（统考版）高考生物二轮复习 课后限时集训19 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程（含解析）-人教版高三全册生物试题

胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程(建议用时：40分钟)非选择题1(2020·荆州高三模拟)2017年10月，中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室的科学家们，利用CRISPRCas9基因编辑技术创造出了12只健康猪，其体内脂肪比普通猪低约24%。低脂肪的动物有一个基因能通过燃烧脂肪控制体温，创造出的低脂肪猪将能节省养殖户的大量保温费用，减少寒冷冬季造成的损失。请回答下列问题：(1)科学家将小鼠调节体温的基因UPC1成功地编辑到缺乏调节体温基因的猪体内，猪所产生的变异属于_。(2)为了能获得更多的猪卵(母)细胞，在取卵(母)细胞前，通常需要注射_来促进排卵。注射的该物质是由猪的_(器官)分泌的。(3)判断卵细胞在体外是否受精的标志是_。(4)在获得的早期胚胎移植到胚胎受体前，需要对胚胎受体进行_处理。对暂时不移植的早期胚胎，可采用_法进行保存。(5)胚胎移植的实质是_。(6)创造出12只健康猪的过程，运用到的胚胎工程技术有_(答两种即可)。解析(1)科学家将小鼠调节体温的基因UPC1成功地编辑到缺乏调节体温基因的猪体内，这属于基因工程技术，该技术的原理是基因重组。(2)为了能获得更多的猪卵(母)细胞，在取卵(母)细胞前，用促性腺激素对供体母猪做超数排卵处理。促性腺激素是由垂体分泌的。(3)判断卵细胞是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。(4)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行同期发情处理。对暂时不移植的早期胚胎，可采用冷冻法进行保存。(5)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。(6)根据题干描述，运用到的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。答案(1)基因重组(2)促性腺激素垂体(3)在卵细胞膜和透明带的间隙是否可以观察到两个极体(4)同期发情冷冻(5)早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移(6)体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植2(2020·河南开封高三模拟)缺乏腺苷酸脱氨酶(ada)基因的人体，不能够抵抗任何微生物的感染，只能生活在无菌环境中。科学家对患者的基因治疗过程如图，使患者的免疫功能得到了很好的修复。(1)若病毒 a 侵染人体细胞，引起人体发生相应的免疫反应是_。(2)从分子水平上来看，病毒 b 与病毒 a 的根本变化在于_。(3)为保障治疗的安全性，科学家已将病毒 a 基因组 RNA 上编码病毒球壳的蛋白基因一律删除掉(基因编辑)，以降低病毒的潜在风险。这种潜在的风险是指_。(4)如图治疗过程中，利用基因编辑技术对 T 淋巴细胞进行改造和修饰，然后再重新注入人体，会不会造成人类基因污染？请说明原因。_。解析(1)从图中分析可知，若病毒 a 侵染人体细胞，人体主要是通过T淋巴细胞对病毒 a起免疫作用，因此属于细胞免疫。(2)从分子水平上可以看出病毒b与病毒a不同的地方是病毒b具有人体正常ada基因。(3)为保障治疗的安全性，科学家已将病毒a基因组RNA上编码病毒球壳的蛋白基因一律删除掉(基因编辑)，以减少病毒感染细胞的能力，达到降低病毒在宿主细胞中的自我繁殖和侵入其他细胞的能力。(4)如图治疗过程中，利用基因编辑技术对T淋巴细胞进行改造和修饰，然后再重新注入人体，不会造成人类基因污染，因为改造和修饰的是人体免疫细胞，不会通过生殖细胞而遗传给后代。答案(1)细胞免疫(2)具有人体正常ada基因(3)降低病毒侵染细胞的能力，从而减少病毒在宿主细胞中的增殖(4)不会。利用病毒改造和修饰的是T淋巴细胞，不会通过生殖细胞而遗传给后代 3(2020·湖北襄阳高三月考)下面是大量获得高产奶牛品种的一些方法：甲方法：通过电刺激使高产雌牛A体细胞的细胞核进入B牛“？”得到重组细胞，试管中培养后得到早期胚胎。乙方法：将高产雌牛的成熟卵子和高产雄牛的“？”一起放在受精溶液中培养得到受精卵，培养后得到早期胚胎。丙方法：将高产基因导入普通奶牛的受精卵，培养后得到早期胚胎。(1)甲方法中“？”代表_，乙方法中“？”代表_。(2)三种方法最终要获得优良后代，都要经过_，它是胚胎工程的最后一道工序。获得的三种后代通常叫做_(请从“试管牛”、“转基因牛”、“克隆牛”中选择合适的名称按甲乙丙的顺序填数字编号)。(3)生产实践中经常要对获得的早期胚胎进行性别鉴定，通常取囊胚的_来鉴定，上述三种方法中哪种方法得到的胚胎不需要做性别鉴定？