2019-2020年高考生物一輪復習 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第38講 胚胎工程與生態(tài)工程講義 浙科版.doc

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2019-2020年高考生物一輪復習 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第38講 胚胎工程與生態(tài)工程講義 浙科版 [考試標準] 知識內容 加試要求 三、胚胎工程 (1)從受精卵談起 (2)胚胎工程 a a 四、生態(tài)工程 (1)生態(tài)工程的主要類型 (2)生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用 (3)活動：庭院生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分析 a a a 考點一　胚胎發(fā)育與胚胎工程 1．胚胎發(fā)育的過程 2．胚胎工程 (1)含義：在胚胎發(fā)育過程中進行的胚胎操作技術。 (2)技術：主要包括體外受精，胚胎體外培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。 (3)研究對象：主要限定于高等脊椎動物，特別是哺乳動物。 3．體外受精和胚胎體外培養(yǎng) (1)精子的采集及獲能：從附睪中取出成熟的精子，放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其達到獲能狀態(tài)。 (2)卵細胞的采集：最常用的方法是卵巢經(jīng)超數(shù)排卵處理后，用穿刺針吸取卵泡液(連同卵母細胞)取出，然后在體外進行人工培養(yǎng)，促進其成熟。 (3)受精：獲能的精子和成熟后的卵細胞在體外合適的環(huán)境下共同培養(yǎng)一段時間，便可受精。 (4)受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入和著床，通常移植的適宜時期是發(fā)育到8細胞以上的胚胎。 (5)胚胎體外培養(yǎng) ①早期胚胎在人工創(chuàng)造的環(huán)境中的發(fā)育。 ②胚胎不同發(fā)育期需要不同成分的培養(yǎng)液，尚無從受精卵到新生兒的全體外胚胎培養(yǎng)技術。 [診斷與思考] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精(　　) (2)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力(　√　) (3)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性(　　) (4)囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大(　　) (5)原腸胚時期的每一個細胞都屬于全能干細胞(　　) 2．胚胎移植是胚胎工程中的核心技術，下圖表示胚胎移植的操作流程。請據(jù)圖思考下列問題： (1)圖中供體牛和受體牛分別是哪些？選擇標準是什么？ 提示　供體牛是良種公、母牛；受體牛是一般受體奶牛和一般受體肉牛。 選擇標準：供體是遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體，受體是健康、有繁殖能力的個體。 (2)對供體牛和受體牛要進行怎樣的處理？ 提示　對供體牛進行超數(shù)排卵處理；對供、受體進行同期發(fā)情處理。 (3)用于移植的早期胚胎應是發(fā)育到哪些階段的胚胎？ 提示　桑椹胚或囊胚。 題組　胚胎發(fā)育和體外受精過程分析 1．下圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述錯誤的是(　　) A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精 B．②過程只與細胞膜的流動性有關 C．③過程的細胞增殖方式是有絲分裂 D．④過程屬于胚胎移植過程 答案　B 解析　在進行體外受精時，獲取的精子需獲能后才能進行體外受精；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與膜的流動性有關)、核的融合等；③過程是卵裂過程，該過程的細胞增殖方式是有絲分裂；④過程是將早期胚胎移入受體子宮的過程，屬于胚胎移植過程。 2．下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是(　　) A．絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性 B．卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大 C．囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性 D．原腸胚發(fā)育分化形成內外兩個胚層 答案　A 解析　為保證物種在遺傳上的穩(wěn)定性，同一物種的精卵細胞在結合時，需要先通過細胞的識別，此過程由細胞膜上的糖蛋白完成，因糖蛋白具有物種特異性，其細胞識別也具有物種特異性，A項正確；受精卵卵裂時產(chǎn)生的細胞團稱為卵裂球，隨卵裂球細胞數(shù)目的增加，細胞逐漸變小，總體積基本不變，B項錯誤；滋養(yǎng)層細胞是已經(jīng)具有定向分化趨向的細胞，分化方向一旦確定即穩(wěn)定而不可逆轉，失去了發(fā)育的全能性，C項錯誤；原腸胚發(fā)育分化會形成各種器官原基，D項錯誤。 3．培育“試管山羊”的基本過程如圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是(　　) A．甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數(shù)排卵 B．乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟 C．丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液 D．丁過程中早期胚胎須移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內 答案　A 解析　對小型動物而言，一般采用注射促性腺激素的方法來促進雌性個體的超數(shù)排卵，A項正確；乙過程為體外受精過程，B項錯誤；乙過程即受精時用獲能培養(yǎng)液或者專門的受精溶液，丙過程為體外胚胎培養(yǎng)過程，所用溶液為發(fā)育培養(yǎng)液，C項錯誤；對代孕母羊的要求只是身體健康，而對它的性狀無要求，D項錯誤。 體外受精和胚胎體外培養(yǎng)的流程 考點二　胚胎移植、胚胎分割及胚胎干細胞 1．胚胎移植 (1)概念：指將經(jīng)濟價值較高、遺傳性狀優(yōu)良的母畜，經(jīng)過激素處理，使其超數(shù)排卵后受精，然后將發(fā)育的早期胚胎分別移植到同期發(fā)情的代孕母的子宮內，通過代孕母妊娠產(chǎn)仔的技術。 (2)供體：指提供胚胎的動物。 (3)受體(代孕母)：接受胚胎的動物。 (4)過程：供體母畜―→早期胚胎同期發(fā)情排卵、但未經(jīng)配種的受體的相應部位后代。 (5)意義：胚胎工程中獲得后代的唯一方法。 2．胚胎分割 (1)概念：借助顯微操作技術將早期胚胎切割成幾等份，再移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生同卵多仔后代的技術。 (2)基本過程：良種母牛取出,早期胚胎分割的胚胎或細胞受體后代。 (3)意義：可成倍增加胚胎數(shù)量，是一種快速繁殖良種畜的方法。 3．胚胎干細胞 (1)來源：囊胚內細胞團。 (2)培養(yǎng)：一般用胚胎成纖維細胞作飼養(yǎng)層培養(yǎng)胚胎干細胞，這樣可以促進干細胞生長的同時抑制干細胞的分化。 (3)獲?。喊雅咛ジ杉毎诺接酗曫B(yǎng)層的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，直到內細胞團突出飼養(yǎng)層外，用酶消化或機械剝離內細胞團，再把它用酶消化成單個細胞，置于新鮮培養(yǎng)液中培養(yǎng)。 (4)應用：①胚胎干細胞核移植：將胚胎干細胞核移植到去核卵細胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物的技術。 ②用干細胞克隆器官，為器官移植提供器官。 [診斷與思考] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)采用胚胎分割技術產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的(　√　) (2)在對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割(　　) (3)在胚胎移植中，對供體母羊要做超數(shù)排卵處理，對供、受體要做同期發(fā)情處理(　√　) (4)胚胎分割移植應選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚(　　) (5)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點(　√　) 2．探究用于移植的胚胎來源及生殖方式 提示　(1)核移植無性繁殖。 (2)體外受精有性生殖。 (3)體內受精→沖卵→移植→有性生殖。 3．什么是飼養(yǎng)層細胞，它有什么作用？ 提示　飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞，在干細胞培養(yǎng)時，可作為提供干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞。 題組　胚胎移植、胚胎分割及胚胎干細胞的應用及過程分析 1．牛胚胎移植的基本程序如下圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的胚胎 B．圖中a指的是超數(shù)排卵，可用促性腺激素 C．為了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植 D．供體和受體(代孕母牛)要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應 答案　D 解析　胚胎移植的目的是發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力；胚胎分割是將一個胚胎分成多份，從而提高了優(yōu)良胚胎的利用率；胚胎移植過程不同于器官移植，并不是將胚胎移植到受體的體內，而是在受體的子宮內發(fā)育，所以沒有排斥反應，不需要進行免疫檢查。 2．下列關于胚胎分割的說法中，正確的是(　　) A．胚胎分割移植可產(chǎn)生基因型完全相同的新個體 B．胚胎分割次數(shù)越多，產(chǎn)生的新個體也就越多 C．胚胎分割移植屬于有性生殖 D．胚胎分割若在囊胚期，不僅內細胞團要均等分割，滋養(yǎng)層也要均等分割 答案　A 解析　胚胎分割移植的各部分是由一個受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的，其基因型完全相同，屬于無性生殖。在囊胚期分割時的關鍵是要注意內細胞團的均等分割。實踐證明，同卵多胎的可能性很小，所以不宜分割次數(shù)過多。 3．某研究小組準備對某種動物的胚胎干細胞進行動物細胞培養(yǎng)。下列有關敘述正確的是(　　) A．胚胎干細胞在不加飼養(yǎng)層的培養(yǎng)基中培養(yǎng)會出現(xiàn)細胞分化 B．可從原腸胚中獲取胚胎干細胞 C．