物细胞培养)(2)动物体细胞核(3)血浆、血清温度pH桑椹胚6．(2015·吉林长春高三摸底考试)下图为人类“治疗性克隆”的简要过程，请据图回答下列问题：(1)过程A表示____________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，正常情况下，去核的卵细胞①取自女性卵巢排卵后在输卵管中的________细胞。(2)C表示定向诱导技术，其诱导的对象是[]________细胞。若要鉴别胚胎的性别，要取囊胚期胚胎的[]________细胞([]内填数字，________填名称)。(3)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。(4)在体外培养条件下，为维持胚胎干细胞的不分化状态，通常在培养皿中铺上一层________细胞，或在培养液中添加抑制因子。(5)给某白血病病人进行骨髓移植，若供体血型与患者血型不同，则该病人的血型________(填“改变”或“不变”)，基因型________(填“改变”或“不变”)。答案：(1)细胞核移植卵母(2)④内细胞团③滋养层(3)胰蛋白酶(4)饲养层(或输卵管上皮)(5)改变不变7．下图表示培育转基因克隆羊和胚胎工程的部分操作流程，其中字母代表有关结构或个体，数字代表过程、方法。请据图回答下列问题：(1)图中过程1～7所涉及的生物技术有____________________________(两种即可)。(2)通过1、2过程获取分散的细胞时，用到的酶是________________________。(3)图中动物细胞培养过程中应将细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是__________________。此培养过程中为防止杂菌感染，需要添加一定量的____________________。(4)早期胚胎可通过[]________技术移入代孕母体子宫内继续发育，该技术在生产实践中的意义在于______________________。(5)通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它______________________________。f细胞在形态上表现为____________________。答案：(1)动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植、细胞核移植(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)(3)维持培养基(液)的pH抗生素(4)6胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力)(5)含有促进细胞核全能性表达的物质体积小，细胞核大、核仁明显8．中国首例转基因猕猴的成功培育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及非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的4基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答下列问题：(1)在构建基因表达载体过程中，它的组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及____________。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维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持____________。(3)图中⑦过程称为____________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需用激素对代孕雌猴作____________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，操作过程中要特别注意的问题是____________。(5)下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是()A．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒B．运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人D．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存解析：(1)基因表达载体组成除包括目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因。过程②为将目的基因导入受体细胞，对于动物细胞常用显微注射技术。(2)动物细胞培养常用CO2气体以维持培养液的pH。(3)图中⑦过程为胚胎移植，移植前需要用激素对代孕雌猴作同期发情处理，使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，保证胚胎处于相同生理环境。(4)对早期胚胎进行胚胎分割，可以同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴。(5)某些新的蛋白质人体可能识别为异物，进行免疫排斥，或者引起内环境失调，A正确。DNA重组技术可以将目的基因导入细菌和病毒，使之具有前所未有的性状，B正确。我国的政策是禁止进行生殖性克隆人，以免引起社会伦理道德混乱，甚至犯罪，C正确。转基因生物进入自然界后会与野生物种杂交，导致该基因扩散，引起基因污染，D错误。答案：(1)标记基因显微注射(2)培养液的pH(3)胚胎移植同期发情(4)胚胎分割均等分割内细胞团(5)D9．第41个世界地球日的主题为“珍惜地球资源，转变发展方式，倡导低碳生活”，实质就是实现经济与生态环境的可持续发展，如图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，其中利用植物秸秆生产的燃料乙醇，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖，适应低碳经济发展要求。请据图回答下列问题：(1)沼气池发酵产生的沼气能成为人类的能源物质，提高了该生态系统的能量利用率，这主要遵循了生态工程的________________________原理。(2)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是________