_。(4)为了提高胚胎利用率可用_的方法获得两个或者多个一样的胚胎，这可以看作是动物_繁殖的方法之一。解析(1)甲中通过核移植获得克隆动物，故应该将高产雌牛 A 体细胞的细胞核注入B牛去核的M中期卵母细胞；乙通过体外受精获得胚胎，其中的“？”代表已获能的精子。(2)三种方法获得的早期胚胎都需要经过胚胎移植，移植到同期发情的受体母牛子宫中。甲中获得的后代称为“克隆牛”；乙中获得的后代称为“试管牛”；丙中获得的后代称为“转基因牛”。(3)生产实践中通常取囊胚的滋养层细胞对获得的早期胚胎进行性别鉴定，题目中方法甲是核移植的产物，获得的克隆动物的性别与提供细胞核的个体一致，不需要进行性别鉴定。(4)通过胚胎分割对早期胚胎进行处理，可以提高胚胎利用率，属于无性繁殖。答案(1)去核 M中期卵母细胞获能精子(2)胚胎移植(3)滋养层细胞甲(4)胚胎分割无性4如图是获得药用乳腺生物反应器转基因小鼠的流程图。回答下列问题：(1)图中在过程前提取mRNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是_。通过PCR扩增目的基因的过程中，两个引物是_的结合位点，也是子链延伸的起点。(2)图中过程在构建基因表达载体时，有时需要使用两种限制酶切割目的基因所在的片段，同时也用这两种限制酶切割质粒，这样做的优点是_。(3)图中过程获得的小鼠ES细胞在饲养层细胞上培养，ES细胞表现为_的特点。过程中要将含外源基因的ES细胞导入囊胚的_，然后进行胚胎移植。若要一次获得多只相同性状的后代，胚胎移植前应采用_技术，通常选择发育良好、形态正常的囊胚或_进行操作。 (4)若获得的已整合药用蛋白基因的转基因小鼠分泌的乳汁中检测不到药用蛋白，根据中心法则分析，其可能的原因是_。解析(1)题干图中在目的基因获取前提取mRNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止提取的mRNA被RNA酶分解。通过PCR扩增目的基因的过程中，两个引物是热稳定DNA聚合酶(Taq酶)的结合位点，也是子链延伸的起点。(2)图中过程在构建基因表达载体时，使用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，这样做的优点是避免目的基因及质粒的自身环化和随意连接。(3)小鼠ES细胞在饲养层细胞上培养，ES细胞表现为只分裂而不发生分化的特点。过程中要将含外源基因的ES细胞导入囊胚的内细胞团，然后进行胚胎移植。胚胎移植前，通常选择发育良好、形态正常的囊胚或桑椹胚阶段的内细胞团均等分割，采用胚胎分割技术，一次获得多只相同性状的后代。 (4)由于转基因表达产物存在于母羊的乳汁中，检测其体内是否出现该药用蛋白，在分子水平上的检测方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交，若有杂交带出现表明药用蛋白基因已经转录和翻译，形成蛋白质产品；若检测不到药用蛋白，说明药用蛋白基因没有转录或翻译。答案(1)防止RNA被RNA酶水解热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(2)避免目的基因及质粒的自身环化和随意连接(3)只分裂而不发生分化内细胞团胚胎分割桑椹胚(4)药用蛋白基因没有转录或翻译5(2020·全国卷)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性_。抵抗力稳定性的含义是_。(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是_(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的_。(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：_。解析(1)一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高，因而，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性会相对较低。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力。(2)施用有机肥可改善土壤的结构、培育土壤微生物、实现土壤养分的循环利用。微生物可作为分解者将有机肥料中的有机物分解为无机物。(3)在污水净化过程中，可种植能吸收污水中铜、镉等金属元素的水生植物，再从植物中回收金属。答案(1)低生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力(2)改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分的循环利用分解者(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属