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1专题29胚胎工程与生态工程探考情悟真题【考情探究】考点考向要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度1胚胎工程动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础Ⅰ2019江苏单科,29,8分生命观念、科学思维、社会责任中★★☆胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养Ⅱ2015重庆理综,8,20分中★☆☆2生物技术的安全性、伦理问题与生物武器转基因生物的安全性及伦理问题和生物武器Ⅰ☆☆☆3生态工程生态工程Ⅱ2016浙江自选,18(二),5分生命观念、社会责任中★☆☆分析解读本专题内容在近几年高考中很少出现,在大力倡导以绿色发展理念推进生态文明建设的今天,本专题内容可能会在将来的高考中出现。复习时应注意:熟记和理解知识的基础上,加强知识的综合应用练习,通过典型题目的训练,理出解答本专题试题的思路。2【真题探秘】破考点练考向考点一胚胎工程【考点集训】考向1动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础(2019广东中山一中二模,38,15分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如图。请回答下列问题:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为,也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,此技术对代孕受体的要求是。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是,若想进一步提高胚胎的利用率,可采用技术。3(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有发育全能性。答案(1)原代培养(细胞的)接触抑制(2)冲卵体外受精(或核移植)(3)胚胎移植与供体同种、生理状态相同的其他雌性动物可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力胚胎分割(4)内细胞团细胞考向2胚胎移植、胚胎分割与胚胎干细胞培养(2019福建莆田一模,38,15分)科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其主要技术流程如图,请回答下列问题:(1)图中卵母细胞应在体外培养到期,步骤①应先对卵母细胞进行处理。(2)由图可知,步骤②要分离出ES细胞,需将重组胚胎培养到期。(3)步骤③选择ES细胞作为受体细胞而不是上皮细胞,是因为ES细胞,该过程需要先利用技术扩增干扰素基因,其前提是要有一段已知干扰素基因的碱基序列以便合成。(4)步骤④应在培养液中加入。为检测干扰素基因是否在小鼠体内成功表达,可以采用技术。答案(1)MⅡ中(减数第二次分裂中)去核(2)囊胚(1分)(3)在功能上具有发育的全能性PCR引物(4)分化诱导因子抗原—抗体杂交考点二生物技术的安全性、伦理问题与生物武器【考点集训】考向转基因生物的安全性、伦理问题和生物武器4(2019重庆一中3月月考,38,15分)2013年7月,卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,胚胎移植时可采用多胚胎移植,因此需要用处理,促使母亲排出更多的卵子。(2)胚胎发育的卵裂期在(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵体外培养发育成32细胞左右的胚胎,叫,可用于胚胎移植。(3)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作,以为模板进行PCR扩增,最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为性。(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于和之间的第一极体一并吸出。答案(1)促性腺激素(2)透明带桑椹胚(3)滋养层引物滋养层细胞的DNA男(4)卵细胞膜透明带考点三生态工程【考点集训】考向生态工程(2019河北邢台第四次月考,45,15分)图为矿区生态恢复工程流程图,请据图回答下列生态工程建设相关的问题:(1)与传统的工程相比,生态工程是一类的工程体系。(2)由图可知,恢复矿区生态环境,首先要通过机械方法。5(3)恢复矿区生态环境的关键在于恢复植被,恢复植被的措施是而不是种农作物,原因是。(4)该生态工程所遵循的原理主要是、。答案(1)少消耗、多效益、可持续(2)平整压实土地,人工制造表土(3)植树种草矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长(4)整体性原理物质循环再生【五年高考】1.(2019江苏单科,29,8分)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:(1)对1号猪使用处理,使其超数排卵,收集并选取处在时期的卵母细胞用于核移植。