1、十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第3講 胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題及生態(tài)工程1(2017貴州遵義聯(lián)考)胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上具有十分重要的價(jià)值，其應(yīng)用前景吸引眾多科學(xué)家投入到這一研究領(lǐng)域中。根據(jù)相關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)是由_或原始性腺中分離出來的一種細(xì)胞，在功能上具有_，即可以分化出成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。(2)ES細(xì)胞也是研究體外細(xì)胞分化的理想材料，ES細(xì)胞在_細(xì)胞上能維持不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)基中加入_可誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(3)ES細(xì)胞的另一個(gè)應(yīng)用前景為體外誘導(dǎo)分化，從而培育出人造組織器官，進(jìn)而

2、解決臨床上存在的供體器官不足和_問題。此外，科學(xué)家還試圖用基因工程方法對動(dòng)物器官進(jìn)行改造：向器官_(填“供體”或“受體”)基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制_(填“抗原”或“抗體”)決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去該基因，再結(jié)合_技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物器官。解析：(1)胚胎干細(xì)胞來自早期胚胎(從動(dòng)物胚胎發(fā)育至囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))和胎兒的原始性腺。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。(2)ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上能維持不分化的狀態(tài)；在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(3)ES細(xì)胞的另一個(gè)應(yīng)用前景為體外誘導(dǎo)

3、分化，從而培育出人造組織器官，進(jìn)而解決臨床上存在的供體器官不足和免疫排斥問題。向器官供體基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去該基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物器官。答案：(1)早期胚胎發(fā)育的全能性(2)飼養(yǎng)層(分化)誘導(dǎo)因子(3)免疫排斥供體抗原克隆2如圖表示體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的過程，請據(jù)圖回答下列問題：(1)精子的頂體由_發(fā)育而來，內(nèi)含有頂體酶，能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的_和_。(2)體外培養(yǎng)受精卵時(shí)，除提供CO2以維持培養(yǎng)液的pH外，還給予一定量的_以維持細(xì)胞呼吸。(3)此處的早期胚胎指_。(4)對移入的受體的要求是_。解析：(1)精子的

4、頂體由高爾基體發(fā)育而來，內(nèi)含有頂體酶，能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。(2)受精卵進(jìn)行細(xì)胞呼吸，需要消耗O2。(3)一般桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎可以移植。(4)同種、生理狀態(tài)良好的雌性動(dòng)物生殖器官的生理變化與供體是相同的，這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。答案：(1)高爾基體放射冠透明帶(2)O2(3)桑椹胚或囊胚(4)同種、生理狀態(tài)良好的雌性動(dòng)物3“四位一體”(人居種植養(yǎng)殖沼氣)生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國北方典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，它以沼氣為紐帶，將沼氣池、豬禽舍、廁所與日光溫室有機(jī)地組合在一起。下圖是該系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的示意圖，請分析回答下列問題：(1)圖中有幾條食物鏈？_。沼氣的產(chǎn)生依賴該

5、生態(tài)系統(tǒng)中的成分是_。(2)該生態(tài)系統(tǒng)中能量能否循環(huán)利用？_。(3)“四位一體”應(yīng)用了_等原理，與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，它的抵抗力穩(wěn)定性_(填“高”或“低”)。(4)舉例說明“四位一體”農(nóng)業(yè)有哪些生態(tài)效益。解析：該生態(tài)系統(tǒng)是運(yùn)用了物質(zhì)循環(huán)再生、能量多級(jí)利用等原理建立起來的。生產(chǎn)者是蔬菜，消費(fèi)者是人、豬，食物鏈只有兩條。這樣的生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，抵抗力穩(wěn)定性低得多。能量的利用特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。答案：(1)兩條分解者(2)不能(3)物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性、整體性、系統(tǒng)學(xué)與工程學(xué)低(4)使用清潔、高效的沼氣，減少對薪柴的砍伐量，有利于植被保護(hù)和水土保持；人、畜糞便的無害化處理，改善農(nóng)村

6、衛(wèi)生條件；沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，從而減少化肥用量；減少農(nóng)藥用量，有利于環(huán)境保護(hù)。4下圖為竇店村綜合發(fā)展生態(tài)工程示意圖。請據(jù)圖回答：(1)該工程主要運(yùn)用了生態(tài)工程的哪些基本原理？_。(2)藍(lán)綠萍的代謝類型是_，在生態(tài)系統(tǒng)中的地位是_。(3)如圖是某科研工作者為該村設(shè)計(jì)的垃圾資源化、無害化處理的一種方案，請據(jù)圖回答問題：此方案中a、b過程需每一位居民的參與，參與的行動(dòng)方式是_。過程d、e利用的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分？_。從對資源的充分利用角度看，d、e途徑比c途徑突出的特點(diǎn)是_。解析：(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用：作物秸稈用來生產(chǎn)食用菌和飼料；飼料喂養(yǎng)畜禽；人、畜糞尿作為原料生產(chǎn)沼氣；沼液用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)；沼渣為蔬菜施肥和喂養(yǎng)畜禽，從而達(dá)到了物質(zhì)利用的良性循環(huán)，緩解了農(nóng)村飼料、肥料的缺乏問題，同時(shí)一些加工品和農(nóng)產(chǎn)品可以輸出到市場出售。因此該生態(tài)工程主要運(yùn)用了物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理和物種多樣性原理。(2)藍(lán)綠萍的代謝類型是自養(yǎng)需氧型，屬于生產(chǎn)者。(3)過程a、b是對垃圾的分類處理；過程d、e是利用分解者的分解作用處理有機(jī)廢棄物，此過程既充分利用了廢棄有機(jī)物中的物質(zhì)和能量，又減少了因燃燒帶來的污染。答