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1、单独成册限时规范训练1.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重 要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。卵母 细胞仪期胚胎(1)从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用;为了使卵巢超数排卵,最常用的方法是注射 激素,并且采集的卵母细胞都需要进行体外培养使卵母细胞成熟。(2)图中过程A称为,它在胚胎工程中的意义在于 o(3)研制能够产生人类干扰素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛, 最常用的导入方法是;获得转基因母牛后,如果 即说明目的基因已经表达。解析:(1)从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用;为了使卵巢超数 排卵,最常用的方法是注射促性腺激素,
2、并且采集的卵母细胞都需要进行体外培 养使卵母细胞成熟。(2)图中过程A称为胚胎移植,它在胚胎工程中的意义在于 提高优良母畜的繁殖率。(3)研制能够产生人类干扰素的牛乳腺生物反应器,需 将目的基因导入牛受精卵,动物的受精卵具有全能性。最常用的导入方法是显微 注射法;获得转基因母牛后,如果牛奶中含有人类干扰素即说明目的基因已经表 达。答案:(1)获能促性腺胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率受精卵显微注射法牛奶中含有人类干扰素(或牛乳腺细胞已合成人类干扰 素)2.下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请据图回答下列问题:(1)上述过程涉及的现代生物工程技术,属于分子水平的是,其核心步
3、骤是 O(2)若要获得单个的成纤维细胞进行培养,需用 处理猪胚胎的部分组织。(3)E过程中若要获得大量的卵母细胞需用 激素处理成年母猪。(4)H过程的名称是,所选择的胚胎一般处于 期较合适。(5)经过培养得到早期胚胎后可以用 技术以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎,且在进行H过程之前,需要对代孕母猪进行 处理。解析:(1)上述过程涉及的现代生物工程技术有基因工程、核移植、动物细胞培 养、胚胎移植等,其中属于分子水平的是基因工程。基因工程的核心步骤是重组 DNA分子。(2)若要获得单个的成纤维细胞进行培养,需用胰蛋白酶处理猪胚胎 的部分组织。(3)若要获得大量的卵母细胞需用促性腺激素处理成年
4、母猪。(4)H 过程是胚胎移植,进行胚胎移植的胚胎应处于桑根胚或囊胚阶段。(5)要获得多 个基因型相同的转基因克隆猪胚胎,应采用胚胎分割技术;胚胎移植前应对代孕 母猪进行同期发情处理。答案:(1)基因工程 重组DNA分子(2)胰蛋白酶(3)促性腺(4)胚胎移植桑根胚或囊胚(5)胚胎分割同期发情.加试题据报道:一头特殊的由体细胞克隆产生的牛犊降生。这头通体黑亮 的小牛犊采用了转基因克隆技术,其体内带有抗疯牛病基因。转基因动物的研制, 是将人类需要的外源基因,通过显微注射等方法导入动物受精卵细胞核中,然后 把注射后的受精卵移植到受体雌性动物体内,让其发育生长。(1)该技术首先要通过体外受精获得受精
5、卵。从雌性动物体内采集的是, 且要在体外经 后,才能与 的精子受精。(2)体外受精得到的受精卵,应移入发育培养液中继续培养。培养时培养液中不 仅要有无机盐类和有机盐类,而且还要有 等营养成分 及动物血清等物质。当发育到适宜的阶段时,将其取出移植到受体动物体内。(3)胚胎移植是胚胎工程及其技术的最后一道工序,可以充分发挥雌性优良个体 的。供体的主要职能是,而受体则承担着妊娠 和育仔的任务。在实施该技术时,要用激素对供、受体雌性动物进行处理,使它 们 o解析:从雌性动物体内采集的是卵母细胞,这些细胞只有在人工培育成熟且精子 获能后才能顺利和精子结合,完成受精作用。受精卯形成后的早期培养在发育培 养
6、液中进行,培养液中应含有维生素、激素、氨基酸、核甘酸、动物血清等成分。 在胚胎移植技术中,供体的作用是提供具有优良遗传特性的胚胎,而受体则承担 着妊娠和育仔的任务,这种技术的最大优势是能充分发挥供体的繁殖潜力。答案:(1)卵母细胞人工培育成熟获能(2)维生素、激素、氨基酸、核甘酸繁殖潜力产生具有优良遗传特性的胚胎同期发情. 2015年2月3日,英国议会下院投票通过一项历史性的法案,为了避免夫妻 把生理缺陷遗传给孩子,同意以医学方法创造携带三人DNA的婴儿,即允许给 婴儿加入父母以外第三人的遗传基因。“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术 路线。请回答下列问题:-A三亲婴儿(1)图中“三亲婴儿”的
