夯基提能練38胚胎工程與生態工程答案和解析在卷尾(含生物技術的安全性和倫理問題)答案和解析在卷尾第一部分【夯實基礎】1.(2020·海南省高考模擬，25)試管嬰兒技術不僅為部分不育的夫婦提供生育的機會，也給一些遺傳病患者生育健康的下一代帶來希望。回答下列問題。(1)在采集卵母細胞之前，需要給供卵者注射適量的促性腺激素，目的是________________________________________________________________________。(2)從卵巢中吸取的卵母細胞，不能直接與獲能精子受精，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)受精過程中，卵母細胞會發生透明帶反應和卵細胞膜反應，作用是________________________________________________________________________。(4)利用設計試管嬰兒技術，在胚胎植入母體孕育前，需要對胚胎進行遺傳學診斷，篩除________的胚胎，有利于生育健康的下一代。如果濫用設計試管嬰兒技術，將會對社會產生負面影響。濫用設計試管嬰兒技術的表現之一是將該技術用于設計________。2.(2021·江西南昌二中模擬)中國試管嬰兒之母——盧光琇教授與研究伙伴共同宣布全球首批經全基因組測序的PGD/PGS試管嬰兒在長沙誕生。新技術的突破意味著通過設計試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時，部分腫瘤疾病、遺傳性疾病也將有望得到解決。(1)試管動物技術中首先要做的是________________。(2)圓形的精子細胞在變形階段發生的主要變化有_____________________________________________________________________________________________________(寫3項即可)。(3)精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入________中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。(4)受精卵經72h體外培養發育成32個細胞左右的胚胎，稱為________，可用于胚胎移植。進行胚胎移植的優勢是可以________。(5)為了獲得更多胚胎，可使用胚胎分割技術。胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一，其原因是___________________________________________________________。(6)設計試管嬰兒、克隆人等都是引起人們廣泛爭論的問題。我國不反對治療性克隆，即可利用人體細胞核移植等技術治療人類疾病，在去除卵母細胞的細胞核時，可用微型吸管把位于________________之間的第一極體一并吸出。3.(2022·河南南陽一中期中)如圖為牛胚胎移植過程示意圖，請據圖回答下列問題：(1)供體母牛的主要職能是產生具有優良遺傳特性的胚胎，受體母牛必須具備________________________________________________________________________。(2)同期發情處理，使供、受體________________相同，為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境。(3)胚胎移植過程一般有________和________兩種方法。胚胎移植的實質是________________________________________________________________________，進行胚胎移植的優勢是_______________________________________________________。(4)移植的胚胎，也可以是體外受精或核移植獲得的胚胎。體外受精形成的胚胎發育成的個體可以稱為________(填“試管”或“克隆”)動物，核移植形成的胚胎發育成的個體可以稱________(填“試管”或“克隆”)動物。4.(2022·江西六校聯考)科研人員采用轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產人凝血因子LX醫用蛋白，其技術路線如圖。(1)要想目的基因只在乳腺組織中表達，在構建基因表達載體A時，需要將________基因和________等調控組件重組在一起。(2)將A導入綿羊胎兒成纖維細胞中常用的方法是________。將A導入受精卵能否獲得轉基因綿羊？________(填“能”或“不能”)，判斷依據是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)核移植的受體應選用處于________期的卵母細胞。(4)移植應選擇胚胎發育到________階段時進行；胚胎移入受體子宮的生理學基礎是________________________________________________________________________。5.(2022·河南洛陽模擬)黨的十九大報告中，首次提出“美麗中國”的生態文明建設新思想。生態工程的發展和應用，將在美麗中國的建設中大有作為。以創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念為引領，“無廢城市”建設的任務之一就是污水處理。請回答下列有關問題。(1)生態工程建設的目的就是遵循生態學規律，充分發揮________，防止________，達到經濟效益和生態效益同步發展。(2)居民生活污水的大量排放，導致部分淡水水系因藍藻和綠藻等大量繁殖而出現讓人討厭的________現象。這說明當外界干擾的強度超過生態系統的________時，生態系統的________降低，生態平衡會遭到破壞。(3)生活污水和工業廢水的處理絕大多數采用微生物處理技術，這些微生物在生態系統中屬于________。此外在水體中，還會種植一些蓮、荷等浮水和挺水植物。一方面蓮、荷可以與藍藻等________，抑制藻類的大量繁殖；另一方面蓮、荷可以吸收微生物降解產生的無機營養和污水中的重金屬離子。這種污水處理技術遵循了________等生態工程原理。第二部分【能力提升】6.(2022·四川巴蜀中學適應性考試)中科院動物研究小組已培育出中國首例轉基因獼猴。這一研究成果標志著中國科學家在靈長類轉基因動物研究方面達到世界領先水平。圖中是轉基因獼猴培育過程示意圖。據圖回答：(1)過程①需要使用的酶是________________。過程②中常用________技術將目的基因導入受精卵。(2)如果⑤過程在體外進行，那么卵母細胞需要培養到________，精子需要獲能。該過程防止多精入卵受精的第二道屏障是________。(3)在體外培養受精卵時，要維持無菌、無毒的環境，提供營養和適宜溫度、pH，同時細胞培養所需氣體主要有________。(4)圖中⑦過程稱為________，為使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同，此前需對代孕雌猴做________處理。