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第2讲　‎ 胚胎工程、生物技术的安全性和 伦理问题及生态工程 ‎(时间：45分钟，满分：100分)‎ 一、单项选择题(6×4分)‎ ‎1．(2012·江苏单科，9)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下 列相关叙述正确的是 (　　)。‎ A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 解析　本题主要考查胚胎移植的有关问题。常用孕激素对受体母牛进行同期发情处理，对供体母牛还要注射促性腺激素做超数排卵处理，故A错；受精和早期胚胎培养可在雌性动物体内完成，也可以在体外完成，故B错；对冲卵获得的桑椹胚或囊胚检查合格后方可移植，故C错；胚胎分割移植最常见的是同卵双胎，而同卵多胎的成功率很小，故D对。‎ 答案　D ‎2．(2012·盐城一模)下列有关哺乳动物卵细胞在生物技术中的应用正确的是 ‎ (　　)。‎ A．提取出来的卵细胞与精子相遇即可结合形成受精卵 B．直接进行细胞培养可形成试管动物 C．可直接作为核移植的受体细胞 D．作为目的基因的受体细胞，但不能直接培育成转基因动物 解析　‎ 获取哺乳动物卵细胞时，提取出来的是初级卵母细胞或次级卵母细胞，其要发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子结合形成受精卵，A项错误。哺乳动物的卵细胞单独培养不能形成试管动物，需进行受精后才可形成试管动物，B项错误。卵细胞去核后可以作为核移植的受体，C项错误。卵细胞不能直接培育成转基因动物，D项正确。‎ 答案　D ‎3．(2012·嘉兴二检)下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述 错误的是 (　　)。‎ A．获得动物1的受体细胞通常是受精卵 B．动物2体内各体细胞的基因种类相同 C．获得动物3的重组细胞具有全能性 D．上述动物的获得均需运用胚胎移植 解析　动物1为转基因动物，需要将外源基因导入受精卵中，才能经过早期胚胎培养和胚胎移植而发育成动物个体，A项正确；动物2个体中只有由转基因细胞发育成的组织或器官才具有外源基因，B项错误；动物3是由重组细胞发育而成的，故该重组细胞具有全能性，C项正确；题述三个动物的获得过程中都需要将胚胎培养到一定阶段后移植到受体中，D项正确。‎ 答案　B ‎4．(2012·深圳调研)下列有关生物工程的说法，正确的是 (　　)。‎ A．植物细胞培养和动物细胞培养都需要脱分化 B．用胰蛋白酶处理幼嫩动物组织不会消化其细胞 C．体细胞核移植的受体细胞是MⅠ期的卵母细胞 D．胚胎移植实质上是早期胚胎空间位置的转移 解析　动物细胞培养过程没有脱分化；用胰蛋白酶处理动物组织，可以获得单个细胞，但处理时间过长会对细胞造成损伤。核移植的受体细胞是MⅡ期的卵母细胞。‎ 答案　D ‎5．(2012·江苏三校联考)现代生物技术已逐渐进入人们的生活，但它在应用 中是否安全是人们关心的问题，下列几个实例中能够为生物技术应用需要加以限制提供依据的是 (　　)。‎ A．长期大量种植抗虫的转基因作物，会使某些害虫发生群体抗性增强而更难消除 B．转基因植物比非转基因植物增产20%左右可用来解决饥饿和贫困问题 C．俄罗斯科学家成功地将小鼠胰岛素基因导入一位患病儿童的体内，并治愈好糖尿病 D．转基因动物成为生物反应器，奶中富含某种营养物质或人类需要的蛋白质 解析　B、C、D选项所述为现代生物技术的优点。‎ 答案　A ‎6．(2012·南通一调)“菇—菜”立体栽培(如图)是充分利用温室大棚等设施的 光、温度环境优势，按照空间层次分布，形成优势互补和资源高效利用的生态农业模式之一。有关叙述不正确的是 (　　)。‎ A．图中“X”可代表CO2，“Y”可代表O2‎ B．该生态系统中食用菌属于分解者 C．菌渣作为有机肥为蔬菜提供了能量 D．该模式遵循了物质循环再生等生态工程原理 解析　蔬菜通过光合作用为食用菌提供氧气，而食用菌呼吸作用产生的CO2又可以为光合作用提供原料，A项正确；食用菌属于分解者，B项正确；太阳能为蔬菜提供了能量，C项错误；通过菌渣等废物的利用，实现了物质的循环再生，D项正确。‎ 答案　C 二、双项选择题(2×6分)‎ ‎7．(2012·广东珠海联考)科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的 干细胞，其品质与早期胚胎中的胚胎干细胞相当，在实验室培养后生成了多种人体器官细胞，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等，以下有关说法不正确的是 (　　)。‎ A．从羊水中提取干细胞的最大优势是提取过程中不会对胎儿造成伤害 B．这些骨骼、血管、肌肉、神经等的形成是细胞分裂的结果 C．从羊水中提取的干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成有所差异 D．早期胚胎中的胚胎干细胞分化形成骨骼、血管等的过程是不可逆的 解析　从羊水中提取干细胞的最大优势是提取过程中不触及胎儿身体，所以不会对胎儿造成伤害。