学年度高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技.docx

学年度高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技.docx

《学年度高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年度高三生物二轮复习 第一部分 知识落实篇 专题九 现代生物科技.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年度高三生物二轮复习第一部分知识落实篇专题九现代生物科技

——教学资料参考参考范本——

2019-2020学年度高三生物二轮复习第一部分知识落实篇专题九现代生物科技

______年______月______日

____________________部门

1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（Ⅰ）。

2．胚胎干细胞的移植（Ⅰ）。

3．胚胎工程的应用（Ⅱ）。

4．转基因生物的安全性（Ⅰ）。

5．生物武器对人类的威胁（Ⅰ）。

6．生物技术中的伦理问题（Ⅰ）。

7．简述生态工程的原理（Ⅱ）。

8．生态工程的实例（Ⅰ）。

1．（20xx·山东理综）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于囊胚中的________。

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。

解析：

（1）图中①过程采用体细胞核移植技术；过程②为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程，利用了（早期）胚胎培养技术。

（2）动物细胞培养时，气体环境为95%的空气和5%的CO2，CO2作用是维持培养液的pH。

（3）构建基因表达载体时，需要的工具酶为限制酶和DNA连接酶。

基因表达载体上除目的基因外，还需要有标记基因、启动子、终止子等。

标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

（4）囊胚中的内细胞团具有发育的全能性，可以作为胚胎干细胞的来源。

通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体，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　B

2．（20xx·重庆卷）某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了具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）→C

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，但产奶量并不提高，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，可采取____________________技术。

解析：

（1）由于胚胎能在母体内进行正常的胚胎发育，所以可选择适宜当地生长的纯种牛做母本。

用纯种高产奶牛与适宜当地生长的纯种牛杂交，获得了C牛，表现为适宜当地生长，但产奶量并没提高，这说明不适宜当地生长是隐性性状，适宜当地生长是显性性状，高产奶是隐性性状，低产奶是显性性状。

由于控制奶牛的产奶量的基因和对本地的适应性的基因分别位于不同的染色体上，说明他们在遗传时遵循基因的自由组合定律，若控制奶牛的产奶量的等位基因为A和a，对本地的适应性的等位基因为B和b，可推知雄牛A的基因型为aabb，雌牛B为AABB，C为AaBb，可见要获得产奶量高且适宜当地生长的母牛（aaB），最佳的实验组合为♂A×♀C，此时后代出现所需牛（aaBb）的概率为1/4×1/2＝1/8。

（2）精子需获能后才具备受精的能力；由于排卵时排出的卵子只发育到减数MⅡ，而减数第二次分裂形成卵细胞是在受精过程中完成的，即卵子的成熟是在体外受精过程中完成；在胚胎培养过程中，培养基中的葡萄糖能为胚胎发育过程提供能量；为了筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植之前需对胚胎的性别、高产奶和适宜生长的基因进行鉴定；母牛在减数分裂过程中发生基因重组，产生具有优良性状基因的卵细胞，子代母牛的优良性状与此有关。

（3）通过胚胎分割技术可产生遗传性状相同的多个胚胎，从而提高胚胎的利用率。

答案：

（1）生长发育或胚胎发育　隐性　♂A×♀C　1/8

（2）获能或增强活力　③　供能　性别、高产奶和适宜生长的基因　②　（3）胚胎分割

3．（20xx·福建卷）Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。

科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。

其技术流程如图：

（1）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。

（2）步骤②中，重组胚胎培养到______期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。

（3）步骤③中，需要构建含有基因Rag2的表达载体。

可以根据Rag2基因的________________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。

用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。

为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。

（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。

答案：

（1）细胞核　

（2）囊胚　（3）核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ　（4）蛋白质

4．（20xx·新课标卷）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____________（填“生态系统”、“群落”或“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，并提高生态统的生产力。

解析：

（1）依据题干提供的信息分析，污水流经厌氧沉淀池时，有些微生物能通过无氧呼吸分解有机物；流经曝气池时，有些微生物能通过有氧呼吸分解有机物；流经兼氧池后，微生物能通过有氧呼吸和无氧呼吸分解有机物。

（2）据本小题提供的信息可推知植物池中所有的生物构成了群落。

植物处于食物链的第一营养级；植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于生产者所固定的太阳能。

（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理等。

（4）根据小题中提供的信息可推测出，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。

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）

填充关键点

思考连接处

（1）采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精吗？

提示：

用非激素处理法采集的卵母细胞需要在体外人工培养到减Ⅱ中期才能与获能的精子受精。

（2）胚胎移植是一种生殖方式吗？

提示：

胚胎移植仅属于一种技术，可用于有性和无性生殖产生的胚胎移植。

（3）试管婴儿用到了哪些生物工程技术？

提示：

体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等。

1．（20xx·江西六校二模）下面是有关胚胎工程的相关问题，请回答：

（1）胚胎工程是对动物________或________所进行的多种显微操作和处理技术。

胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，还需通过____________给受体才能获得后代。