(5)若要同時獲得多只與此轉基因獼猴相同的獼猴，可采用胚胎分割技術，在對囊胚階段的胚胎分割時，要注意________。第三部分【綜合拓展】7.(2022·黑龍江哈六中期中)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。請據圖回答下列問題：(1)圖中誘導超數排卵所注射的激素是________，作用的靶器官是________。(2)步驟甲是________、乙是________。(3)受精卵卵裂期所需營養主要來自________(填“受精卵”或者“母體”)。外來胚胎在受體內存活的生理學基礎是______________________________________________________。(4)早期胚胎培養所用的培養液除一些無機鹽、有機鹽類、維生素、激素、氨基酸、核苷酸外，還需添加________等。在步驟乙中，若要對胚胎性別進行鑒定，應取囊胚的________________細胞進行DNA分析。參考答案及解析1.答案(1)增加排卵量(2)從卵巢中取出的卵母細胞還沒有成熟，需要培養到減數第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力(3)防止多精入卵受精(4)有遺傳缺陷嬰兒性別解析(1)促性腺激素可作用于性腺，使性腺產生更多的生殖細胞，因此給供卵者在采集卵母細胞之前注射適量的促性腺激素以增加排卵量。(2)從卵巢中吸取的卵母細胞是還沒有成熟的細胞，需要培養到減數第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力。(3)受精過程中，為保證一個精子與一個卵細胞結合，防止多精入卵，卵細胞采取的措施是透明帶反應和卵細胞膜反應。(4)在利用設計試管嬰兒技術時，為防止生出有遺傳缺陷的不健康嬰兒，應對植入母體的胚胎進行遺傳學診斷；設計試管嬰兒所引發的倫理問題主要是將此技術用于設計嬰兒性別及不適合的胚胎處理問題。2.答案(1)體外受精和早期胚胎培養(2)細胞核變為精子頭的主要部分，高爾基體發育為頭部的頂體，中心體演變為精子的尾，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，細胞內的其他物質濃縮為原生質滴(3)發育培養液(4)桑椹胚充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力(5)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(6)卵細胞膜與透明帶解析(1)試管動物技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外受精，并通過培養發育為早期胚胎后，再經移植產生后代的技術，因此試管動物技術中首先要做的是體外受精和早期胚胎培養。(2)精子發生的第三階段，圓形的精子細胞變形成精子，其中細胞核變為精子頭的主要部分，高爾基體發育為頭部的頂體，中心體演變為精子的尾，線粒體聚集在尾的基部形成線粒體鞘，細胞內的其他物質濃縮為原生質滴，隨精子的成熟過程向后移動，最后脫落。(3)精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。(4)當胚胎細胞數目達到32個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑椹，稱為桑椹胚。進行胚胎移植的優勢是可以大大縮短供體本身的繁殖周期，充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力。(5)胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。由于來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一。(6)在體外將采集到的卵母細胞培養到減數第二次分裂中期才成熟，在去除卵母細胞的細胞核時，可用微型吸管把位于卵細胞膜和透明帶之間的第一極體一并吸出。3.答案(1)健康的體質和正常繁殖能力(2)生殖器官的生理變化(3)手術法非手術法早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力(4)試管克隆解析(1)供體牛的主要作用是產生具有優良遺傳特性的胚胎，受體母牛必須具備健康的體質和正常的繁殖能力。(2)為使供、受體生殖器官的生理變化相同，為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環境，需要對供、受體實施同期發情處理。(3)胚胎移植過程一般有手術法和非手術法兩種方法。胚胎移植的實質是早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移，進行胚胎移植的優勢是可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力。(4)體外受精是精子和卵子在體外的結合過程，由此形成的胚胎發育成的個體可以稱為試管動物，而核移植形成的胚胎本質為無性生殖，由其發育成的個體可以稱為克隆動物。4.答案(1)人凝血因子LX(或目的)乳腺蛋白基因的啟動子(2)顯微注射法能因為受精卵具有發育的全能性，將受精卵體外培養成早期胚胎再進行胚胎移植就可獲得轉基因綿羊(3)MⅡ中(4)桑椹胚或囊胚同種動物發情排卵后供受體生殖器官的生理變化是相同的，這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境解析(1)若使目的基因只在乳腺組織中表達，在構建基因表達載體A時，需要將目的基因(人凝血因子LX基因)和乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起。(2)將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法。因為受精卵具有發育的全能性，將受精卵體外培養成早期胚胎再進行胚胎移植就可獲得轉基因綿羊，因此將A導入受精卵能獲得轉基因綿羊。(3)核移植的受體應選用處于MⅡ中期卵母細胞。(4)移植應選擇胚胎發育到桑椹胚或囊胚階段時進行；為供體胚胎移入受體子宮提供了可能的生理學基礎是同種動物發情排卵后供體和受體生殖器官的生理變化相同。5.答案(1)資源的生產潛力環境污染(2)水華自我調節能力抵抗力穩定性(3)分解者競爭陽光等資源物質循環再生、協調與平衡解析(1)生態工程建設最終的目的是遵循自然界物質循環的規律，充分發揮資源的生產潛力，防止環境污染，達到經濟效益和生態效益的同步發展。(2)大量排放的生活污水經過分解者的作用之后使水體中N、P元素增多，導致藍藻和綠藻等大量繁殖而形成水華。這說明外界干擾的強度超過了生態系統的自我調節能力，使生態系統的抵抗力穩定性降低，生態平衡遭到了破壞。(3)參與污水處理的多種微生物屬于分解者。在水體中種植一些蓮、荷等浮水和挺水植物，一方面蓮、荷可以與藍藻等競爭陽光等資源，并且這些植物在競爭中占有優勢，從而能抑制藻類的大量繁殖；另一方面蓮、荷可以吸收并利用微生物降解產生的無機營養和污水中的重金屬離子，從而達到了凈化污水的目的。污水處理工程的設計遵循了物質循環再生、協調與平衡等生態工程原