PAGEPAGE1第19練胚胎工程、生物技術(shù)平安性與倫理問題、生態(tài)工程非選擇題1.(2024湖北黃岡中學(xué)模擬,38)(16分)下圖為哺乳動(dòng)物胚胎分割和性別鑒定示意圖。請據(jù)圖回答:(1)胚胎分割時(shí),一般采納發(fā)育良好、形態(tài)正常的或,在對后者胚胎進(jìn)行分割時(shí),要特殊留意將均等分割,否則會(huì)影響分割后的胚胎復(fù)原和進(jìn)一步發(fā)育。來自同一胚胎分割產(chǎn)生的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此,胚胎分割可以看作動(dòng)物的方法之一。

(2)①過程分割出的少量滋養(yǎng)層細(xì)胞常用來做性別鑒定,該技術(shù)常采納的方法是。

(3)通常胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)可以從或中分別得到。ES細(xì)胞可以增殖,而不發(fā)生。

2.(2024福建福州模擬,38)(16分)在畜牧業(yè)中,為了生產(chǎn)的須要,利用胚胎工程擴(kuò)大畜群數(shù)量,須要對移植的胚胎進(jìn)行性別鑒定。請依據(jù)所學(xué)學(xué)問,回答下列問題:(1)對移植的胚胎進(jìn)行性別鑒定,最好選擇被測胚胎(填寫相關(guān)的胚胎時(shí)期及部位)為材料,這樣選材的好處是。

(2)對材料進(jìn)行細(xì)胞的核型分析,通過視察推斷其性別。

(3)目前最有應(yīng)用前景的方法是SRY-PCR法,SRY基因是位于Y染色體上的性別確定基因。進(jìn)行鑒定時(shí),首先要提取作為模板,依據(jù)合成引物,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增產(chǎn)物可以用技術(shù)進(jìn)行檢測,出現(xiàn)陽性反應(yīng)者,胚胎為雄性,反之為雌性。

(4)在PCR的引物設(shè)計(jì)中,要留意引物長度不宜過短,主要緣由是,引物中G+C的含量相差不宜過大,否則會(huì)影響的溫度設(shè)置。

3.(2024云南師大附中適應(yīng)性月考八,38)(10分)干細(xì)胞的探討被推舉為21世紀(jì)最重要的探討領(lǐng)域之一,回答下列有關(guān)問題:(1)一個(gè)成熟或者已分化的細(xì)胞進(jìn)行分裂通常只能產(chǎn)生同種類型的細(xì)胞,而一個(gè)干細(xì)胞則可以分化形成多種類型的細(xì)胞,干細(xì)胞是指,其中應(yīng)用價(jià)值最髙的是ES細(xì)胞,可從和中分別出來。

(2)ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,形態(tài)上的表現(xiàn)除體積小之外,還有等特點(diǎn);在培育液中加入可誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞,體現(xiàn)了ES細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的。

(3)臨床上可以把患者體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建形成重組胚胎,體外培育到肯定時(shí)期分別出ES細(xì)胞,獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞(如胰島細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞),用于治療糖尿病、肝衰竭、心衰竭、再生障礙性貧血等疑難病癥,在此過程中采納的現(xiàn)代生物技術(shù)有(答兩點(diǎn)即可)。

4.(2024安徽合肥質(zhì)檢三,38)(11分)下圖為獲得藥用乳腺生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因小鼠的流程圖,請分析回答下列問題:(1)圖中的ES細(xì)胞又叫。

(2)第Ⅱ步須要將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的等調(diào)控組件重組在一起,構(gòu)成基因表達(dá)載體。完成第Ⅱ步操作運(yùn)用的工具酶是。實(shí)現(xiàn)第Ⅲ步常用的方法是。檢測ES細(xì)胞的DNA上是否插入了目的基因,采納。

(3)對胚胎移植的供體和受體母鼠,須要用激素進(jìn)行處理。

(4)改造后的ES細(xì)胞移植回囊胚能接著發(fā)育成小鼠,其根本緣由是ES細(xì)胞核中含有。

5.(2024陜西寶雞質(zhì)檢三,38)(11分)美國新希望生殖醫(yī)學(xué)中心張進(jìn)團(tuán)隊(duì)于2024年10月19日在美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議上正式宣布,世界首個(gè)細(xì)胞核移植“三父母”男嬰已于2024年4月誕生。如圖是該男嬰的培育過程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題:(1)上述“三親嬰兒”的核DNA由供應(yīng),質(zhì)DNA由供應(yīng)。由此可見,“三親嬰兒”的意義在于可以避開子代遺傳病的發(fā)生。

