全國(guó)版2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第十單元現(xiàn)代生物科技專題二十七胚胎工程和生態(tài)工程備考練含解析

PAGE8-專題二十七胚胎工程和生態(tài)工程考點(diǎn)胚胎工程[2024江蘇,29,8分]利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細(xì)胞中,然后通過(guò)核移植技術(shù)培育基因編輯豬,可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)對(duì)1號(hào)豬運(yùn)用處理,使其超數(shù)排卵,收集并選取處在時(shí)期的卵母細(xì)胞用于核移植。

(2)采集2號(hào)豬的組織塊,用處理獲得分散的成纖維細(xì)胞,放置于37℃的CO2培育箱中培育,其中CO2的作用是。

(3)為獲得更多基因編輯豬,可在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來(lái)自于號(hào)豬。

(4)為檢測(cè)病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號(hào)豬并正常表達(dá),可采納的方法有(填序號(hào))。

①DNA測(cè)序 ②染色體倍性分析③體細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析 ④抗原—抗體雜交高考很少單獨(dú)考查胚胎工程的學(xué)問(wèn),而是常通過(guò)流程圖將基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程相結(jié)合,考查考生的分析實(shí)力和綜合運(yùn)用實(shí)力,落實(shí)對(duì)考生科學(xué)思維這一核心素養(yǎng)的考查。本題以培育基因編輯豬為背景,考查了細(xì)胞核移植、細(xì)胞培育、胚胎工程和目的基因的檢測(cè)等相關(guān)學(xué)問(wèn)。解題的關(guān)鍵是分析流程圖,明確該基因編輯豬的核DNA來(lái)自2號(hào)豬,進(jìn)而再據(jù)題意作答。考點(diǎn)1胚胎工程考法1胚胎工程技術(shù)分析命題角度1受精作用和胚胎發(fā)育的基本過(guò)程1[2024江蘇,11,2分]印度沙漠貓是一種珍稀貓科動(dòng)物,通過(guò)胚胎工程技術(shù),可以讓家貓代孕而繁育,主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是A.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割B.誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞C.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需養(yǎng)分主要來(lái)源于培育液D.步驟甲運(yùn)用的培育液和早期胚胎培育液成分基本相同本題考查胚胎工程中的體外受精與胚胎移植等技術(shù),意在考查考生的識(shí)圖實(shí)力與分析實(shí)力。圖中步驟甲是指體外受精,步驟乙是指胚胎移植,A項(xiàng)錯(cuò)誤;誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素,促性腺激素只能作用于性腺,B項(xiàng)正確;受精卵發(fā)育成早期胚胎所需養(yǎng)分主要來(lái)源于受精卵中的細(xì)胞質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;體外受精可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M(jìn)行,與早期胚胎培育液成分并非基本相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。B命題角度2結(jié)合實(shí)例考查胚胎移植、胚胎分割2[2024重慶理綜,8,20分]某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題,引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交:♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具相宜本地生長(zhǎng)基因的純種)→C選擇B作為母本,緣由之一是胚胎能在母體內(nèi)正常。若C中的母牛表現(xiàn)為相宜本地生長(zhǎng),但產(chǎn)奶量并未提高,說(shuō)明高產(chǎn)奶是性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且相宜本地生長(zhǎng)的母牛,依據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。

(2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。精子要具有受精實(shí)力,需對(duì)其進(jìn)行處理;卵子的成熟在過(guò)程中完成。在過(guò)程④的培育基中含有葡萄糖,其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程的基因重組有關(guān)。

