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2019届高考生物二轮专题练习胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题及生态工程1.(2016全国卷)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题:(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为_XX或XY_。过程表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用_显微操作_的方法。代表的过程是_胚胎移植_。(2)经过多次传代后,供体细胞中_遗传物质_的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是_卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响_。(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了_动物已分化体细胞的细胞核具有全能性_。解析(1)核移植过程中,供体的体细胞中性染色体组成可为XX或XY;去核时常采用显微操作的方法;图示过程表示胚胎移植。(2)细胞培养过程中,经过多次传代培养,细胞中遗传物质的稳定性会降低。(3)由于卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响,所以克隆动物与供体性状不完全相同。(4)克隆动物的成功获得证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。2(2018湖北八校模拟)请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题:(1)目前,科学家通过细胞核移植实验,培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中,一般通过_电脉冲(或电刺激)_(物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到_桑椹胚或囊胚_阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行_获能_处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至_M中期(减数分裂第二次分裂中期)_,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是_体细胞分化程度高,不容易恢复全能性_。(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、_人干扰素基因(或目的基因)_、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的_受精卵_(填“受精卵”或“乳腺细胞”),导入方法是_显微注射法_。解析在核移植实验中通过电刺激可将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育;当胚胎发育到桑椹胚或囊胚时可进行移植;在体外受精时,需将收集的精子进行获能处理,并将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才能进行受精;利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是体细胞分化程度高,不容易恢复全能性;基因工程中的基因表达载体包含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等;动物基因工程中将目的基因导入的受体细胞是受精卵,用显微注射法导入。3如图为牛胚胎移植过程示意图,请回答下列问题。(1)阶段常用_促性腺_激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。(2)冲卵的生理学基础是_早期胚胎形成后处于游离状态,未与母体子宫建立联系_。(3)阶段对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到_囊胚_或_桑椹胚_阶段。(4)若要通过获得遗传物质完全相同的多个新个体,可对阶段检查合格的胚胎进行_胚胎分割_技术处理,该过程中应注意对_内细胞团_进行均等分割。(5)ES或EK细胞的形态特征是_体积小、细胞核大、核仁明显_,在培养液中加入_分化诱导因子_,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。解析(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。(2)早期胚胎形成后处于游离状态,未与母体子宫建立联系,这是冲卵的生理学基础。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体,胚胎分割时注意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征,胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。4(2018北京卷)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于_生产者_。水库中各种生物共同构成_(生物)群落_。(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的_捕食对象/食物_的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以thm2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的_捕食者/天敌_。(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食。由下图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量_明显下降_,引起该变化的原因是_鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系_。(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的_比例_,从而达到改善水质的目的。(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施_定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响_。解析(1)引起水库生态系统中“水华”的藻类,可利用太阳能合成有机物,属于生产者。生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合。(2)欲确定鲢、鳙的投放量,需考虑投放区鲢、鳙的捕食对象(即上一营养级)的生物积累量,然后根据能量传递效率计算出鲢、鳙的投放量。为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀水库中鲢、鳙的捕食者(天敌)。(3)分析柱状图,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放后,银鱼的生物积累量明显下降,可能原因是鲢、鳙和银鱼都以浮游动物为食,三者之间存在竞争关系。(4)通过在水库中人为投放鲢、鳙这一方法,调整水库中相关物种(如浮游动物、藻类)生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的。(5)为了实现生态效益和经济效益的双赢,要注意控制鲢、鳙的数量,如定期适度捕捞鲢、鳙,定期合理投放鲢、鳙,控制性捕杀鲢、鳙的捕食者等,还要注意控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响。5(2011全国卷)现有一生活污水净化处理系统,处理流程为“厌氧沉淀池曝气池兼氧池植物池”。其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后,可用于浇灌绿地。回答问题:(1)污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化,在这个过程中,微生物通过_无氧和有氧(或细胞)_呼吸将有机物分解。(2)植物池中,水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了_群落_(生态系统、群落、种群)。在植物池的食物网中,植物位于第_一_营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于_生产者_所固定的_太阳_能。(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、_物质循环再生_和_物种多样性_等原理。(4)一般来说,生态工程的主要任务是对_已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)_进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。解析本题主要考查生态系统的结构和功能以及生态工程的基本原理。微生物分解有机物是通过呼吸作用(既有有氧呼吸也有无氧呼吸)来完成的;在同一时间聚集在一定区域内的各生物种群共同构成一个生物群落。在食物网中植物(寄生植物除外)一般都处于第一营养级,地球上几乎所有生态系统的能量都来源于太阳能;生态工程是指人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法,通过系统设计和调控技术组装,对已被破坏的生态系统进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,追求生态、经济、社会效益的统一。生态工程遵循物质循环再生、物种多样性、协调与平衡、整体性等基本原理。6(2018南京三模)南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来,成为一种高效良性循环,生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点,完成下列问题:(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的_物质循环再生原理_、_物种多样性原理_和_整体体_原理。(2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示:在图中标出箭头,表示生产过程中的物质循环。如果将“无机物农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响?_土壤中的无机物得不到补充,物质循环受到破坏,土壤肥力下降_。(3)在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程,据图分析不符合生态工程原理的叙述是(C)A物质经过多级利用,实现了良性循环B每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益C由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低D由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染(4)据生态工程中的物种多样性这一原理,有人认为生态农业建设中,应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学有关生态工程原理,分析该结论是否正确,为什么?_不正确。因为食物链越长,各营养级中的生物数量难以达到一定规模,影响经济效益;营养级越多,高层次营养级生物获得的能量越少,营养级生物数量也越少_。答案:(2)如图所示:7(2018福建长泰二中月考)生态农业建设是建设社会主义新农村的重要内容之一。下面是两种生态农业模式:模式1:鸡猪鱼立体养殖模式:一亩鱼池配68头猪,100120只鸡,鱼池中各种鱼的比例大致为:花白鲢占20%,草鱼占40%,鲤鱼、鳙鱼占40%,每亩投放鱼苗4500尾。每天从鸡舍中收集新鲜的鸡粪晒干,经初步发酵后混入一定量饲料喂猪,猪粪喂鱼。模式2:“四位一体”生态模式:以太阳能为动力,以沼气为纽带,将日光温室、沼气池、蔬菜种植和温室养猪相结合的一种新的农业生产模式。请分析回答有关问题:(1)在模式1中,必须注意某种鱼的投入数量,不宜超过该鱼在生态系统中的_环境容纳量_。鱼塘中不同鱼类生活在不同水层,体现了生物群落的_垂直_结构。(2)在上述两种农业生产模式中,模式2主要体现了_种养结合_的优化设计,按照_生态和经济_规律通过综合优化,使系统从总体上获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。(3)沼气池中的产甲烷杆菌在生态系统中属于_分解者_(填生态成分)。(4)下列不属于生态农业生产方式的是_C_。A病虫害的生物防治B作物轮作、套种C使用化肥提高作物产量D秸秆等农业废弃物的资源化利用(5)当农业生产对人类自身生存环境产生负效应的时候(如农药的过度使用等),最终会导致对人类自身的伤害,故农业要与生态工程紧密结合,如通过增加农业生态系统的_生物多样性_,把能量流动和物质循环引导到更多和更小的循环圈中。下列实现人与自然的和谐发展措施中,最合理的是_C_。A通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源B使用化学农药防治病虫害,保证粮食稳产C发展生态农业,实现物质和能量的多级利用D大力开垦湿地,扩大粮食种植面积8科学家将蜘蛛的相关基因导入山羊体内,创造
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