压缩包目录
-
全部
- 20160812311.ppt
- 20160812312.ppt
- 20160812313.ppt
- 20160812314.ppt
- 20160812364.doc--点击预览
- 20160812365.doc--点击预览
- 20160812366.doc--点击预览
- 20160812367.doc--点击预览
文件预览区
|
|
资源描述
1第 42 讲 生态工程(限时:40 分钟)测控导航表知识点 题号及难易度1.生态工程的特点及原理 1,2,5(中)2.生态工程的实例 3,4(中),6(中),7(中)1.(2015 湖北武汉模拟)生态工程建设的目的是充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。依据下列生态工程图回答问题:(1)如图一中“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的 原理,最大限度地实现了物质的循环,减轻了燃烧秸秆造成的 效应。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、 、 的工程体系。 (2)建立图二这一桑基鱼塘生态系统的目的是使生产者固定的能量更多地流向 。 (3)蚕粪、桑叶进入鱼塘经过 的作用又被桑树所利用,蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用,最终形成 ,被植物利用。 (4)图二系统的设计使能量、物质、信息的转换和流通实现了总体大于部分之和,体现了 的生态工程原理。 解析:(1)“秸秆的多级利用”充分体现物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,故是利用了生态工程的物质循环再生原理,减轻了燃烧秸秆造成的温室效应。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)建立生态农业的目的是调整生态系统的能量流动方向,使生产者固定的能量更多地流向对人类最有益的部分。(3)桑基鱼塘生态系统利用了物质循环再生原理,蚕粪、桑叶进入鱼塘经过分解者的2作用又被桑树所利用。蚕粪中的氨经过硝化细菌的作用,最终形成硝酸盐,被植物利用。(4)桑基鱼塘生态系统使能量、物质、信息的转换和流通实现了总体大于部分之和,体现了系统学和工程学原理(系统整体性原理)的生态工程原理。答案:(1)物质循环再生 温室 多效益 可持续(2)对人类最有益的部分(3)分解者 硝酸盐(4)系统学和工程学原理(系统整体性原理)2.某小组对市郊一农业生态系统进行调查后,经过交流绘制出了如图所示的生态工程示意图。据图回答有关问题:(1)该生态系统中的主要成分是 ,图中的食用菌属于生态系统成分中的 ,该生态系统中,属于第二营养级的生物有 。 (2)建立这一生态系统的目的是使农作物固定的太阳能持续、高效地 ;该生态系统的能量利用率较高与物质的 利用密不可分。 (3)请画出该农业生态系统的食物网。(4)该生态系统的建设主要根据生态工程建设的 原理。 答案:(1)农作物(生产者或植物) 分解者 人和家禽、家畜(2)流向对人类最有益的部分 多级(循环、重复)(4)物质循环再生3.江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示,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。 (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 。 解析:(1)牛棚内牛的呼吸作用和微生物的分解作用产生的 CO2可以扩散进入蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率,蔬菜光合作用产生的 O2扩散进入牛棚,用于牛和一些需氧微生物的呼吸作用。(2)秸秆的主要成分是纤维素,与牛3粪混合堆放可以被微生物分解,将有机物分解成无机物,作为肥料才能被蔬菜吸收。(3)这种冬季生态型种植养殖模式中,由于生物呼吸作用产生的热量可以使牛棚内的温度升高,牛维持体温消耗的能量较少,用于生长发育的能量较多,所以牛的生长速率明显提高。(4)生物通过呼吸作用分解有机物,一部分能量用于生命活动,还有大部分的能量以热能的形式散失。(5)生态系统的功能包括物质循环和能量流动,这种生态模式可以实现物质的循环利用和能量的多级利用。答案:(1)CO 2 O 2(2)发酵 微生物将有机物分解为无机物(3)牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少(4)太阳能 发酵产热(5)物质的循环利用和能量的多级利用4.我国是受荒漠化危害最为严重的国家之一。近年来,保定市频受沙尘暴之苦,保护生态环境,大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等是当前的紧要任务。(1)据研究,保定市沙尘暴的沙主要来自黄土高原,西部生态环境的改变首先要解决的非生物因素是 。 (2)在退耕还林、还草过程中,要注意树种、草种不要过于单一。这种做法所依据的主要生态工程原理是 ,其目的是提高生态系统的抵抗力稳定性。 (3)近年来大力推广的生态农业是一个自我维持的生态系统,其特点是保持和完善系统内的生态平衡,其设计原则是能量的 和物质的 ,以求得最大的生产力和可持续发展。我国农民收集一切可能的有机物质使其转变为有机肥料;保持土壤肥力的做法称为 农业。 (4)某科研小组想利用基因工程技术培育抗旱植物用于治理水土流失。将抗旱基因导入植物细胞采用最多的方法是 。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的 DNA 中,采用的是 技术。若检测结果表明抗旱基因已经插入到受体细胞的 DNA 中,则培育的植株 (填“一定”或“不一定”)具有抗旱性状。 解析:(1)土壤沙漠化是由于缺水造成的,要想改变西部生态环境,首先要解决水的问题。