7、染色体来自 和父亲提供的细胞核。(2)进行体外受精时,所用的父亲精子是经过 处理的。上述防止多精入卵的屏障有 和卵细胞膜反应。(3)体外受精以后要采用胚胎工程中的 技术和胚胎移植技术,该过程所用的培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、 氨基酸、核甘酸等营养成分以及 等物质。解析:(1)克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核者,而细胞质 基因来自提供细胞质的生物,因此三亲婴儿的染色体来自母亲和父亲提供的细胞 核。(2)进行体外受精时,精子需进行获能处理,受精时防止多精入卵的两道屏 障分别是透明带反应和卵细胞膜反应(卵黄膜反应)。(3)体外受精以后要采用胚胎 工程
8、中的早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,该过程所用的培养液的成分除一些 无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核甘酸等营养成分以 及动物血清等物质。答案:(1)母亲(或母亲的细胞核)(2)获能透明带反应(3)早期胚胎培养动物血清.加试题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,通过一定的方法从体内取出卵母细胞,在体外进行人工培养,促进其 o若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干
9、扰素,则所构建基因表达载体 时的目的基因是(A.人体干扰素B.人体胰岛素基因C.牛干扰素基 因 D.人干扰素基因。)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”)中,导入方法是。解析:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般当胚胎发育到桑根胚或囊胚阶段时, 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,需要对精子进行获能处理。另外,取出的卵母细胞 要在体外培养,促进其成熟。(3)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干 扰素,目的基因必须是人干扰素基因。目前常用的措施是将该基因表达载体导入 牛的受精卵中,导入方法是
10、显微注射法。答案:(1)桑根胚或囊胚Q)获能成熟(3)D受精卵显微注射法.如图I、图H分别表示两项胚胎工程技术应用图解,请据图回答下列问题:A羊细胞图L ,二I代孕母羊G|f小羊XB羊细胞 C静胞夕鹭基因图:上三簪冬I代孕母羊H 一小羊YD羊精子F图I中,细胞e的形成利用了 技术。图I和图n共同用到的生物工程技术有、和 o(2)图II中,首先要用激素对C羊和代孕羊H进行 处理,然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子,体外受精前应对精子进行 处理,选择处于 期的卵母细胞与处理后的精子在体外完成受精得到受精卵F。(3)图II中,过程d的操作,在相应酶处理后一般选用 作为外源基因的载体,通过显微注射法
11、导入受精卵F中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传, 可以采用 方法对b过程产生的细胞进行检测。(4)细胞E和F 一般在体外培养到 期即可移植到代孕母体子宫内。解析:(1)图I中a表示核移植过程,b表示早期胚胎培养过程,c表示胚胎移植 过程,因此小羊X是采用核移植和胚胎移植技术等产生的克隆羊;图n中a表 示体外受精过程,b表示早期胚胎培养过程,c表示胚胎移植过程,d过程采用 了转基因技术,因此小羊Y是采用体外受精、基因工程和胚胎移植技术等产生 的转基因试管羊。图I与图H均采用了动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植 技术。(2)图n中,首先要用激素对C羊和代孕羊H进行同期发情处理;后用促 性腺激素
12、实现超数排卵,Mil中期的卵母细胞具备与获能精子在体外完成受精的 能力。(3)图H中,过程d表示将目的基因导入受体细胞,该过程一般选用质粒 作为外源基因的载体,显微注射法是将目的基因导入动物细胞的最有效方法;检 测外源基因是否导入受精卵,可采用DNA分子杂交技术(基因探针技术)。(4)早 期胚胎需在体外培养到桑松胚或囊胚期才可移植到代孕母体子宫内。答案:(1)动物体细胞核移植动物细胞培养早期胚胎培养胚胎移植同期发情获能MII中质粒DNA分子杂交(4)桑根胚或囊胚5 .加试题下图是一个人工农业生态系统模式图(大棚温度、C02浓度等可适当 控制)。请据图回答:Z玻璃大棚I co2人禽畜生嬴农作物管