胎儿的骨骼、血管、肌肉、神经等的形成是胚胎细胞进行分裂与分化的结果。干细胞与由其生成的肌肉细胞均为有丝分裂，所以染色体组成相同。胚胎的分化过程是不可逆的。‎ 答案　BC ‎8．(广州模拟)下列说法不正确的是 (　　)。‎ A．胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割等多种技术手段 B．试管牛的培育过程属于克隆过程 C．提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”‎ D．胚胎移植实际上只是由孕育胚胎的受体繁殖后代的过程 解析　胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、核移植、体外受精、基因导入等多种技术手段。提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”，胚胎移植的过程是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁育后代的过程。‎ 答案　BC 三、非选择题(共64分)‎ ‎9．(2012·辽宁沈阳、大连第二次联考，40)(15分)随着我国奶牛养殖业的蓬勃 发展，胚胎工程的应用日益广泛。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。回答下列相关问题。‎ ‎(1)在胚胎移植的基本程序中，首先要对供、受体母牛进行选择，供体牛要选择________性能和________性能优秀的个体，受体牛要选择有健康的体质和正常________能力的个体。‎ ‎(2)对供、受体母牛用激素进行________处理，而后还要对供体母牛注射促性腺激素，做________处理。‎ ‎(3)胚胎移植应在胚胎发育到________阶段进行，被移植的胚胎之所以能够在受体母牛的子宫内存活，是因为受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生________。‎ ‎(4)若要获得同卵双胎或多胎的个体，则应采用________技术和________技术，后者也是胚胎工程的最后一道“工序”。‎ ‎(5)受体母牛产下犊牛，犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应________(填“大于”、“小于”、“等于”)。‎ 解析　(1)胚胎工程中要选择供、受体牛的遗传、生产和繁殖性能优秀的个体，以保证生产的数量和质量。(2)为保证完成受精，应使用激素对供、受体母牛进行同期发情处理，还要对供体母牛注射促性腺激素做超数排卵处理。(3)在桑椹胚或囊胚期的胚胎比较容易移植成活，而且受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；这是胚胎可以移植的生理基础。(4)若要获得同卵双胎或多胎的个体，则可采用胚胎分割技术和胚胎移植技术。(5)因受精卵的核遗传物质来自精子和卵细胞核，细胞质基因几乎全部来自卵细胞，故犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应大于。‎ 答案　(1)遗传　生产　繁殖 ‎(2)同期发情　超数排卵 ‎(3)桑椹胚或囊胚　免疫排斥反应 ‎(4)胚胎分割　胚胎移植 ‎(5)大于 ‎10．(2012·武汉5月，40)(15分)1981年Evans和Kaufman首次成功分离出小鼠 胚胎干细胞(ES细胞)，医学界对其的研究虽颇有争议但也如火如荼。‎‎2008年1月17日 ‎《干细胞》杂志报道，美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子去核，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞的细胞核，成功克隆出了5个人体胚胎，进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答下列问题。‎ ‎(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的________或胎儿的________中分离得到的一类细胞。‎ ‎(2)上述过程中主要应用的动物细胞工程技术有______、________。‎ ‎(3)胚胎干细胞可诱导分化为皮肤干细胞，进而分化成皮肤细胞的根本原因是____________________。‎ ‎(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓移植治疗的实质是将________移植到患者体内。‎ ‎(5)在培养胚胎干细胞时，培养基中通常需要加入______等天然成分，培养过程中所需气体主要有________。‎ ‎(6)胚胎干细胞也可作为基因工程的受体细胞，将目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是________，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是______________________________________。