(2)生态系统的物种越多,食物网也就越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。(3)生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理,能量流动和物质循环主要是通过食物链完成,可通过合理设计食物链,使废物资源化,以便使能量多级利用,减少环境污染。(4)导入植物细胞的运载体常用土壤农杆菌,检验目的基因是否导入受体细胞,常采用 DNA 分子杂交技术。目的基因导入受体细胞的 DNA 中,也不一定能表达,所以培育的植株不一定具有抗旱性状。答案:(1)水 (2)物种多样性原理 (3)多级利用 循环再生 无废弃物 (4)农杆菌转化法 DNA 分子杂交 不一定5.(2015 江西南昌期末)我国珠江三角洲地区,为充分利用土地,创造了一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统——桑基鱼塘,如图所示。据图回答有关问题:(1)生态工程遵循的基本原理有 、 、 、整体性原理和系统学与工程学原理等。 (2)该生态工程能将蚕沙、蔗叶等变成鱼类的饵料,塘泥中的微生物能将有机物转化成无机物,为甘蔗、桑树的光合作用提供无机营养,这一过程实现了 。 (3)蚕沙是蚕食桑叶后排泄出来的粪便,蚕沙富含粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维等营养物质,是上等的肥料,也是猪、鱼、羊的理想饲料。某种鱼专以蚕沙为食,假设某一时间段,蚕从上一个营养级固定的能量为 1.5×105kJ,那么这部分能量最多有 kJ 被这种鱼所同化。 (4)该生态系统向外输出的物质主要有 。 (5)该生态系统与一般的自然生态系统相比较, 稳定性较低,所以需要人们不断输入物质与能量。 (6)桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式比较,主要的优点有 (至少答 2 点)。4解析:(1)生态工程遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学与工程学原理等。(2)塘泥中的微生物能将有机物转化成无机物,为甘蔗、桑树的光合作用提供无机营养,这一过程实现了物质的循环再生和能量的多级利用。(3)由于鱼利用的是蚕粪,而蚕粪中的能量属于上一营养级即桑树所固定的能量,所以蚕同化的能量中流向这种鱼的有 0 kJ。(4)据图示可知,该生态系统向外输出的物质主要有蚕丝、鱼、糖等。(5)该生态系统与一般的自然生态系统相比较,由于生物种类较少,故抵抗力稳定性较低。(6)桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式相比,减轻了水患、提高经济效益、减少环境污染等。答案:(1)物质循环再生原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 (2)物质的循环再生和能量的多级利用(3)0 (4)蚕丝、鱼、糖等 (5)抵抗力 (6)减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等6.(2015 广西模拟)由于城市发展,围湖造厂、网箱养鱼、农家乐等无序发展,导致广东省珠江一带湿地生态功能遭到严重破坏,水质一度恶化,影响了人民生活质量及身体健康。近年来,为治理珠江一带生态环境,广州市政府建立了多条截污河涌并且进行湿地恢复工程建设。某湿地建设如图甲所示,请回答问题:(1)该湿地中所有生物构成 。在污水净化过程中,湿地植物所起的作用是 ;淤泥中的腐生细菌、真菌的作用是 。要治理水体污染,除了依靠湿地生态系统自身的功能外,还应加强对污染源的控制,因为生态系统的 有限。 (2)该截污湿地植物一般宜选用本地物种,以保证当地生态系统的安全性,这主要是遵循了 生态工程学原理。研究该湿地生态污水处理能力,应对 的水质进行监测,通过比较其中 N、P含量的差值,来分析人工湿地的净化功能。 (3)研究表明,微囊藻(一种蓝藻)产生的有毒物质会污染水体,在湖滩种植芦苇、茭白、柳树等植物,对微囊藻的发生有一定的抑制作用,其主要原因是这些植物与微囊藻之间在利用 等资源(至少答两项)时存在明显的竞争关系。 (4)图乙为珠三角地区——池塘中能量流动图解部分示意图,①②③④表示各营养级生物同化的能量。⑤⑥⑦表示流入分解者的能量,⑧⑨⑩表示各级消费者从人工投放的饲料中同化的能量。初级消费者流向次级消费者的能量传递效率是 (用序号表示)。 解析:(1)湿地中所有生物构成生物群落,湿地植物吸收营养,降低水体的富营养化程度,起到净化污水的作用;淤泥中的腐生细菌、真菌能分解污水中的有机物。由于生态系统的自我调节能力有限,因此要治理水体污染,5不但依靠湿地生态系统自身的功能,还应加强对污染源的控制。(2)为保证当地生态系统的安全性,该截污湿地植物一般宜选用本地物种,这主要是遵循了协调与平衡原理。研究该湿地生态污水处理能力,应对污水进水区和净水收集区的水质进行监测,通过比较其中 N、P 含量的差值,来分析人工湿地的净化功能。(3)芦苇、茭白、柳树等植物与微囊藻之间在利用光照和 N、P 元素等资源时存在明显的竞争关系,所以在湖滩种植芦苇、茭白、柳树等植物,对微囊藻的发生有一定的抑制作用。(4)能量传递效率=(该营养级同化量/上一营养级同化量)×100%,图乙中初级消费者流向次级消费者的能量传递效率是 ×100%。③‒⑨②答案:(1)生物群落 吸收营养,降低水体的富营养化程度 分解污水中的有机物 自我调节能力(2)协调与平衡 污水进水区和净水收集区(3)光照和 N、P 元素 (4) ×100%③‒⑨②7.下图是对有机废弃物进行处理的一种方案,请回答问题:(1)施用有机肥料有利于提高农作物的产量,原因是土壤微生物分解有机肥料所产生的 使农作物的光合作用强度得到提高。 (2)从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④的原因是。 (3)少量有机废弃物排入河流,不会使河流中的生物种类和数量发生明显变化,这说明生态系统具有 能力。 (4)焚烧塑料垃圾所产生的二 英会诱发 基因突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。 (5)能降解塑料的微生物属于生态系统的何种成分? 。应在 的土壤中寻找能降解塑料的微生物,从含有多种微生物的土壤中分离出这类微生物,需使用 培养基。若利用 DNA 重组技术将降解塑料的基因导入某些土壤微生物(如:根瘤菌)中,则土壤中的塑料有望得到较快降解,该技术的核心是构建基因表达载体,此过程使用到的酶有 。 解析:(1)施用的有机肥料被土壤中的微生物分解生成无机物(CO 2和无机盐),CO 2和无机盐都可以提高农作物的光合作用强度,有利于提高农作物的产量。(2)对有机废弃物进行②③的处理,既实现了物质和能量的多级利用,又减少了④处理过程中产生的环境污染。(4)正常细胞在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因发生突变,使正常细胞变成不受机体控制的癌细胞。焚烧塑料垃圾所产生的二 英属于化学致癌因子。(5)能分解塑料的微生物属于生态系统成分中的分解者,将其体内控制分解塑料的基因分离出来,再利用基因工程技术导入某些土壤微生物体内,可得到能大量降解塑料的微生物,从而解除塑料带来的污染。基因工程中构建基因表达载体时需使用限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。答案:(1)CO 2和无机盐 (2)通过多层分级利用有机废弃物的物质,既充分利用有机物中的能量、又减少环境污染(3)自我调节(自我净化) (4)原癌基因和抑癌(5)分解者 富含塑料垃圾 选择 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶1第 41 讲 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题(限时:40 分钟)测控导航表知识点 题号及难易度1.受精作用及早期胚胎发育和培育 1,22.胚胎干细胞技术、胚胎移植及胚胎分割移植 3,43.生物技术的安全性与伦理问题 6(中)4.综合考查 5(中),7(中)1.(2015 山东威海二模)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,都必须通过 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)卵子需要发育到 期,才具备受精能力。此时的卵子 (填“能”或“不能”)与直接取自附睾的精子受精,原因是 。 (4)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。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、精子的获取和受精等几个主要步骤,给优良母畜注射促性腺激素,以促使其超数排卵。(3)卵子需发育到减数第二次分裂中期时,才具备受精能力,刚刚获取的精子,不能立即与卵子受精,必须获能才能受精。(4)若检查受精状况和受精卵的发育能力,可将受精卵移入发育培养液中继续培养。答案:(1)早期胚胎 配子 胚胎移植 (2)卵母细胞的采集 精子的获取 促性腺激素(3)减数第二次分裂中 不能 精子未获能 (4)发育培养液2.(2015 湖北武汉模拟)请回答下列与胚胎工程有关的问题:(1)哺乳动物精子发生的场所是 ,圆形的精子细胞经过变形,其中的 变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,顶体内含有的 能协助精子穿过卵母细胞的 和透明带。 (2)哺乳动物卵子的发生过程中,减数第一次分裂是在 完成的,减数第二次分裂是在 的过程中完成的。 (3)在体外受精前,要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能的方法有 法和化学诱导法两种。化学诱导法即将精子放在一定浓度的 中获能。 (4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到 阶段的早期胚胎进行 处理,再植入受体内。 解析:(1)哺乳动物精子发生的场所是睾丸的曲细精管;精子细胞变形过程中,细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)哺乳动物卵子的发生过程中,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的,减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。(3)精子进行体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。化学诱导法即将精子放在一定浓度的肝2素或钙离子载体 A23187 溶液中获能。(4)通过胚胎移植可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理,再植入受体内,获得遗传物质完全相同的两个新个体。答案:(1)睾丸的曲细精管(睾丸) 细胞核 顶体酶 放射冠(2)雌性动物排卵前后 精子和卵子结合(3)培养 肝素或钙离子载体 A23187 溶液(4)桑椹胚或囊胚 胚胎分割3.(2015 广西桂林月考)胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体 1 是良种荷斯坦高产奶牛,供体 2 是黄牛,请据图回答下列问题:(1)应用 1 中获得的小牛,其遗传物质来源于 ,细胞 B 的名称是 。 (2)应用 2 中牛完成体内受精的场所是 ,刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为 。这种试管牛的生产,采用的胚胎工程技术有 (至少答出 2 种)等。 (3)应用 3 中细胞 C、D 分别取自 、 。 (4)应用 4 中通过 技术获得二分胚①和②,同时,可以通过取样 进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对 的分析进行性别鉴定。 解析:(1)由以上分析可知应用 1 中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体 1,细胞质遗传物质来源于供体 2,在细胞核移植过程中,选择卵母细胞作为受体细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质。(2)牛完成体内受精的场所是输卵管;一般发育到桑椹胚或囊胚时期时进行胚胎移植;试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。(3)细胞C、D 为胚胎干细胞,该细胞取自牛胎儿的原始性腺或早期胚胎细胞。(4)通过胚胎分割技术可获得二分胚①和②,可以取滋养层细胞进行性别鉴定;也可以通过对染色体的分析进行性别鉴定。答案:(1)供体 1 和供体 2 MⅡ中期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)(2)输卵管 桑椹胚或囊胚 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植(3)原始性腺 早期胚胎(囊胚的内细胞团)(4)胚胎分割 滋养层 染色体(或性染色体)4.(2015 山西太原月考)如图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答:(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的 ,对 胚胎进行分割时,要特别注意将 均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育,来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看作动物 的方法之一。 (2)①过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定,该技术常采用的方法是 3。 (3)该过程所需胚胎可用人工方法从供体输卵管内获得,该过程称为 ;也可从供体体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。 (4)囊胚通过 技术移入受体子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可放入 中保存。 (5)胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得。ES 细胞具有发育全能性,有望在对人类 ES 细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。 解析:(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。由于胚胎分割所得的后代具有相同的遗传物质,所以胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。(2)①过程分割出的少量滋养层细胞可用来做性别鉴定,该技术常采用的方法是用基因探针进行 DNA 分子杂交。(3)用人工方法从供体输卵管内获得胚胎的过程称为冲卵;也可从供体体内取出卵子,通过体外受精后进行早期胚胎培养获得。(4)囊胚通过胚胎移植技术移入受体子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可放入-196 ℃的液氮中保存。(5)胚胎干细胞(ES)可由囊胚的内细胞团细胞分离培养获得,是具有发育全能性的细胞,经过定向诱导分化后可用于疾病的细胞治疗。答案:(1)桑椹胚或囊胚 囊胚期 内细胞团 无性繁殖或克隆(2)用基因探针进行 DNA 杂交 (3)冲卵 体外受精 (4)胚胎移植 -196 ℃的液氮(5)内细胞团细胞 诱导分化5.(2015 甘肃兰州模拟)胚胎工程和基因工程目前在生物技术中发展较快,回答下列问题:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过 (物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到 阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。 (2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至 ,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。 (3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是 。 (4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、 、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的 (填“受精卵”或“乳腺细胞”),导入方法是 。 解析:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电脉冲或电刺激(物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段时,进行胚胎移植。(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行获能处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至 MⅡ中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。