(3)為了提高已有胚胎的利用率,可采納技術(shù)。

本題主要考查遺傳規(guī)律、生物育種及胚胎工程的相關(guān)學(xué)問(wèn),意在考查考生的理解實(shí)力和應(yīng)用實(shí)力。(1)B為相宜本地生長(zhǎng)的母牛,選擇B作為母本可保證胚胎在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。具高產(chǎn)奶基因的純種公牛與具相宜本地生長(zhǎng)基因的純種母牛雜交的后代C未表現(xiàn)出高產(chǎn)奶性狀,說(shuō)明高產(chǎn)奶是隱性性狀(假設(shè)由基因a限制);同時(shí)C表現(xiàn)為相宜本地生長(zhǎng),說(shuō)明相宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(假設(shè)由基因B限制)?！酇(aabb)×♀B(AABB)→C(AaBb),♂A(aabbXY)×♀C(AaBbXX)→1/8aaBbXX。(2)胚胎工程中精子要具有受精實(shí)力,需對(duì)其進(jìn)行獲能處理;卵子的成熟在受精過(guò)程(即圖中③)中完成。在胚胎培育過(guò)程中,培育基中的葡萄糖的作用是供能。為篩選出具有優(yōu)良性狀(即高產(chǎn)奶、相宜本地生長(zhǎng))的母牛,在胚胎移植前需鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和相宜本地生長(zhǎng)的基因。(3)采納胚胎分割技術(shù)可提高已有胚胎的利用率。(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性♂A×♀C1/8(2)獲能或增加活力③供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因②(3)胚胎分割突破攻略解答胚胎工程操作流程題,須要從三個(gè)方面進(jìn)行突破:1.依據(jù)題目中的文字或圖示信息判定早期胚胎的來(lái)源:(1)題目信息供應(yīng)的是精子、卵子,則須要考慮精子和卵子的獲得、培育及受精;(2)若是自然受孕,則考慮沖卵、獲得早期胚胎;若是重組細(xì)胞,則考慮核移植的相關(guān)操作。2.早期胚胎的培育與檢測(cè):(1)移植前需將受精卵(或重組細(xì)胞)培育到桑椹胚或囊胚階段;(2)進(jìn)行基因檢測(cè)時(shí)取的是滋養(yǎng)層細(xì)胞,進(jìn)行胚胎分割時(shí)需均分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。3.能實(shí)現(xiàn)早期胚胎空間位置轉(zhuǎn)移的前提條件:(1)以同期發(fā)情的同種生物作為代孕母體,為早期胚胎供應(yīng)相同的生理環(huán)境;(2)早期胚胎處于游離態(tài)、受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)、供體胚胎的遺傳特性不受受體影響。1.[2024廣東惠州一調(diào),15分]如圖是運(yùn)用生物工程技術(shù)培育“轉(zhuǎn)基因試管牛”的圖解。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:(1)圖中①過(guò)程之前通常采納法對(duì)采集的良種公牛精子進(jìn)行獲能處理。精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分是哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備是在完成的。

(2)圖中③過(guò)程通常選擇發(fā)育到階段的胚胎進(jìn)行移植,移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是。

(3)構(gòu)建藥用蛋白基因表達(dá)載體須要將藥用蛋白基因與的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,通過(guò)法導(dǎo)入性染色體組成為的受精卵中,進(jìn)而在轉(zhuǎn)基因試管牛的乳汁中獲得藥用蛋白。

(4)通常得到的藥用蛋白不穩(wěn)定,在體外保存期短。為解決這一問(wèn)題,可通過(guò)對(duì)藥用蛋白基因進(jìn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有藥用蛋白的改造。

考點(diǎn)2生物技術(shù)的平安性和倫理問(wèn)題考法2生物技術(shù)的平安性和倫理問(wèn)題分析命題角度3試管嬰兒的培育及其引發(fā)的倫理問(wèn)題3利用PGD/PGS技術(shù)經(jīng)全基因組檢測(cè)的試管嬰兒已在我國(guó)誕生。PGD是指胚胎植入前的基因診斷,主要用于檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因。PGS是指在胚胎植入前進(jìn)行染色體異樣的檢測(cè),通過(guò)比對(duì)來(lái)分析胚胎是否有遺傳物質(zhì)異樣。(1)試管嬰兒的培育需經(jīng)過(guò)體外受精、、以及在代孕母體中發(fā)育和產(chǎn)出(分娩)等過(guò)程。