胚胎干細胞在原代培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象 D．胚胎干細胞經(jīng)培養(yǎng)能分裂分化成新個體 答案　A 解析　加飼養(yǎng)層的胚胎干細胞不分化，不加飼養(yǎng)層的胚胎干細胞能分化成組織器官；胚胎干細胞來源于早期胚胎(囊胚)，內細胞團為胚胎干細胞，原腸胚已經(jīng)發(fā)生細胞分化；如果不出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，那么細胞已經(jīng)發(fā)生癌變，因此胚胎干細胞的原代培養(yǎng)也會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象； 胚胎干細胞雖然具有發(fā)育全能性，但是憑目前技術還不能由干細胞發(fā)育成新個體。  胚胎移植與胚胎分割的操作流程 胚胎移植操作流程 胚胎分割操作流程 考點三　生態(tài)工程的原理及主要類型 1．生態(tài)工程的研究原理和研究對象 2．生態(tài)工程的主要類型 (1)物質循環(huán)利用的生態(tài)工程 ①城市生活垃圾進行減量化、無害化、資源化處理。 ②農(nóng)村發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，將農(nóng)作物秸稈“過腹還田”等。 (2)節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程：農(nóng)業(yè)區(qū)域實施節(jié)水灌溉技術，城市、工業(yè)開發(fā)節(jié)水性質的生態(tài)系統(tǒng)；對廢水、污水等實施減量、回收、再生和再循環(huán)的措施。 (3)山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程：利用小流域自然資源，將治坡、治溝、修梯田與發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)結合。 (4)清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程：生產(chǎn)沼氣，開發(fā)利用太陽能、風能等清潔及可再生能源。 [診斷與思考] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)生態(tài)農(nóng)業(yè)的指導思想是環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展(　√　) (2)生態(tài)工程是無消耗、多效益的工程(　　) (3)設計良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時，應遵循的基本原則是追求經(jīng)濟效益的最大化(　　) (4)礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復工程的關鍵是優(yōu)先選擇農(nóng)作物以提高經(jīng)濟效益(　　) 2．用流程圖形式展示生態(tài)經(jīng)濟的生產(chǎn)方式 提示　原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品的生產(chǎn)體系。 題組　生態(tài)工程的原理及主要類型 1．如圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式。從圖中可知該生態(tài)工程屬于(　　) A．物質循環(huán)利用的生態(tài)工程 B．節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程 C．山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程 D．清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程 答案　B 解析　這是一個對養(yǎng)豬場的廢水進行回收、再生的生態(tài)工程。 2．據(jù)下圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學原理的是(　　) A．物質經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán) B．每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益 C．由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低 D．由于各級產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染 答案　C 解析　選項A符合物質循環(huán)再生原理；選項B對物質循環(huán)再生進行了進一步闡述；選項C與能量多級利用提高了能量利用效率不符；選項D在物質循環(huán)再生基礎上，闡述了“污染物是放錯地點的原料”的含義。 對生態(tài)工程具體實例所遵循的原理的幾個易錯點 (1)單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)蟲害——物種多樣性原理。 (2)草原確定合理載畜量，不能過度放牧——平衡原理。 (3)引種考慮適應環(huán)境——協(xié)調原理。 (4)林業(yè)生態(tài)工程建設，既考慮種樹又考慮生活問題——系統(tǒng)整體性原理。 考點四　生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用 1．庭院生態(tài)工程 進行物質和能量的多級利用。 2．農(nóng)業(yè)生態(tài)工程 按照生態(tài)和經(jīng)濟規(guī)律，種養(yǎng)結合，優(yōu)化設計。 3．主要技術 (1)物質的良性循環(huán)技術。 (2)潔凈可再生的新能源開發(fā)技術。 (3)種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術。 (4)套種、間種、輪種制度；立體養(yǎng)殖技術；生物防治技術等。 [診斷與思考] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)退耕還林還草的措施主要利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術是種植業(yè)和畜牧業(yè)合理優(yōu)化技術(　√　) (2)“秸稈的多級利用”充分體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質循環(huán)再生原理(　√　) (3)在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，物質經(jīng)多次重復利用，提高了物質利用率(　√　) (4)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)時巧設、增設食物鏈的目的是使食物鏈延長，消耗能量環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)總能量利用率降低(　　) 2．如圖是某生態(tài)工程示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)從生態(tài)學角度分析，人們建立圖示的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)物質的循環(huán)再生和能量的多級利用；該系統(tǒng)中將植物秸稈、動物糞便等廢棄物合理地進行了利用，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的物質循環(huán)再生原理。 (2)該生態(tài)工程能生產(chǎn)出無公害大米的原因是減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，減少了環(huán)境污染。 (3)將蘑菇房與蔬菜大棚相通可提高蔬菜產(chǎn)量，原因是蘑菇呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可以供蔬菜進行光合作用，使其光合作用增強。 題組　生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)中的應用 1． “糧桑魚畜”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是江浙平原水網(wǎng)地區(qū)典型的高效農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，下圖表示這一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。據(jù)圖示判斷下列說法錯誤的是(　　) A．沼氣池的建立既充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，又防止了環(huán)境污染 B．通過巧接食物鏈使原本流向分解者的能量更多地流向了人，提高了能量的傳遞效率 C．這一生態(tài)工程模式主要適用于江浙平原而不適用于我國西北地區(qū)，這是因為在建立生態(tài)工程時還需要遵循“整體、協(xié)調、循環(huán)、再生”的原理 D．上述生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結構達到改善系統(tǒng)功能的效果 答案　B 解析　沼氣池的建立使物質得以充分利用，實現(xiàn)了能量的多級利用，同時減少了環(huán)境污染；該生態(tài)農(nóng)業(yè)調整食物鏈實現(xiàn)了物質的循環(huán)利用，提高了能量利用率，但沒有改變能量傳遞效率。 2．下面為一庭院生態(tài)系統(tǒng)各成分的組成和相互關系的示意圖，下列關于該生態(tài)系統(tǒng)的分析中，正確的是(　　) A．建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)物質和能量的循環(huán)利用，提高經(jīng)濟效益 B．若在果樹間間作綠肥類雜草，能導致該系統(tǒng)中生物多樣性增加，可能有效控制果園中某些害蟲的數(shù)量從而減少對果樹的危害 C．在庭院中飼養(yǎng)雞鴨能提高生態(tài)系統(tǒng)中物質的利用效率，增加產(chǎn)量，但由于食物鏈延長，生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率會降低 D．在庭院中建沼氣池處理垃圾、糞便和植物枝葉，目的是盡可能減少分解者獲得的能量，從而使能量流向對人有益的部分 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能循環(huán)利用；增加生物的多樣性，可提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；能量沿食物鏈傳遞的效率與食物鏈的長短無關。 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設計原則 (1)應當能夠體現(xiàn)生態(tài)學原理與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術相結合的原則。 (2)應當能夠構成一個合理的生產(chǎn)結構。 (3)應當充分利用自然界的物質和能量資源。 (4)應當體現(xiàn)減少環(huán)境污染的原則。 (5)應當充分考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)的綜合效益。 (6)所設計的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從理論上看應當能夠實現(xiàn)良性循環(huán)。 練出高分 1．胚胎工程是一項綜合性的動物繁育技術，可在畜牧業(yè)和制藥業(yè)等領域發(fā)揮重要作用。下圖是通過胚胎工程培育試管牛的過程。 (1)從良種母牛的卵巢中采集的卵母細胞，都需要進行體外培養(yǎng)，其目的是 ；從良種公牛采集的精子需 后才能進行受精作用。 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時，除了給予一定量的O2以維持細胞呼吸外，還需要提供 氣體以維持 。 (3)圖中過程A稱為 ，它在胚胎工程中的意義在于 。 (4)研制能夠產(chǎn)生人類白細胞介素的牛乳腺生物反應器，需將目的基因導入牛受精卵，最常用的導入方法是 ；獲得轉基因母牛后，如果 即說明目的基因已經(jīng)表達。 答案　(1)使卵母細胞成熟(或：使卵母細胞獲得受精能力)　獲能　(2)CO2 　培養(yǎng)液(基)的pH　(3)胚胎移植　提高優(yōu)良母畜的繁殖率　(4)顯微注射法　牛奶中含有人類白細胞介素(或：牛乳腺細胞已合成人類白細胞介素) 解析　獲取的卵母細胞只有少數(shù)成熟，大部分需培養(yǎng)后才發(fā)育成熟，具備受精條件。獲得的精子也要經(jīng)過獲能處理后才能與卵細胞受精。動物細胞培養(yǎng)需要給予O2和CO2，給予CO2的目的是維持培養(yǎng)液正常的酸堿度。胚胎移植是胚胎工程中的關鍵環(huán)節(jié)，也為研究胚胎工程的其他技術提供了保障。將目的基因導入動物細胞的常用方法是顯微注射法，檢測目的基因是否表達的方法是檢測有無目的基因的表達產(chǎn)物。 2．胚胎工程技術包含的內容很豐富，下圖是胚胎工程技術研究及應用的相關情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請據(jù)圖回答下列問題： (1)應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于 ，為一次獲得多個細胞B，往往需要向供體2內注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是 。 (2)將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的肝素溶液中進行培養(yǎng)，其目的是 。 (3)通過應用2獲得小牛，涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是 。 (4)應用3中的細胞D取自囊胚的 。 (5)應用4中獲得二分胚①和②，移植到受體牛中得到兩只小牛，兩只小牛的性別 。 答案　(1)供體1和供體2　注射一定量的性激素后會抑制下丘腦和垂體的活動，從而導致相關激素分泌量下降，進而引起自身性激素分泌量減少，影響排卵　(2)誘導精子獲能　(3)胚胎移植　(4)內細胞團　(5)相同 解析　(1)應用1是通過體細胞核移植技術獲得克隆牛。克隆動物的遺傳物質主要來自體細胞供體1，少量來自卵細胞供體2。給供體2注射促性腺激素而不是性激素可以促使其超數(shù)排卵，是因為注射一定量的性激素后會抑制下丘腦和垂體的活動，從而導致相關激素分泌量下降，進而引起自身性激素分泌量減少，影響排卵。(2)應用2通過體外受精和早期胚胎培養(yǎng)技術獲得試管牛。將優(yōu)良公牛的精子收集后放在一定濃度的肝素溶液中進行培養(yǎng)，其目的是使精子獲能，只有經(jīng)過獲能處理的精子才能與卵子結合。(3)胚胎工程的最后一道“工序”是胚胎移植。(4)應用3是胚胎干細胞培養(yǎng)技術。胚胎干細胞D取自囊胚的內細胞團。(5)應用4通過胚胎分割技術獲得同卵雙胎小牛。所以兩只小牛的性別相同，同為雌性或者雄性。 3．克隆羊的成功轟動世界，它不僅奠定了疾病克隆性治療的基礎，而且解決了器官移植中供體不足的問題，同時也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對克隆羊技術的拓展圖和應用。請據(jù)圖回答問題： (1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術有 、 和 等。 (2)下列有關胚胎移植的敘述，正確的有 。 A．沖卵指的是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子 B．只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育 C．供體和受體要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應 D．不同動物其胚胎移植的時間不同，人的胚胎移植最好在原腸胚階段進行 (3)圖中兩個克隆動物長大后，各方面特征與原型動物相同，這說明 具有全能性，早期胚胎發(fā)育在 階段以前的細胞是全能細胞。 (4)使用培養(yǎng)基進行胚胎干細胞培養(yǎng)時，通常要加入 等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細胞生活所需的 。 (5)圖中從“內細胞團到胚胎干細胞”的培養(yǎng)過程中，一般用 處理內細胞團，使之分散成單個細胞。 (6)在體外培養(yǎng)胚胎干細胞能否獲得動物器官？為什么？ 。 答案　(1)動物細胞培養(yǎng)　細胞核移植　胚胎移植 (2)AB　(3)動物體細胞核　桑椹胚　(4)血清　溫度、pH　(5)胰蛋白酶　(6)不能。因為胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化 解析　(1)克隆技術涉及到的生物技術包括動物細胞培養(yǎng)、動物體細胞核移植技術、早期胚胎的培養(yǎng)技術、胚胎移植技術等。(2)胚胎移植中，配種或輸精后，要用特定的裝置把母體子宮內的胚胎沖洗出來，稱為沖卵，A項正確。