(3)体细胞分化程度高,不易恢复全能性,所以利用体细胞进行核移植技术的难度较高。(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体包括某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵,导入方法是显微注射法。答案:(1)电脉冲(或电刺激) 桑椹胚或囊胚(2)获能 MⅡ中期(减数第二次分裂中期)(3)体细胞分化程度高,不易恢复全能性(4)人干扰素基因(或目的基因) 受精卵 显微注射法6.(2015 河南信阳模拟)“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答:4(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是( )A.有性生殖 B.组织培养C.克隆技术 D.基因工程(2)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是 。 (3)该图示时期是胚胎发育的 期。在该图下一时期,b 细胞最可能成为 胚层的一部分。 (4)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术? (填序号) ①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植(5)要得到“同卵双胞胎”采用的技术是 ,双胞胎的性别是否相同? 。 (6)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是什么?。 (7)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是 。 解析:(1)试管婴儿技术实际是体外受精,即经过了精卵结合,所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明带中进行的早期胚胎发育,细胞数目不断增多,此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(3)此时期的特点是含有一个腔,即囊胚腔,所以称为囊胚期,聚集在胚胎一端,个体较大的细胞称为内细胞团。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,囊胚期的下一时期为原肠胚期,内细胞团下方细胞即 b 细胞形成内胚层,将来继续发育成消化道、呼吸道上皮及胰腺等腺体。(4)试管婴儿的过程为受精卵 →婴儿。(5)将一个受精卵的早期胚胎一分为二,再 卵子精子 早期胚胎(8~16个 细 胞 ) 母体子 宫 移植到母体子宫发育,该过程使用胚胎分割移植技术,可形成两个婴儿,即同卵双胞胎,性别完全相同。(6)考查了普通婴儿与设计试管婴儿的区别。(7)有些人认为那些配型不合适的胚胎被丢弃或杀死是滥用设计婴儿的技术,如设计婴儿性别等引起性别比例失调,违反了伦理道德。答案:(1)A (2)有丝分裂(3)囊胚 内 (4)①②③(5)胚胎分割移植 相同(6)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病;后者胚胎在移植前需要进行遗传学诊断(7)破坏了人类正常的性别比例,严重违反了伦理道德7.(2015 甘肃张掖模拟)胚胎干细胞(ES 细胞)在生物学研究中具有十分重要的应用价值。(1)如图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的 ES 细胞中,再将改造后的 ES 细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。在目的基因获取和基因表达载体构建过程中使用的工具酶有 。 5(2)图中完成第Ⅱ步操作得到由两个 DNA 切段连接成的产物有 种重组 DNA 分子;第Ⅲ步操作后,还需经过 的过程,才能将该 ES 细胞注射到囊胚中。 (3)ES 细胞在功能上具有 的特点;目前研究人员正尝试通过科技手段利用 ES 细胞经过特殊诱导,为因故失去手的患者提供新的“手”,该过程揭示了细胞 的机理。 (4)已知细胞合成 DNA 有 D 和 S 两条途径,其中 D 途径能被氨基嘌呤阻断,一般情况下,细胞中有 D 或 S 途径即能分裂增殖。人淋巴细胞中虽然有这两种 DNA 合成途径,但一般不分裂增殖,鼠 ES 细胞中只有 D 途径,能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加 促融,获得杂种细胞,若要从培养液中分离出杂种细胞,写出实验方法(不考虑机械方法),并说明理由。 方法: 。 理由: 。 解析:(1)获取目的基因时需要限制酶,构建基因表达载体时需要限制酶和 DNA 连接酶。(2)图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程,如果只考虑两两结合,则会形成 3 种重组 DNA 分子,即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接;第Ⅲ步是将目的基因导入 ES 细胞,该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛色基因的胚胎干细胞,然后再将含有小鼠棕褐毛色基因的胚胎干细胞注射到囊胚中。(3)ES 细胞在功能上具有发育的全能性;目前研究人员正尝试通过科技手段利用 ES 细胞经过特殊诱导,为因故失去手的患者提供新的“手”,该过程揭示了细胞分化和凋亡的机理。(4)两种细胞融合时,可加聚乙二醇促融,获得杂种细胞;根据题干信息“D途径能被氨基嘌呤阻断”,若要从培养液中分离出杂种细胞,可在培养液中加氨基嘌呤,阻断 D 合成途径,仅有D 合成途径的 ES 细胞及 ES 细胞自身融合的细胞就不能增殖,但人淋巴细胞和 ES 细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的 S 途径合成 DNA 而增殖。