（2）哺乳动物的体外受精主要包括________、________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）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入________中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

（4）胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，它除了能从早期胚胎中分离外，还可以从________获得。

胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持________的状态

解析：

（1）胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微镜操作和处理技术，胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都必须通过胚胎移植给受体才能获得后代，因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。

（2）哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等几个主要步骤。

给优良母畜注射促性腺激素，以促使其超精排卵。

（3）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

（4）胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理解材料，它除了能从早期胚胎中分离外，还可以从原始性腺获得。

胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。

答案：

（1）早期胚胎　配子　（胚胎）移植

（2）卵母细胞的采集（或培养）　精子的采集和获能　促性腺激素

（3）发育培养液　（4）原始性腺　不分化

2．（20xx·广州大学附中）人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血液中提取。

由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。

现应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞牛产血清白蛋白成为可能。

大致过程如下：

a．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成细胞①；

b．取出细胞①的细胞核，注入去核牛卵母细胞中，形成细胞②；

c．电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎；

d．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。

请回答下列问题：

（1）细胞①、②中实现了基因重组的是____，实验过程b的牛卵母细胞应在体外培养到____________期。

为使奶牛一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是__________。

（2）采用________技术将早期胚胎分成若干等份，从而获得遗传物质相同牛。

（3）在进行胚胎移植时，需对受体母牛进行________处理。

（4）“膀胱生物反应器”与“乳腺细胞生物反应器”相比，优点是________________________________________________________。

（5）胚胎干细胞来源于______期的内细胞团或原始性腺，在功能上具有______________。

解析：

利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白的大致过程，a利用了基因工程，b利用了细胞工程中细胞核移植，c利用了动物细胞培养的技术，d利用了胚胎移植的技术。

（1）①实现了基因的重组，重组细胞，②实现了细胞核和细胞质的重组。

卵子发生的MⅠ和MⅡ是不连续的，只有达到减数第二次分裂的中期时，才具有与精子受精的能力。

为了获得更多的卵细胞可用促性腺激素处理雌牛，以促其多产生卵子。

（2）胚胎分割是胚胎工程中的一项重要技术手段，一般在桑椹胚期或囊胚期，借助于显微操作技术切割早期胚胎，从而获得同卵双胎或多胎的生物学技术。

（3）胚胎移植进行前，首先要对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理，目的是使供体和受体的生理状况必须是相同的。

（4）膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点：

收集产物蛋白比较容易，不必对动物造成伤害。

此外，该系统可从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。

膀胱生物反应器最显著的优势在于从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。

（5）哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎（囊胚期的内细胞团）或原始性腺细胞中分离出来的一类具有发育的全能性的细胞。

答案：

（1）①　减数第二次分裂中　促性腺激素（其他答案合理即可）　

（2）胚胎分割　（3）同期发情（孕激素）　（4）雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到白蛋白　（5）囊胚　发育的全能性

3．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合理地有机结合起来，成为一种高效良性循环，生态效益达到了良性发展。

请就此生态农场的特点，完成下列问题：

（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：

①在图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。

②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？

______________________________________________________。

（3）在该生态农场中存在如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，提高了生态经济效益

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．由于各级产物都可利用，减少了废物污染

（4）根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，应使食物链越长和营养级越多越好。

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？

______________________________________________________。

解析：

（1）生态工程中的生态农业是建立在物质循环再生与物种多样性和整体性等原理基础上的，在实现经济效益的同时，也具有良好的生态效益和社会效益。

（2）物质循环的特点是循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭，即物质循环再生原理。

如果把“无机物→农田”这一环节去掉，势必会造成物质循环受到破坏，土壤无机物得不到及时补充，土壤肥力会下降。

（3）能量沿着食物链流动时，能量逐级递减，传递效率大约为10%～20%，因此最高营养级获得的总能量最低。

但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率与单种作物的系统总能量利用率相比会大大增加。

（4）从能量流动逐级递减的特点分析，食物链不能无限延长，一般不超过5个营养级。

答案：

（1）物质循环再生原理　物种多样性原理　整体性

（2）①如图所示

无机物农田秸秆沼气池

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　（4）不正确。

因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少