(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí),為了提高受孕率并滿意篩選的須要,常用激素處理,促進(jìn)供體排出更多的卵子。培育胚胎時(shí)通常培育(填“1”“2”或“多”)個(gè)胚胎,以便進(jìn)行篩選、移植。

(3)利用(填“PGD”或“PGS”)技術(shù)可以篩選不攜帶地中海貧血基因的試管嬰兒。為了避開某些遺傳病的產(chǎn)生,有時(shí)需對(duì)胚胎的性別進(jìn)行鑒定,目前最有效、最精確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是從被測(cè)的胚中取出幾個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞,提取DNA,然后利用技術(shù)擴(kuò)增被測(cè)基因(SRY),最終用SRY特異性探針對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。

(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒引起人們廣泛的爭(zhēng)辯,我國(guó)已建立了相應(yīng)的法律體系,以避開該技術(shù)。

(1)試管嬰兒的培育需經(jīng)過(guò)體外受精、早期胚胎培育、胚胎移植以及在代孕母體中發(fā)育和產(chǎn)出(分娩)等過(guò)程。(2)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí),為了提高受孕率,胚胎移植時(shí)多采納多胚胎移植,因此須要用促性腺激素處理,促進(jìn)供體排出更多的卵子。培育胚胎時(shí)通常培育多個(gè)胚胎,以便進(jìn)行篩選、移植。(3)由題干信息可知,PGD是指胚胎植入前的基因診斷,主要用于檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因,因此利用PGD技術(shù)可以篩選不攜帶地中海貧血基因的試管嬰兒。采納SRY-PCR法對(duì)胚胎的性別進(jìn)行鑒定時(shí),操作的基本程序是從被測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞,提取DNA,然后利用PCR技術(shù)擴(kuò)增被測(cè)基因(SRY),最終用SRY特異性探針對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒引起人們廣泛的爭(zhēng)辯,我國(guó)已建立了相應(yīng)的法律體系,以避開該技術(shù)被濫用。(1)早期胚胎培育胚胎移植(2)促性腺多(3)PGD囊PCR(4)被濫用考點(diǎn)3生態(tài)工程考法3生態(tài)工程的基本原理及實(shí)例的分析命題角度4結(jié)合實(shí)例考查生態(tài)工程的原理和應(yīng)用4[2024浙江11月選考,32(二),7分]某農(nóng)業(yè)生態(tài)工程示意圖如圖,回答下列問(wèn)題:(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)工程體現(xiàn)的生態(tài)工程原理主要是。對(duì)該工程的經(jīng)濟(jì)效益分析,可從系統(tǒng)內(nèi)部的投入和產(chǎn)出、、系統(tǒng)的有效貢獻(xiàn)等三方面進(jìn)行核算。

(2)若要提高該工程的經(jīng)濟(jì)效益,可采納農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)在?；显俜N植大豆,也可采納農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的技術(shù)放養(yǎng)適量的雞鴨等動(dòng)物以調(diào)整該工程的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

(3)某小組應(yīng)用基因工程方法開展適用于該生態(tài)工程的抗蟲植物改良探討。為提高將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的效率,除考慮導(dǎo)入方法、篩選條件、防止污染外,還需考慮的主要因素有(答出2點(diǎn)即可)。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法是目前植物轉(zhuǎn)基因的常用方法,該方法的基本過(guò)程是農(nóng)桿菌感染植物時(shí),,并將其插入到受體細(xì)胞的基因組中。欲獲得穩(wěn)定遺傳的抗蟲性強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因植物品種,則轉(zhuǎn)入的抗蟲基因必需能在受體細(xì)胞中。