答案:(1)DNA 连接酶和限制性核酸内切酶(2)3 筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞(3)发育的全能性 分化和凋亡 (4)聚乙二醇方法:在上述试管中加入氨基嘌呤后,收集能分裂增殖的细胞理由:淋巴细胞不能分裂,鼠 ES 细胞的 D 途径被阻断,也不能分裂,而杂种细胞中有 S 途径,可分裂增殖1第 40讲 细胞工程(限时:40 分钟)测控导航表知识点 题号及难易度1.植物组织培养及植物体细胞杂交 1,3,5(中)2.动物细胞培养、核移植及单克隆抗体的制备 2,4(中),6(中)3.综合考查 7(中)1.(2015云南昆明二模)草莓品种繁多,营养丰富,果肉中含有大量的糖类、蛋白质、有机酸、果胶等营养物质,请分析回答。(1)野生草莓果实小,营养物质含量低,不宜大面积种植,可采用低温诱导,培育获得 植株,从而达到增大果实,增加营养物质含量的目的。 (2)若要利用人工种子培育大量脱毒草莓植株,一般选取一定大小的 进行组织培养,先通过 形成愈伤组织,再进一步培养得到 ,裹上人工种皮制备成人工种子,植物组织培养的培养基中,除含有必要的营养物质外,还需在其中添加 。 (3)草莓和黑莓属于不同的物种,可采用 技术获得杂种植株,该技术必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得 后才能诱导融合,与杂交育种相比,该技术的优点是 。 解析:(1)采用低温诱导染色体加倍,可培育获得多倍体植株。(2)植物的根尖和茎尖几乎没有病毒,故若要利用人工种子培育大量脱毒草莓植株,一般选取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养,先通过脱分化形成愈伤组织,再进一步培养得到胚状体,裹上人工种皮制备成人工种子,植物组织培养的培养基中,需含有必要的营养物质和植物激素。(3)不同物种之间存在生殖隔离,可采用植物体细胞杂交技术获得杂种植株,该技术必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体后才能诱导融合,与杂交育种相比,该技术的优点是克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍。答案:(1)多倍体 (2)茎尖或根尖 脱分化 胚状体 植物激素 (3)植物体细胞杂交 原生质体 克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍2.(2015黑龙江大庆模拟)为研究小鼠皮肤愈合机理,现将小鼠皮肤进行分离培养,过程如图所示,请回答有关问题:实验小鼠 皮肤组织 皮肤细胞 培养细胞 1 培养细胞 2(1)在对小鼠皮肤组织进行培养过程中,过程甲中要对实验小鼠进行 处理,过程乙必须用 处理,使之分散成单个细胞。 (2)体外培养动物细胞时,通常要加入 等天然成分,为防止细菌感染,培养液中应添加 ,且还要置于含 5%CO2气体环境中,CO 2的作用是 。 (3)丙过程属于 ,丁过程属于 。在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤是机体细胞中的基因 的结果。 (4)皮肤损伤后,人体的第 道防线被破坏,容易感染各种病原体,胚胎干细胞经 可形成再生皮肤组织。 解析:(1)离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,因此在对小鼠皮肤组织进行培养过程中,过程甲中要对实验小鼠进行消毒处理,过程乙必须用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理,使之分散成单个细胞。(2)体外培养动物细胞时,通常要加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分;培养液中添加抗生素可防止细菌感染;CO 2的作用是维持培养液的 pH。(3)丙是原代培养过程,离体的细胞经过原代培养,大多数细胞会死亡,只有少部分细胞会继续活下来进行传代培养。在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤是机体细2胞中的基因选择性表达的结果。(4)人体非特异性免疫的第一道防线是皮肤和黏膜,胚胎干细胞经诱导分化可形成再生皮肤组织。答案:(1)消毒 胰蛋白酶 (2)血清、血浆 抗生素 维持培养液的 pH (3)原代培养 传代培养 选择性表达(4)一 诱导分化3.(2015山东济宁模拟)如图是细胞融合示意图,请据图回答:(1)过程①②应使用 处理细胞,以去除植物细胞壁。 (2)过程③叫做 ,该过程常用的诱导方法是 。 (3)过程④是细胞壁的再生过程,与此过程密切相关的细胞器是 。 (4)⑤过程中进行的细胞分裂方式是 ,该过程先诱导细胞分裂形成 ,再由它分化形成杂种植物幼苗。 (5)若番茄细胞内含 A个染色体,马铃薯细胞内含 B个染色体,则番茄—马铃薯细胞内含 个染色体;若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话,得到的后代应含 个染色体,若要得到可育的番茄 —马铃薯,需用 (试剂)来处理幼苗。 解析:(1)进行植物体细胞杂交时,需用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物细胞壁获得原生质体。(2)③表示诱导原生质体融合的过程;诱导原生质体融合时常用物理法(电激、离心、振动)和化学法(聚乙二醇)。(3)过程④是细胞壁的再生过程,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志,植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关,同时该过程还需要线粒体提供能量。