‎ 解析　(1)早期胚胎内细胞团细胞分化程度低或没分化，有胚胎干细胞。(2)胚胎干细胞可诱导分化为皮肤干细胞，这是基因选择性表达(即分化)的结果。(3)骨髓移植是将造血干细胞移植到患者体内，分化形成正常白细胞，从而达到治疗的目的。(4)培养干细胞的培养基中加入动物血清是因为动物血清中有干细胞生长所需的生长因子。‎ 答案　(1)内细胞团　原始性腺细胞 ‎(2)动物细胞培养　细胞核移植 ‎(3)基因的执行情况不同(或基因选择性表达的结果)‎ ‎(4)造血干细胞 ‎(5)动物血清　O2和CO2‎ ‎(6)显微注射法　使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够发挥作用 ‎11．(2012·江苏淮安第三次调研，32)(16分)从‎1978年7月25日世界上第一位 ‎“试管婴儿”诞生，至今全球试管婴儿数量已达到400万。‎1996年7月5日克隆羊“多利”诞生，至今已成功克隆了多种动物。请分析回答试管婴儿与克隆技术的有关问题。‎ ‎(1)试管婴儿和克隆动物的培育过程中均会用到的生物技术有________、________。‎ ‎(2)试管婴儿和克隆动物的生殖方式分别属于________和________。‎ ‎(3)培育试管婴儿时，可通过给母体注射________增加排卵数量，从父亲体内获得的精子需要进行________处理，才能完成受精作用。‎ ‎(4)克隆动物时，将甲个体的细胞核移入乙个体去核的卵细胞中，由重组细胞培育成个体丙，则个体丙的基因来源于______________________________________________________________。‎ ‎(5)请列举一例克隆技术在医疗方面的应用_______________________________________________________________。‎ 解析　(1)试管婴儿涉及体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术，克隆动物涉及核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术。(2)试管婴儿是精子和卵细胞在体外受精形成受精卵发育而成的个体，属于有性生殖。克隆动物是由体细胞的细胞核和卵细胞的细胞质形成重组细胞发育而成的个体，属于无性生殖。(3)①对雌性个体注射促性腺激素，可达到超数排卵的目的。②在受精前，精子必须经过特殊的处理，以获取受精作用的能力，称为获能反应，卵子要培养至MⅡ中期。(4)丙个体的基因来源取决于重组细胞，重组细胞的核基因来源于甲，质基因来源于乙。(5)克隆技术应用于加速优良种畜改良进程，保护濒危物种，生产医用蛋白，用于组织、器官移植等。‎ 答案　(1)动物细胞培养　胚胎移植 ‎(2)有性生殖　无性生殖 ‎(3)促性腺激素　获能 ‎(4)甲个体(体细胞)的核基因和乙个体(卵细胞)的细胞质基因 ‎(5)克隆器官用于器官移植，避免免疫排斥(其他合理答案也给分)‎ ‎12．(2011·浙江宁波高三八校联考)(18分)下图是我国南方开始尝试的农业生 态系统的结构模式图，其中利用植物秸秆中的原料生产的燃料乙醇，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖。请据图回答下列问题。‎ ‎(1)该生态系统的主要成分是________。鸭与害虫、杂草的关系是________。蘑菇在该生态系统中的成分属于________。‎ ‎(2)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)植物秸秆经预处理后，应该利用微生物A所产生的________酶进行水解，使之转化成发酵所需的葡萄糖。若从土壤中分离获取微生物A，应采用具有________功能的培养基，培养基中的碳源为________。‎ ‎(4)发酵阶段常用的微生物B是________，产生乙醇时的细胞呼吸类型是________。‎ 解析　(1)生态系统的主要成分是生产者，分析题图可知，本农业生态系统中的生产者有水稻和杂草；鸭吃害虫、鸭吃杂草、害虫吃草，属于捕食关系，害虫和鸭都吃杂草，二者之间又存在竞争关系；蘑菇属于真菌，在生态系统中属于分解者。(2)建立农业生态系统的主要目的包括物质循环和能量流动两方面；实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染。(3)植物的秸秆主要由纤维素构成，可用纤维素酶来水解；选择培养基可用于分离微生物，可加入纤维素作为唯一碳源来选择能够分解纤维素的微生物。(4)生产乙醇常用的微生物是酵母菌，酵母菌在厌氧呼吸时就能产生乙醇。‎ 答案　(1)水稻、杂草　捕食和竞争　分解者 ‎(2)实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的产量，减少环境污染(或合理地调整生态系统中的能量流动关系，提高能量利用率，减少环境污染)‎ ‎(3)纤维素　选择　纤维素 ‎(4)酵母菌　厌氧呼吸