(1)依據(jù)題圖可知,該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)的生態(tài)工程原理主要是物質(zhì)循環(huán)。對(duì)該工程的經(jīng)濟(jì)效益分析,可從系統(tǒng)內(nèi)部的投入和產(chǎn)出、系統(tǒng)的實(shí)際消費(fèi)、系統(tǒng)的有效貢獻(xiàn)等三方面進(jìn)行核算。(2)若要提高該工程的經(jīng)濟(jì)效益,可采納農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的間種技術(shù)在?；显俜N植大豆,也可采納農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術(shù)放養(yǎng)適量的雞鴨等動(dòng)物以調(diào)整該工程的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。(3)為提高將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的效率,除考慮導(dǎo)入方法、篩選條件、防止污染外,還需考慮重組DNA的質(zhì)量和濃度、受體細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)與密度等。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法是目前植物轉(zhuǎn)基因的常用方法,該方法的基本過(guò)程是農(nóng)桿菌感染植物時(shí),攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞,并將其插入到受體細(xì)胞的基因組中。欲獲得穩(wěn)定遺傳的抗蟲性強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因植物品種,轉(zhuǎn)入的抗蟲基因必需能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定和高效地表達(dá)。(1)物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)際消費(fèi)(2)間種種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化(3)重組DNA的質(zhì)量和濃度、受體細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)與密度攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞穩(wěn)定和高效地表達(dá)2.[14分]1985年前,某地農(nóng)村的作物秸稈都是當(dāng)作燃料,而農(nóng)戶和家畜的糞便等均作為肥料干脆施入農(nóng)田。后來(lái)逐步起先進(jìn)行農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,如圖是近年來(lái)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)工程示意圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)試分析1985年前該地農(nóng)村的生產(chǎn)模式的不利影響(至少列舉兩個(gè)方面):。

(2)該生態(tài)工程的建設(shè)遵循了(答出兩個(gè)即可)原理。建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使生產(chǎn)者固定的能量。

(3)圖中的農(nóng)作物在生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)中屬于,蘑菇、蚯蚓及沼氣池中的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的,各種生物所利用的能量最終來(lái)源于。

(4)在沼氣池中起重要作用(產(chǎn)甲烷)的微生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與水稻細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的區(qū)分是。

(除標(biāo)明外,每空1分)(1)促性腺激素減數(shù)其次次分裂中期(2)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)維持培育液的pH(3)分割2(4)①④(2分)【解析】本題考查細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)學(xué)問(wèn),意在考查考生的理解實(shí)力和分析實(shí)力?？疾榈纳飳W(xué)科核心素養(yǎng)為科學(xué)思維。(1)為獲得更多的卵(母)細(xì)胞,要對(duì)供體母豬注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵。用于核移植的卵母細(xì)胞通常處于減數(shù)其次次分裂的中期。(2)常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊,使其分散成單個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培育所需氣體主要有O2和CO2,O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培育液的pH。(3)若要獲得更多基因編輯豬,可采納胚胎分割技術(shù)對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行分割。子代豬的性別取決于核供體親本,即2號(hào)豬。(4)為了推斷目的基因是否被導(dǎo)入受體,可采納DNA分子雜交、DNA測(cè)序等技術(shù)進(jìn)行檢測(cè);推斷目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后是否勝利表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì),通常采納抗原—抗體雜交法在分子水平上進(jìn)行檢測(cè)。1.(除標(biāo)明外,每空2分)(1)化學(xué)誘導(dǎo)誕生前(或胎兒時(shí)期)(2)桑椹胚或囊胚受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(3)乳腺蛋白基因顯微注射XX(1分)(4)基因修飾【解析】本題考查胚胎工程等學(xué)問(wèn),意在考查考生的理解實(shí)力、分析解決問(wèn)題實(shí)力。(1)對(duì)牛、羊等家畜的精子常采納化學(xué)誘導(dǎo)法進(jìn)行獲能處理。精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)分是哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備是在誕生前完成的。(2)胚胎移植常選擇發(fā)