(2)采集2号猪的组织块,用处理获得分散的成纤维细胞,放置于37℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是。(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行。产出的基因编辑猪的性染色体来自号猪。(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有(填序号)。①DNA测序②染色体倍性分析③体细胞结构分析④抗原—抗体杂交答案(8分)(1)促性腺激素减数第二次分裂中期(2)胰蛋白酶(胶原蛋白酶)维持培养液的pH(3)分割2(4)①④2.[2016浙江自选,18(二),5分]某农户建立了小型的“蔬菜—鸡、猪—沼气”系统。请回答:6(1)这一系统属于人工干预下的生态系统,其生物组成成分包括生产者、消费者和,在分析该生态系统的经济效益时,除了考虑这三者的投入与产出外,还要考虑的投入。(2)在该生态系统中,利用发酵技术产生沼气开发生物能属于的生态工程。A.生物多样性保护和持续利用B.节水和废水处理与利用C.山区小流域综合治理与开发D.洁净及可再生能源系统组合利用答案(二)(1)庭院分解者劳动者(2)D3.(2015山东理综,36,12分)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”),则不会发生免疫排斥反应。答案(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B4.(2015重庆理综,8,20分)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C7选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是,后代中出现这种母牛的概率是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵子的成熟在过程中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用技术。答案(20分)(1)生长发育或胚胎发育隐性♂A×♀C1/8(2)获能或增强活力③供能性别、高产奶和适应生长的基因②(3)胚胎分割教师用书专用5.(2014重庆理综,7Ⅰ,10分)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)通过人工林建设和园林景观构建,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。答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性(系统论)86.(2011课标,40,15分)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。(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。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)【三年模拟】时间:40分钟分值:75分非选择题(共75分)1.(2020届山西大同摸底,31)(15分)医学研究发现,人体肝细胞中产生的抗凝血酶Ⅲ在抗凝血、防血栓方面具有重要作用。研究人员通过培育山羊乳腺生物反应器大量生产抗凝血酶Ⅲ。请回答下列问题:(1)应从人的肝细胞中提取并分离mRNA,逆转录合成cDNA。根据已知的抗凝血酶Ⅲ基因的碱基序列设计特异性,经PCR可得到大量抗凝血酶Ⅲ基因,此过程所用的原料为。(2)重组后的人抗凝血酶Ⅲ基因表达载体由山羊酪蛋白基因启动子、抗凝血酶Ⅲ基因、标记基因、终止子等组成。其中决定了抗凝血酶Ⅲ基因只能在山羊乳腺细胞中特异性表达。(3)山羊的ES细胞来自早期胚胎或原始性腺。在饲养层细胞上培养时,ES细胞具有的特性。将重组后的人抗凝血酶Ⅲ基因表达载体包埋在由磷脂双分子层构成的脂质体内并转染ES细胞时,目的基因表达载体进入ES细胞的方式为。9(4)对山羊进行同期发情和超数排卵处理,得到代孕的母羊和多个卵母细胞,当卵母细胞培养到时,可去核并移入上述ES细胞的细胞核,完成核移植。若要选择雌性胚胎,可在囊胚期时取细胞做DNA分析性别鉴定。检测羊奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ的方法是。答案(除标注外,每空2分,共15分)(1)引物(1分)dNTP(2)乳腺蛋白基因启动子(3)只分裂不分化胞吞(4)MⅡ中期滋养层抗原—抗体杂交2.(2020届吉林长春质检,42)(15分)2019年8月,中国科学家在国际权威学术期刊《Nature》在线发表了最新研究成果,该研究首次构建了小鼠早期胚胎发育过程中全胚层谱系发生的时空转录组图谱。这项工作将极大推动早期胚胎发育和干细胞再生医学相关领域的发展。请分析回答下列问题:(1)小鼠早期胚胎发育过程中,从受精卵发育至囊胚初期,是在内进行的。桑椹胚前每一个细胞都具有的潜能,称为全能细胞。(2)干细胞是动物和人体内仍保留着能力的细胞。胚胎干细胞是从中分离出来的,在形态上的特点是(请答出三点)。(3)利用患者的体细胞进行核移植,然后诱导得到胚胎,得到胚胎干细胞,再定向培育出组织器官,用于器官移植,可解决问题(请答出两点)。有的国家要求此种方式得到的体外培养