2020版高考生物二輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)（十五）胚胎工程、生物技術(shù)和安全性和倫理問題及生態(tài)工程（含解析）

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1、胚胎工程、生物技術(shù)和安全性和倫理問題及生態(tài)工程 1.試管嬰兒之父——愛德華茲因體外受精技術(shù)獲得2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。體外受精技術(shù)又稱試管嬰兒技術(shù)，第一代試管嬰兒的操作流程如圖所示。請分析回答： (1)將收集的精子放在一定濃度的肝素溶液中進行培養(yǎng)，其目的是____________ ______________________________________________________。 (2)超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對母體注射_______________________________。 從母體內(nèi)獲得的卵母細胞需要培養(yǎng)到________(時期)才能與精子結(jié)合。 (

2、3)受精過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括________反應(yīng)和________反應(yīng)。 (4)在整個實驗過程中，要強調(diào)所用的器械的滅菌和實驗人員的無菌操作，這是為了防止________。 (5)進行早期胚胎的體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除了含有各種有機鹽類、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外，還要添加激素和________。 (6)一般將受精卵培養(yǎng)至________時期進行胚胎移植。 答案 (1)誘導(dǎo)精子獲能 (2)一定的激素(促性腺激素) 減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期) (3)透明帶 卵細胞膜(位置可互換) (4)微生物感染(答案合理即可) (5)人的血清 (6)囊胚或桑椹胚

3、 解析 (1)精子在一定濃度肝素溶液中培養(yǎng)后可以獲得受精能力。 (2)超數(shù)排卵處理一般需向母體注射促性腺激素。從母體內(nèi)獲得的卵母細胞不能立即用于受精，要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期才能進行受精作用。 (3)防止多精入卵的生理反應(yīng)包括透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)。 (4)實驗過程需要在嚴(yán)格的無菌條件下進行的原因是雜菌感染可能導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡，使實驗失敗。 (5)早期胚胎體外培養(yǎng)時，加入血清可模擬人體的內(nèi)部環(huán)境。 (6)體外受精得到的受精卵一般需培養(yǎng)至囊胚或桑椹胚時期才能進行胚胎移植。 2.科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細胞(iPS)，繼而利用iPS細胞培育出與

4、黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下： (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為________，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為________。 (2)圖中二細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為________；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過________后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細胞進行定向__

5、______后用于疾病的細胞治療。 答案 (1)原代培養(yǎng) 接觸抑制 (2)沖卵(或：沖胚) 體外受精(或：核移植) (3)胚胎移植 冷凍(或：低溫) (4)內(nèi)細胞團 誘導(dǎo)分化 解析 本題主要考查動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等有關(guān)知識，意在考查考生的理解能力和應(yīng)用能力。 (1)原代培養(yǎng)指將動物組織用酶處理成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。 (2)將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來叫沖卵。 (3)暫不進行胚胎移植的胚胎可放入-196 ℃的液氮中保存。 (4)iPS與ES細胞一樣，可通過定向誘導(dǎo)分化修補某些功能異

6、常的細胞來治療疾病。 3.隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，動物的生殖方式變得越來越多樣化。如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是健康的黃牛，請據(jù)圖回答下列問題： (1)應(yīng)用1中獲得的良種小牛，遺傳物質(zhì)來源于________個體，性別為________。 (2)在應(yīng)用2、3、4中，若要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行處理，使其________。得到的卵母細胞需要發(fā)育至________才能受精。 (3)應(yīng)用3可實現(xiàn)良種動物快速大量繁殖；對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將________均等分割，否則將影響分割后的胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育，如需

7、做性別鑒定，還需從________細胞取樣做DNA分析。 (4)應(yīng)用4中細胞進行定向誘導(dǎo)，可分化形成各種組織和器官。在胚胎干細胞培養(yǎng)過程中除需要溫度、無菌、無毒等環(huán)境條件外，營養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、核苷酸，還要加入________；向培養(yǎng)液中通入95％空氣和5％二氧化碳，空氣中的氧氣參與細胞的代謝，二氧化碳可以維持培養(yǎng)基的________。 答案 (1)供體1和供體2 雌性 (2)獲能 減數(shù)第二次分裂中期(或答MⅡ中期) (3)內(nèi)細胞團 滋養(yǎng)層 (4)動物血清(或血漿) pH 解析 (1)應(yīng)用1為核移植技術(shù)，其中重組細胞的細胞核來自供體1、細胞質(zhì)來