(4)⑤过程需采用植物的组织培养技术,该技术包括脱分化和再分化两个步骤,即杂种细胞先经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成植物幼苗,整个过程细胞都是通过有丝分裂方式增殖。(5)通过植物体细胞杂交得到的杂种细胞所含染色体的数目为杂交前两种细胞所含染色体数目之和,即为 A+B。若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话,番茄经过减数分裂产生的生殖细胞所含染色体数为 A/2,马铃薯经过减数分裂产生的生殖细胞所含染色体数为 B/2,二者经过受精作用形成的受精卵中含有的染色体数为(A+B)/2,即所得后代应含(A+B)/2 条染色体,但是由于两者的染色体组不同源,因此高度不育,可用秋水仙素处理幼苗,使染色体数目加倍为(A+B)后,就可以得到可育的番茄—马铃薯。答案:(1)纤维素酶和果胶酶 (2)原生质体融合 物理法和化学法(电激/聚乙二醇诱导)(3)高尔基体(和线粒体) (4)有丝分裂 愈伤组织 (5)A+B (A+B)/2 秋水仙素4.(2015河北唐山三模)如图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程,请据图回答:(1)单克隆抗体的制备过程中要用到 和 技术。 (2)由于三聚氰胺相对分子质量过小,不足以激活高等动物的免疫系统,因此在制备抗体前必须对其进行①过程,下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是 。 A.蛋白质 B.多糖C.磷脂 D.核苷酸(3)②过程会使小鼠产生能分泌相应 的 B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的 免疫。 (4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是 。 (5)③过程动物细胞特有的促融方法是用 ,④过程用特定的选择性培养基筛选,会使 的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行 ,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。 3(6)制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺,说明三聚氰胺单克隆抗体具有 特征。 解析:(1)单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)抗原具有大分子性,要想使三聚氰胺“扩容”为抗原分子,所选物质的相对分子质量必须足够大。(3)②过程会使小鼠产生能分泌相应抗体的 B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是每一个 B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。(5)③过程动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒,④过程用特定的选择性培养基筛选,会使未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺,说明三聚氰胺单克隆抗体具有灵敏度高(或“灵敏度高、特异性强”)的特征。答案:(1)动物细胞培养 动物细胞融合 (2)D (3)抗体 体液 (4)每一个 B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 (5)灭活的病毒 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核 克隆化培养和抗体检测 (6)灵敏度高(或“灵敏度高、特异性强”)5.(2015江西赣州一模)植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种、人工种子及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。结合图中番茄植株的培育过程,回答相关问题;(1)①过程中通常采用 法来获取植物细胞原生质体,此处使用的外界溶液浓度不宜过小,以防止细胞原生质体 。 (2)铺平板类似于微生物接种,平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外,还有 的作用。 (3)图中属于再分化的过程是 (填序号)。 (4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高,若想培育多倍体番茄,可选择在图中的过程③中添加 (物质)进行处理,也可以选择在过程⑥中添加一定浓度的 (物质)进行处理。 (5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的 特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。 (6)“人工种子”大体由胚状体,包埋胚状体的胶质以及人造种皮等 3部分组成,包埋胚状体的胶质中富含有机营养,这是因为胚状体在萌发初期不能进行 ,为了满足胚状体代谢的需求,“人造种皮”则必须具有良好的透水、 的性能。 解析:(1)植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,通常采用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶来获取植物细胞原生质体,此处使用的外界溶液浓度不宜过小,以防止细胞原生质体渗透吸水涨破。(2)培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外,还有提供营养的作用。(3)图中属于再分化的过程是⑨⑩。(4)若想培育多倍体番茄,可选择在图中的过程③中添加聚乙二醇进行处理,也可以选择在过程⑥中添加秋水仙素进行处理。