13、道粪便,废弃物沼液t沼渣 生活燃料一用于做饭等 I I t沼气池发酵沼气f用于照明(1)该生态工程所应用的主要技术有。 相对于一般农业生态系统而言,此生态系统能提高经济效益,主要原因是充 分利用了 中的能量。(3)沼气池中的微生物在该生态系统中的主要功能是;沼气燃烧后 生成的CO2通入大棚内的意义是 o(4)农作物青贮的主要操作是甘薯藤切段一填压进入青贮窖中一密封一段时间, 其目的在于 o(5)请用箭头和文字表示这个生态系统中能量流动的图解(各种生物的呼吸耗能不 要求画出)。解析:(1)该生态系统在人工干预下,实现了物质的良性循环。该生态系统中利 用生物发酵技术开发生物能,实现了洁净可再生新能
14、源的开发。同时,这个生态 系统中,种植业和畜牧业合理优化,以求得最大的经济效益和生态效应。(2)一 般的农业生态系统中,粪便直接被分解者分解,此人工农业生态系统充分利用了 粪便等废弃物中的能量。(3)沼气池中的部分微生物分解了粪便等废弃物,产生 沼气。沼气燃烧产生的CO2进入大棚,增强了植物的光合作用。(4)青贮的作用 是通过微生物发酵,初步分解农作物秸秆中的有机物,有利于禽畜的消化吸收。 答案:(1)物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧 业合理优化技术(2)粪便等废弃物分解有机物可以增加大棚中CO2浓度,增强植物的光合作用,提高作物的 产量(4)通过微生物发酵,初步分
15、解农作物秸秆中的有机物,有利于禽畜的消化吸收太阳能一 农作物 禽畜 微生物 /(5) 人/.良好的生态环境是社会经济发展的重要载体。图甲表示利用人工生态湿地净 化,生活污水的原理示意图,图乙表示该生态系统的碳循环过程。请据图回答问题:生活污水绝空(含有机物)绿化区人工生态湿地同愿.薄绿阑绿化区I浮游动物内细菌真菌I绿化区乙在研究该生态系统的主要植物类群时,常用 法调查各种群的种 群密度,并主要依据种群的 来预测种群数量的变化趋势。(2)图甲中芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现 象体现了群落的 结构,这些植物在图乙中可用 表示(填字母)。要维持该生态系统的稳定,在该人工
16、湿地生态系统中,除了图中所示的生物群落 外,还必须有 成分。(3)输入该湿地的能量有 o碳在图乙的A、B、C间以 的形式进行传递。(4)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是 o当生活污水过度流入人工生态湿地会使该生态系统遭到破坏,这说明生态系统的 是有一定限度的。解析:(1)植物种群密度常用样方法调查,可以依据种群的年龄结构来预测种群 数量的变化趋势:若为增长型,种群密度将增大;若为稳定型,种群密度保持稳 定;若为衰退型,种群密度将降低。(2)芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物, 黑藻属于沉水植物,分别生活在水体中上中下层,这一现象体现了群落具有垂直 结构;这些植物为生产者,在
17、图乙中A为生产者,B为消费者,C为分解者,D 为无机环境,生态系统的成分包括:生产者、消费者、分解者、非生物的物质和 能量,以上生物群落包括了黑藻、绿藻等生产者,浮游动物等消费者,细菌真菌 等分解者,缺少非生物的物质和能量。(3)输入该湿地的能量除了生产者固定的 光能,还有生活污水中有机物的化学能;碳在生态系统的生物群落间以有机物的 形式进行传递。(4)人工湿地中的细菌、真菌等微生物分解污水中有机物,为植 物提供N、P等元素,被芦苇、藻类吸收,从而促进它们迅速生长;生态系统的 自我调节能力是有一定限度的,当生活污水过度流入人工生态湿地会使该生态系 统遭到破坏。答案:(1)样方 年龄结构(2)垂
18、直A非生物的物质和能量生产者固定的光能和生活污水中有机物的化学能 有机物(4)水中的微生物分解污水中有机物,为植物提供N、P等元素 自我调节能力8 .加试题杭州郊区一青年农民利用自己学习的生态学知识,在自家庭院里建 了一个小型生态农业,年创收上万元。下图是该家庭生态工程的模式图,请据图 分析回答问题。(1)从图中可知,人类生活中所需的能源来自于太阳能、沼气等。利用这些能源 与利用煤炭相比,突出的优点是 o(2)该生态工程中的能量能够更多地被人类利用,原因是。生态工程建设的目的就是遵循自然界 的规律,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。(4)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 链和营养级越长、越多越好,你是否支持这一观点? O解析:(1)该生态农业减少了燃烧煤炭所产生的污染。(2)该生态工程充分利用了 废弃物中的能量,实现了能量的多级利用,使能量能够更多地被人类利用。(3) 生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律,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。(4)食物链越长,营 养级越多,能量损耗越多,不能充分利用能量。答案:(1)减少了燃烧煤炭所产生的污染(2)充分利用了废弃物中的能量,实现了能量的多级利用(3)物质循环(4)否