十一单元 现代生物科技专题 第3讲 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程1(2017贵州遵义联考)胚胎干细胞(ES细胞)在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值，其应用前景吸引众多科学家投入到这一研究领域中。根据相关知识，回答下列问题：(1)哺乳动物的胚胎干细胞(ES细胞)是由_或原始性腺中分离出来的一种细胞，在功能上具有_，即可以分化出成年动物体内任何一种组织细胞。(2)ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料，ES细胞在_细胞上能维持不分化的状态。在培养基中加入_可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和_问题。此外，科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造：向器官_(填“供体”或“受体”)基因组中导入某种调节因子，以抑制_(填“抗原”或“抗体”)决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合_技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。解析：(1)胚胎干细胞来自早期胚胎(从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团)和胎儿的原始性腺。胚胎干细胞具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。(2)ES细胞在饲养层细胞上能维持不分化的状态；在体外培养条件下，培养液中加入分化诱导因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和免疫排斥问题。向器官供体基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。答案：(1)早期胚胎发育的全能性(2)饲养层(分化)诱导因子(3)免疫排斥供体抗原克隆2如图表示体外受精和早期胚胎培养的过程，请据图回答下列问题：(1)精子的顶体由_发育而来，内含有顶体酶，能协助精子穿过卵母细胞的_和_。(2)体外培养受精卵时，除提供CO2以维持培养液的pH外，还给予一定量的_以维持细胞呼吸。(3)此处的早期胚胎指_。(4)对移入的受体的要求是_。解析：(1)精子的顶体由高尔基体发育而来，内含有顶体酶，能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)受精卵进行细胞呼吸，需要消耗O2。(3)一般桑椹胚或囊胚时期的胚胎可以移植。(4)同种、生理状态良好的雌性动物生殖器官的生理变化与供体是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。答案：(1)高尔基体放射冠透明带(2)O2(3)桑椹胚或囊胚(4)同种、生理状态良好的雌性动物3“四位一体”(人居种植养殖沼气)生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、厕所与日光温室有机地组合在一起。下图是该系统物质循环的示意图，请分析回答下列问题：(1)图中有几条食物链？_。沼气的产生依赖该生态系统中的成分是_。(2)该生态系统中能量能否循环利用？_。(3)“四位一体”应用了_等原理，与自然生态系统相比，它的抵抗力稳定性_(填“高”或“低”)。(4)举例说明“四位一体”农业有哪些生态效益。解析：该生态系统是运用了物质循环再生、能量多级利用等原理建立起来的。生产者是蔬菜，消费者是人、猪，食物链只有两条。这样的生态系统与自然生态系统相比，抵抗力稳定性低得多。能量的利用特点是单向流动、逐级递减。答案：(1)两条分解者(2)不能(3)物质循环再生、物种多样性、整体性、系统学与工程学低(4)使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持；人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件；沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从而减少化肥用量；减少农药用量，有利于环境保护。4下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答：(1)该工程主要运用了生态工程的哪些基本原理？_。(2)蓝绿萍的代谢类型是_，在生态系统中的地位是_。(3)如图是某科研工作者为该村设计的垃圾资源化、无害化处理的一种方案，请据图回答问题：此方案中a、b过程需每一位居民的参与，参与的行动方式是_。过程d、e利用的生物属于生态系统的何种成分？_。从对资源的充分利用角度看，d、e途径比c途径突出的特点是_。解析：(1)该农业生态工程实现了物质的循环利用：作物秸秆用来生产食用菌和饲料；饲料喂养畜禽；人、畜粪尿作为原料生产沼气；沼液用于水产养殖业；沼渣为蔬菜施肥和喂养畜禽，从而达到了物质利用的良性循环，缓解了农村饲料、肥料的缺乏问题，同时一些加工品和农产品可以输出到市场出售。因此该生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理和物种多样性原理。(2)蓝绿萍的代谢类型是自养需氧型，属于生产者。(3)过程a、b是对垃圾的分类处理；过程d、e是利用分解者的分解作用处理有机废弃物，此过程既充分利用了废弃有机物中的物质和能量，又减少了因燃烧带来的污染。答案：(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理(2)自养需氧型是生态系统的基石(3)将生活垃圾分类处理分解者除利用了有机垃圾中的能量外，还充分地、分层次地多级利用了垃圾中的物质，并且减少了因燃烧带来的污染旅游经济价值的大小很大程度上取决于它们与旅游消费市场经济发达地区的距离，经济距离越长，旅游者对旅游目的地的需求越低；靠近发达地区的旅游资源，其开发价值要优于远离发达区的旅游资源。3