(2)過程③在體外進(jìn)行時(shí)須要對精子進(jìn)行處理,卵母細(xì)胞應(yīng)處于MⅡ期。

(3)過程④是早期胚胎培育,需將受精卵移入接著培育。體外培育須要滿意的條件有:、養(yǎng)分、相宜的溫度和pH,并置于混合氣體的培育箱中進(jìn)行培育。

(4)過程⑤是技術(shù),取的滋養(yǎng)層細(xì)胞可以對移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定,采納SRY-PCR的鑒定方法,在該P(yáng)CR擴(kuò)增過程中若消耗引物分子14個(gè),則DNA擴(kuò)增了次。

6.(2024貴州貴陽適應(yīng)性考試二,38)(9分)人體的遺傳性疾病是很難用一般藥物進(jìn)行治療的,基因工程為治療遺傳性疾病供應(yīng)了可能。請回答下列問題:(1)基因芯片技術(shù)可用于基因缺陷的檢測,該技術(shù)首先需制備DNA探針(如上圖)。據(jù)圖,在DNA聚合酶的作用下,以熒光標(biāo)記的為原料,合成熒光標(biāo)記的DNA探針?；蛐酒夹g(shù)應(yīng)用了原理,基因芯片的用途廣泛,如:(答出兩點(diǎn))。

(2)基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的。用于基因治療的基因除了從健康人體上分別得到的正?；蛲?還有兩類:一是反義基因,即通過產(chǎn)生的分子,與病變基因產(chǎn)生的相關(guān)分子進(jìn)行互補(bǔ),來阻斷(填“正常”或“非正?！?蛋白質(zhì)合成。二是,即編碼可以殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因。

7.(2024寧夏銀川一中二模,38)(9分)隨著“綠水青山就是金山銀山”的提出,生態(tài)經(jīng)濟(jì)的重要性日益體現(xiàn)。綜合所學(xué)學(xué)問,回答下列有關(guān)問題:(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一,這一成就遵循的基本原理是原理。生態(tài)經(jīng)濟(jì)變更了人類能折服自然的錯(cuò)誤觀念,其所遵循的主要原則是,使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化。與傳統(tǒng)的工程相比,生態(tài)工程的特點(diǎn)是。

(2)“三北防護(hù)林”被譽(yù)為“世界生態(tài)工程之最”,該工程依據(jù)的基本原理主要是、(答出2個(gè))。

(3)濕地生態(tài)復(fù)原工程是采納工程和相結(jié)合的方法,使受到干擾的濕地復(fù)原,在濕地的四周還應(yīng)建立緩沖帶,以盡量削減人類的干擾,使?jié)竦匾揽繖C(jī)制復(fù)原其生態(tài)功能。

8.(2024湖南長郡中學(xué)一模,38)(8分)生物量是指某一調(diào)查時(shí)刻單位面積內(nèi)現(xiàn)存生物的有機(jī)物總量?？蒲腥藛T對我國某礦區(qū)開展生態(tài)復(fù)原工作20年后形成的人工復(fù)原群落和未受干擾的原始森林群落不同植被類型的生物量進(jìn)行了探討。(1)由于采礦作業(yè)對環(huán)境具有極大的破壞作用,不僅使得原有植被完全破壞,而且可能丟失基本的土壤條件,在這一基礎(chǔ)上自然復(fù)原群落的過程為演替,伴隨這一演替過程,群落的物種數(shù)目即漸漸增加。

(2)若要加速礦區(qū)的復(fù)原,可以采納生態(tài)工程手段,生態(tài)工程須要遵循的基本原理包括物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、原理和原理。

(3)礦區(qū)復(fù)原的第一步要運(yùn)用機(jī)械方法壓實(shí)平整土地,人工制造,為植被的復(fù)原供應(yīng)基本條件。

(4)復(fù)原后的群落中,有兩株植物形態(tài)特別相像,為了進(jìn)一步確定它們是否為同一物種,探討人員確定提取其DNA進(jìn)行檢測:①通過研磨、過濾等步驟以后,得到含有少量黏稠物質(zhì)的氯化鈉溶液,為證明該黏稠物質(zhì)的確為DNA,可首先加入令黏稠物析出,再將其與試劑混合后加熱,若變?yōu)樗{(lán)色,則可證明。

②由于提取出的DNA較少,可以采納技術(shù)對其進(jìn)行體外擴(kuò)增。

9.(10分)回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題:(1)一般來說,生態(tài)工程的主要任務(wù)是對進(jìn)行修復(fù),對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。

(2)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中,處理秸稈的主要方式是用作沼氣發(fā)酵和培育食用菌,而不采納燃燒的方法。這樣做有哪兩方面的意義:①

;

②。

通過飼養(yǎng)家禽、家畜,栽培食用菌,提高農(nóng)夫經(jīng)濟(jì)收入,使愛護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào),體現(xiàn)了生態(tài)工程的原理。

