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第二讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工和题组1胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题1．(2010·江苏生物，16)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。答案：B2．(2010·江苏生物，17)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。答案：A3．(2010·上海生物，29)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B．显微注射技术和细胞培养C．细胞培养和花粉离体培养D．显微注射技术和花粉离体培养解析：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。答案：C4．(2010·江苏生物，18)下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题解析：抗除草剂基因导入到油菜的染色体后则可以通过花粉传入环境中；转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫，对昆虫的抗性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加；转基因技术打破了生殖隔离，动物的生长激素基因转入植物后可以表达；来源于自然界的目的基因导入植物体后，可能破坏原有的基因结构，具有不确定性，外源基因也可能通过花粉传播，使其他植物成为“超级植物”等，所以转基因技术存在着安全性问题。答案：A5．(2010·上海综合，18)运用转基因技术培养的单细胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养“工程硅藻”，捕捞后从中提炼“生物柴油”。与矿物柴油相比，使用这种“生物柴油”的优点是()①可再生②不显著增加碳排放③不排放含硫废气④不会对生态环境造成负面影响A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④解析：转基因生物柴油来自“工程硅藻”，其成分是脂质，与矿物柴油比较优点是：可再生，不显著增加碳排放，不会排放含硫废气，减少环境污染；对生态环境是否造成负面影响还不确定。答案：A6．(2010·山东理综，35)胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_____________________________________________；从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。(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________气体以维持__________________。(3)图中过程A称为________，它在胚胎工程中的意义在于_______________________。(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是____________；获得转基因母牛后，如果____________________________________________________________________即说明目的基因已经表达。使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能CO2培养液(基)的pH胚胎移植提高优良母畜的繁殖率显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)解析：本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液(基)的pH稳定。(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。7．(2009·四川理综，30Ⅰ)将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞(命名为M细胞)，再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内，然后测定小鼠的血糖浓度，结果如图所示(虚线表示正常小鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题：(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用________酶将其分散成单个细胞。(2)根据实验结果可以判定M细胞已具有________细胞的功能。说明判定的理由___________________________________________。胰蛋白胰岛B胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降血糖的激素(3)用胰岛素基因片段做探针，对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果(用“＋”表示能检测到，用“－”表示不能检测到)。上述实验结果表明，胚胎干细胞通过_____________________________________定向分化为M细胞。(4)若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能否分化为其他类型细胞？________，请说明理由______________________________________________________。用探针检测细胞的DNA用探针检测细胞的RNA胚胎干细胞M细胞胚胎干细胞M细胞－－＋＋基因的选择性表达(胰岛素基因的表达)能细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质(细胞核的全能性)解析：(1)已机械剪碎的动物组织细胞的分离可以使用胰蛋白酶使之分散开来。(2)由于胰岛B细胞受损导致无法合成胰岛素来降血糖，血糖浓度过高随尿排出，导致糖尿病的产生。本题中通过曲线反应了未移植M细胞和移植M细胞小鼠血糖浓度的变化，可见移植M细胞的小鼠血糖浓度降低，显然M细胞发挥了胰岛B细胞的功能。(3)这里的M细胞是小鼠的胚胎干细胞经过细胞增殖、分化而产生的，由于是通过有丝分裂增殖，所以M细胞和胚胎干细胞的DNA是一样的，然而细胞分化的实质为基因的选择性表达，追究其原因就是相同的DNA转录形成了不同的RNA，进一步合成了不同的蛋白质，所以M细胞和胚胎干细胞中的RNA是不一样的，从而在进行DNA探针杂交实验时出现了如表格中显示的杂交结果。(4)细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质，故其细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能分化为其他类型细胞。8．(2009·宁夏理综，41)下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的______________中分离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是_____________。在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。囊胚原始性腺细胞胚胎干细胞分化诱导(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因___________的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将图中的________细胞移植到患者体内。(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________，其原因是_________________。(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的________期。(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌______________的杂交瘤细胞。选择性表达造血干红细胞细胞中无细胞核间B淋巴特异性抗体解析：(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或胎儿原始性腺中分离出来的一类细胞，囊胚阶段细胞开始分化为内细胞团和滋养层细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，全能性最高，在体外培养条件下，要想将该种干细胞诱导分化形成不同类型的组织细胞，须向培养液中加入分化诱导因子。(3)细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果。(4)骨髓是人体的造血组织，存在造血干细胞，骨髓移植的实质是将造血干细胞移植到患者体内。(5)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。(6)细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经筛选最终得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。题组2生态工程9．(2007·四川理综，3)在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述不正确的是()A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D．沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性解析：生态农业实现了能量的多级利用和物质的循环利用，虽不能提高各营养级的能量传递效率，但提高了该生态系统的稳定性。答案：C10．(2007·广东生物，16)“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式()A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入解析：该生态农业系统除了茶树、猪、人和微生物外，还有农作物；在生态系统中物质可以循环利用，能量不能循环利用，只能是单向流动；生态农业系统需要从外部投入肥料、能量，才能正常运转；生态农业系统最大的优点是废物资源化的良性循环利用。答案：C11．(2008·江苏生物，26)江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题。(1)牛棚内产生的__________可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行________，腐熟的产物肥效提高，这是因为_____________________________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。二氧化碳氧气发酵微生物将有机物分解为无机物(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是_______________________________________________。(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、_________和__________。(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了__________________________________。牛棚内温度较高，因而牛维持体温消耗的能量较少太阳