(5)植物组织培养技术属于无性繁殖,不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(6)“人工种子”中包埋胚状体的胶质中富含有机营养,这是因为胚状体在萌发初期不能进行光合作用,为了满足胚状体代谢的需求,“人造种皮”则必须具有良好的透水、透气的性能。答案:(1)酶解 吸水涨破(或破裂) (2)提供营养 (3)⑨⑩ (4)聚乙二醇 秋水仙素 (5)遗传 (6)光合作用 透气46.(2016江西鹰潭联考)某研究小组进行药物试验时,以动物细胞为材料,测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种,甲为骨髓瘤细胞,乙为经免疫过的正常浆细胞。请回答下列问题:(1)将数量相等的甲和乙分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培养条件均相同且适宜。一段时间后,观察到的现象是。 (2)动物细胞培养需要满足一定的条件,下列有关表述正确的有 (选择填写下列条件前的序号)。 ①对培养液和培养用具进行无菌处理,在细胞培养液中添加一定量的抗生素,定期更换培养液,这些做法都有利于提供一个无菌无毒的培养环境②在使用合成培养基时,通常需加入血浆等天然成分③所有动物细胞培养的适宜温度均为 36.5±0.5 ℃,多数哺乳动物细胞生存的适宜 pH为 7.0左右④动物细胞培养所需的气体只是 O2,因为 O2是细胞代谢所必需的⑤培养液中需添加一定浓度和比例的生长素与细胞分裂素,以诱导细胞脱分化和再分化(3)药物试验需要大量细胞,甲乙看来都不适合用于试药,理由是: 。 (4)令甲乙细胞融合,所获杂交细胞在体外培养条件下,具有 的特点。 (5)已知癌细胞中 X基因过量表达与骨髓瘤的发生密切相关。要试验一种抗肿瘤药物 Y对甲生长的影响,可将甲分为 A、B 两组,A 组细胞培养液中加入 ,B 组细胞培养液中加入无菌生理盐水,在相同且适宜条件下培养一定时间后,从 A、B 两组收集等量细胞,通过分别检测 X基因在 A、B 两组细胞中的合成 水平的差异,以确定 Y的药效。 解析:(1)已知甲细胞为骨髓瘤细胞,能无限增殖,而乙细胞为正常浆细胞,高度分化的细胞体外培养不再分裂。因此一段时间后,观察到的现象是甲增多,乙不增多。(2)对培养液和培养用具进行无菌处理,在细胞培养液中添加一定量的抗生素,定期更换培养液,这些做法都有利于提供一个无菌无毒的培养环境,①正确;在使用合成培养基时,通常需加入血浆等天然成分,②正确;细胞体外培养的适宜温度和动物体温相近,哺乳动物多以36.5±0.5 ℃为宜,多数细胞生存的适宜 pH为 7.2~7.4,③错误;动物细胞培养所需的气体主要有 O2和 CO2,O2是细胞代谢所必需,CO 2主要维持培养液的 pH,④错误;动物细胞培养不需要添加植物激素,⑤错误。(3)药物试验需要大量细胞,而甲有部分基因已经发生了变异,药物对甲的效果不一定与正常体细胞的效果相同,乙在体外培养不能增殖,不能得到大量细胞用于试药。(4)甲乙细胞融合,所获杂交细胞在体外培养条件下,具有既能增殖,又能产生专一抗体的特点。(5)该实验的目的是试验一种抗肿瘤药物 Y对甲细胞生长的影响,因此自变量为是否加入 Y,B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水,则 A组细胞培养液中应加入等量 Y。已知基因 X表达与肿瘤的发生密切相关,而基因 X的表达包括转录和翻译两个步骤,抗癌药物 Y的作用可能是抑制基因 X的转录过程,也可能是抑制其翻译过程,因此通过分别检测基因 X在 A、B 两组细胞中的 mRNA或相关蛋白质合成水平的差异,可以确定 Y的药效。答案:(1)甲增多,乙不增多 (2)①② (3)甲有部分基因已经发生了变异,药物对甲的效果不一定与正常体细胞的效果相同,乙在体外培养不能增殖,不能得到大量细胞用于试药(4)既能增殖,又能产生专一抗体 (5)Y mRNA 和蛋白质7.为治疗某种遗传性糖尿病,研究人员完成如下工作。请回答下列问题:(1)图 1中①是取自患者体细胞的 ,过程②表示 技术。 5(2)图 1中过程③表示 技术,需要用到的两类酶是 。常用 技术将目的基因导入重组细胞。 (3)重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物外,还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、 等必需的营养成分,并在含 5%CO2的无菌、恒温培养箱中进行培养。 (4)定向诱导使重组细胞 B发生 ,从而形成功能专一的胰岛样细胞。为检测胰岛样细胞是否具有胰岛B细胞的正常生理功能,研究人员分别控制甲、乙两组培养液中 的浓度,将胰岛样细胞先后放在甲、乙两组培养液中,保温相同时间后检测胰岛素的分泌量。若诱导成功,则图 2中甲组应为 情况下测得的胰岛素分泌量,理由是 。 解析:(1)①是来自患者体细胞的细胞核,②过程为细胞核移植。(2)③是将目的基因和运载体连接起来后将目的基因导入受体细胞,该过程用限制酶切割目的基因和运载体,用 DNA连接酶连接目的基因与运载体。将目的基因导入动物细胞的方法一般用显微注射法。(3)动物细胞培养所需的营养物质与体内基本相同,需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素以及血清、血浆等天然成分;早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。 (4)定向诱导重组细胞 B的目的是让该细胞定向进行细胞分化,产生胰岛样细胞。检测胰岛样细胞是否具有胰岛 B细胞的降低血糖浓度的作用,可将胰岛样细胞放在葡萄糖浓度较高的培养基中,检测胰岛素分泌量是否增多。答案:(1)细胞核 核移植(2)转基因(或:基因工程) 限制酶和 DNA连接酶 显微注射(3)动物血清(4)细胞分化(基因选择性表达) 葡萄糖 葡萄糖浓度较高 胰岛素有降低血糖的功能,血糖浓度高时分泌量增多
展开阅读全文
相关搜索