(3)?；~塘生態(tài)系統(tǒng)能充分利用廢棄物中的能量,形成無廢棄物農(nóng)業(yè),這主要遵循了生態(tài)工程的原理。我國西北一些地區(qū)年降雨量較少,相宜種植灌木和草,卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹,致使很多地方的楊樹長成半死不活狀態(tài),結(jié)果防護(hù)林成為殘敗的“灰色長城”。其失敗的緣由主要是違反了原理。

答案全解全析1.答案(1)桑椹胚囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)無性生殖(克隆)(2)DNA分析(3)早期胚胎原始性腺分化解析(1)胚胎分割時(shí),一般采納發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚;對處于囊胚期的胚胎進(jìn)行分割時(shí),要特殊留意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會(huì)影響分割后的胚胎復(fù)原和進(jìn)一步發(fā)育。來自同一胚胎分割產(chǎn)生的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此,胚胎分割可以看作動(dòng)物無性繁殖(或克隆)的方法之一。(2)取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行DNA分析性別鑒定,常用的方法是用基因探針進(jìn)行DNA雜交。(3)胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎或原始性腺;ES細(xì)胞在體外培育條件下可以只增殖不分化。2.答案(1)囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞不損傷內(nèi)細(xì)胞團(tuán),削減對胚胎發(fā)育的影響(2)性染色體的大小和形態(tài)(3)被測胚胎細(xì)胞的DNASRY基因的一段堿基序列DNA分子雜交(4)引物序列過短,導(dǎo)致其特異性差,不能保證其與模板的特定部位結(jié)合退火(或復(fù)性)解析(1)胚胎工程中一般取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞,這種選材方法不損傷內(nèi)細(xì)胞團(tuán),削減對胚胎發(fā)育的影響,也不會(huì)破壞胚胎。(2)雌性個(gè)體的性染色體組成是XX,雄性個(gè)體的性染色體組成是XY。因此可對材料進(jìn)行細(xì)胞的核型分析,通過視察性染色體的大小與形態(tài)推斷其性別。(3)用SRY-PCR法鑒定胚胎性別,首先從被測胚胎細(xì)胞中提取DNA,以此DNA作為模板,然后依據(jù)SRY基因的一段脫氧核苷酸序列合成引物,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增產(chǎn)物可以用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測,出現(xiàn)陽性反應(yīng)者,胚胎為雄性,反之為雌性。(4)引物序列過短,導(dǎo)致其特異性差,不能保證其與模板的特定部位結(jié)合,因此在PCR的引物設(shè)計(jì)中,要留意引物長度不宜過短,引物序列中G+C含量一般為40%~60%。而且四種堿基的分布最好隨機(jī),不要有聚嘌呤或聚嘧啶存在,否則引物設(shè)計(jì)的就不合理,應(yīng)重新找尋區(qū)域設(shè)計(jì)引物。引物中G+C的含量不宜過多,否則會(huì)影響退火(或者復(fù)性)的溫度設(shè)置。3.答案(1)動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化實(shí)力的細(xì)胞早期胚胎原始性腺(2)細(xì)胞核大、核仁明顯分化誘導(dǎo)因子全能性(3)干細(xì)胞培育、細(xì)胞核移植、早期胚胎培育解析(1)干細(xì)胞是指動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化實(shí)力的細(xì)胞。ES細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)通常從早期胚胎和原始性腺中分別出來。(2)結(jié)合分析,ES細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,形態(tài)上具有細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn),功能上具有發(fā)育的全能性等特點(diǎn);假如在體外培育的培育液中加入分化誘導(dǎo)因子,可誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種類型細(xì)胞。(3)據(jù)題干“把患者體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建形成重組胚胎”可知,該過程涉及動(dòng)物細(xì)胞的培育、細(xì)胞核移植以及胚胎的早期培育等技術(shù)的應(yīng)用;據(jù)題干“體外培育到肯定時(shí)期分別出ES細(xì)胞,獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞”可知,此過程中涉及干細(xì)胞培育和定向誘導(dǎo)分化技術(shù)的應(yīng)用。4.答案(1)胚胎干細(xì)胞(2)啟動(dòng)子限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶顯微注射法DNA分子雜交技術(shù)(3)同期發(fā)情(4)發(fā)育成完整個(gè)體所需的一整套遺傳物質(zhì)(或“全套基因”)解析(1)胚胎干細(xì)胞又叫ES細(xì)胞,具有發(fā)育的全能性。