8、自供體2，所以良種小牛的遺傳物質(zhì)來自供體1和2，其中控制性別的基因位于細胞核中，所以良種小牛的性別與供體1(母牛)相同。 (2)獲能的精子才能與成熟的卵母細胞(發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期)完成受精作用。 (3)胚胎分割時，囊胚期的內(nèi)細胞團應(yīng)均等分割，這樣有利于胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。從滋養(yǎng)層細胞取樣做DNA分析可鑒定性別。 (4)培養(yǎng)動物細胞時，培養(yǎng)液中還應(yīng)加入血清或血漿。向培養(yǎng)液中通入CO2可維持培養(yǎng)液pH的穩(wěn)定。 4.生態(tài)農(nóng)業(yè)是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，它遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，以不危及后人發(fā)展為前提，在人類生產(chǎn)活動干預(yù)下，用科學(xué)的發(fā)展觀，獲取生物群體共生，生態(tài)和諧，質(zhì)量安全，優(yōu)質(zhì)高效的

9、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)載體，也可稱為人工生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的核心是整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生、增效。面對整個國土進行科學(xué)規(guī)劃；協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)各業(yè)并使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)整合、生產(chǎn)與加工并重，銷售與市場對接；循環(huán)是投入與產(chǎn)出及生產(chǎn)過程中物質(zhì)、能量的良性利用；再生是向附加值遞進；增效是指經(jīng)濟、生態(tài)、社會綜合效應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展。 (1)生態(tài)工程應(yīng)在________、________、________等方面取得最佳效果并達到預(yù)期目標(biāo)。 (2)生態(tài)農(nóng)業(yè)以________理論為依據(jù)，以________協(xié)調(diào)發(fā)展為前提，在一定區(qū)域內(nèi)，因地制宜地規(guī)劃、組織和開展多層次、多功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。生態(tài)農(nóng)業(yè)以保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的________

10、為主導(dǎo)思想，促進物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)________使用，以最少的投入獲取最大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。 (3)一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對________進行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 答案 (1)經(jīng)濟 社會 生態(tài)環(huán)境 (2)生態(tài)學(xué) 環(huán)境與經(jīng)濟 生態(tài)平衡 循環(huán)和重復(fù) (3)已被破壞的生態(tài)環(huán)境(或受損的生態(tài)系統(tǒng)) 5.一青年農(nóng)民利用自學(xué)的生態(tài)學(xué)知識在自家庭院里建了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，年創(chuàng)收上萬元。如圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)從圖中可知，人類生活中所需的能源來自太陽能、沼氣等，這些能源與煤炭相比，突出

11、的優(yōu)點是__________________________________________________。 (2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是_____________________ ______________________________________________________。 (3)生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界________的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程具有________的特點。 (4)生態(tài)工程所遵循的基本原理是________、________、協(xié)調(diào)與平衡原理

12、、________以及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。 (5)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，食物鏈越長、營養(yǎng)級越多越好，你是否支持這一觀點？ ___________。 答案 (1)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染 (2)充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用 (3)物質(zhì)循環(huán) 少消耗、多效益、可持續(xù) (4)物質(zhì)循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 整體性原理 (5)不支持 解析 本題考查生態(tài)農(nóng)業(yè)相關(guān)知識，涉及生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)工程遵循的基本原理等。 (1)利用太陽能、沼氣等能源可減少燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。 (2)該生態(tài)工程充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用，使能量能夠更多地被人類利用。 (3)本小題考查生態(tài)工程的目的和特點，根據(jù)教材基礎(chǔ)知識作答即可。 (4)生態(tài)工程遵循的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理以及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。 (5)食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，從而不能充分利用能量。 - 4 -