(2)題圖中Ⅱ表示構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程,須要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),藥用蛋白基因應(yīng)當(dāng)與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,藥用蛋白基因應(yīng)當(dāng)在乳腺中選擇性表達(dá)。Ⅲ表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(ES細(xì)胞)的過程,常用顯微注射法。檢測ES細(xì)胞的DNA上是否插入了目的基因,可以采納DNA分子雜交法。(3)在胚胎移植過程,對供體和受體母鼠都須要用促性腺激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。(4)改造后的ES細(xì)胞移植回囊胚能接著發(fā)育成小鼠,說明其具有發(fā)育的全能性,緣由是其含有發(fā)育成完整個(gè)體所需的一整套遺傳物質(zhì)。5.答案(1)母親甲和父親丙捐獻(xiàn)者乙細(xì)胞質(zhì)DNA(2)獲能中(3)發(fā)育培育液無菌無毒的環(huán)境含5%CO2的空氣(或95%的空氣與5%CO2)(4)胚胎移植囊胚期3解析(1)圖中“三親嬰兒”由重組卵子與父親丙產(chǎn)生的精子結(jié)合而成的受精卵發(fā)育而來,而重組卵子是由母親甲的卵母細(xì)胞的細(xì)胞核與捐獻(xiàn)者乙的去核卵母細(xì)胞重組而成的。可見,該“三親嬰兒”的核DNA由母親甲和父親丙供應(yīng),質(zhì)DNA由捐獻(xiàn)者乙供應(yīng)。由于線粒體來自捐獻(xiàn)者乙的卵母細(xì)胞,因此“三親嬰兒”的意義在于可以避開子代細(xì)胞質(zhì)DNA遺傳病的發(fā)生。(2)③過程為體外受精,在體外進(jìn)行時(shí)須要對精子進(jìn)行獲能處理。只有處于MⅡ中期的卵母細(xì)胞才具有受精實(shí)力,所以體外受精時(shí),卵母細(xì)胞應(yīng)處于MⅡ中期。(3)過程④是早期胚胎培育,需將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育。體外培育須要滿意的條件有:無菌無毒的環(huán)境、養(yǎng)分、相宜的溫度和pH,并置于含95%的空氣與5%CO2的混合氣體的培育箱中進(jìn)行培育。(4)⑤過程是胚胎移植技術(shù);取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞可以對移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定。在PCR擴(kuò)增過程中,每個(gè)新形成的子鏈都含有一個(gè)引物,而PCR是利用DNA雙鏈復(fù)制的原理,依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制,若消耗引物分子14個(gè)時(shí),DNA擴(kuò)增了n次,則有2n×2-2=14,解得n=3。6.答案(1)脫氧核苷酸DNA分子雜交基因測序、找尋有用的目的基因,對基因的序列進(jìn)行分析、對多種疾病(傳染性疾病、遺傳學(xué)疾病、惡性腫瘤等)進(jìn)行診斷、新藥篩選、臨床用藥指導(dǎo)(2)表達(dá)產(chǎn)物mRNA非正常自殺基因解析(1)據(jù)圖可知,合成熒光標(biāo)記DNA探針的過程是DNA復(fù)制過程,須要脫氧核苷酸為原料;基因芯片技術(shù)應(yīng)用了DNA分子雜交原理,即待測基因中假如含有DNA分子探針序列,則會(huì)與DNA分子探針形成雜交帶,據(jù)此基因芯片技術(shù)可用于基因測序、找尋有用的目的基因,對基因的序列進(jìn)行分析、對多種疾病進(jìn)行診斷、新藥篩選、臨床用藥指導(dǎo)等方面。(2)基因治療是指外源基因通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將其插入病人的適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中,使外源基因表達(dá)的產(chǎn)物能治療某種疾病。基因治療的方法有:①基因增補(bǔ):把正?；?qū)塍w細(xì)胞,通過基因的非定點(diǎn)整合使其表達(dá),以補(bǔ)償缺陷基因的功能,或使原有基因的功能得到增加,但致病基因本身并未除去;②基因失活:依據(jù)核酸雜交原理,設(shè)計(jì)反義基因即mRNA分子,針對特定病變基因產(chǎn)生的mRNA,引起該mRNA變更,從而抑制特定基因的表達(dá)即阻斷非正常蛋白質(zhì)的合成;③自殺基因:設(shè)計(jì)自殺基因,編碼可以殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因,使癌細(xì)胞死亡。7.答案(1)物質(zhì)循環(huán)再生循環(huán)經(jīng)濟(jì)少消耗、多效益、可持續(xù)(2)物種多樣性原理整體性原理(3)生物措施自然演替解析(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”指的是生態(tài)農(nóng)業(yè)中一些物質(zhì)被循環(huán)利用,沒有干脆作為廢棄物拋棄而污染環(huán)境,這一成就所遵循的基本原理是物質(zhì)循環(huán)再生原理。(2)“三北防護(hù)林”被譽(yù)為“世界生態(tài)工程之最”,該工程依據(jù)的基本原理主要是物種多樣性原理和整體性原理。(3)濕地生態(tài)復(fù)原工程采納工程和生物措施相結(jié)合的方法,在濕地的四周還應(yīng)建立緩沖帶,以