只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受，并繼續(xù)發(fā)育，B項正確。胚胎移植時，受體母畜對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，所以不需要免疫學檢驗，因此C項錯誤。不同動物其胚胎移植的時間不同，人的胚胎移植最好在8～16個細胞階段進行，D項正確。(3)通過克隆技術獲得克隆動物說明高度分化的動物體細胞核也具有全能性。早期胚胎發(fā)育在桑椹胚階段以前的細胞是全能細胞。(4)動物細胞培養(yǎng)液中通常要加入血清等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細胞生活所需的溫度和pH。(5)圖中從“內細胞團到胚胎干細胞”的培養(yǎng)過程中，必須用胰蛋白酶處理內細胞團，使之分散成單個細胞。干細胞形成組織、器官必須要進行細胞的分裂和分化。(6)在體外培養(yǎng)胚胎干細胞不能獲得動物器官，因為胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不發(fā)生分化。 4．如圖為牛胚胎移植示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)胚胎移植對供體母牛、供體公牛、受體母牛的要求分別是 、 、 。 (2)供體母牛和供體公牛是否為同一物種？為什么？ (3)②處理的方法是 。 (4)一次給受體移入胚胎產(chǎn)生了多個后代，其基因型一定相同嗎？為什么？ 。 (5)⑤過程產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質與⑥的遺傳物質是否相同？ ，為什么？ 。 (6)進行胚胎移植的意義是 。 答案　(1)優(yōu)質母?！?yōu)質公?！∑胀概！?2)是同一物種。不同物種間存在生殖隔離　(3)注射激素　(4)不一定。供體母牛與公牛不一定都是純合子　(5)不相同　因為犢牛的遺傳物質來源于供體母牛和供體公牛，且供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受受體母牛的影響　(6)提高優(yōu)良品種家畜的繁殖能力和加速品種改良 解析　胚胎移植時，所用的供體母牛、供體公牛均為優(yōu)質牛，受體母牛為普通牛即可。體外受精時應選擇同一物種的精子與卵子，否則會因存在生殖隔離，而不能完成受精作用或胚胎不能發(fā)育等問題。胚胎移植時通常用激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。一次移植的多個胚胎其基因型可能相同，也可能不同。如果供體母牛和供體公牛都是純合子，基因型是相同的，反之，不能確定。受體母牛只是提供胚胎發(fā)育的場所。進行胚胎移植可以提高優(yōu)良個體的繁殖能力和加速品種改良。 5．如圖是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答下列問題： (1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技術有 和 。 (2)用激素處理的目的是使B牛 。 (3)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應的生理變化后，才能與B牛的卵子結合，完成受精作用，這個過程叫 。 (4)生產(chǎn)上常用 期的胚胎進行胚胎移植。若希望同時獲得多個性狀相同的家畜個體，可以使用 技術。 答案　(1)動物細胞培養(yǎng)　胚胎移植　(2)超數(shù)排卵　(3)精子獲能　(4)桑椹胚或囊胚　胚胎分割 解析　圖示方法中Ⅰ為利用體外受精和胚胎移植的方法培育試管牛，Ⅱ為克隆牛技術，兩者均用到動物細胞培養(yǎng)和胚胎移植技術；進行體外受精前，要用促性腺激素處理促使B牛超數(shù)排卵。精子在受精前要經(jīng)過獲能過程；為保證移植胚胎的成活率，應在囊胚期或桑椹胚期移植，利用胚胎分割技術還可獲得多個性狀相同的個體。 6．某城市在建設過程中，更加注重生態(tài)文明的建設。如利用人工建立的濕地公園對生活污水進行凈化處理，形成藻菌共生的污水凈化系統(tǒng)，還可以利用藻類蛋白養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨等獲得良好的經(jīng)濟效益。下面是利用人工濕地凈化生活污水的原理簡圖。請據(jù)圖回答問題： (1)輸入人工濕地的能量為 。 (2)人工濕地中的蘆葦屬于挺水植物，綠藻屬于浮游植物，黑藻屬于沉水植物，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了群落具有 結構。該人工濕地的建設體現(xiàn)了生態(tài)工程的基本原理有 等。 (3)該人工濕地中的蘆葦、藻類等植物生長迅速，其主要原因是 。 (4)細菌、真菌等微生物的分解作用是凈化污水的重要途徑，為了提高分解的效率，可采取的有效措施是 。 (5)用恰當?shù)募^和文字完成該人工濕地的碳循環(huán)圖解。 (6)某生物興趣小組在實地調查了該人工濕地后，在大力贊賞利用濕地對生活污水進行凈化處理的同時，還向相關部門提出了應加強對重點污染源的控制這一合理的建議，其依據(jù)的生態(tài)學理由是 。 答案　(1)光能和污水有機物中的化學能　(2)垂直　物質循環(huán)再生原理、協(xié)調與平衡原理　(3)細菌、真菌等微生物分解污水中的有機物為植物生長提供了充足的氮、磷等礦質養(yǎng)料和光合作用所需的CO2　(4)向水體中適當通入空氣　(5)見下圖 (6)生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有限的 解析　輸入人工濕地的能量有各種植物通過光合作用固定的太陽能和生活污水中的化學能。不同的生物生活在不同的層次，這體現(xiàn)了群落的垂直結構。人工濕地中的細菌、真菌分解污水中的有機物產(chǎn)生大量的氮、磷，被人工濕地中的蘆葦、藻類等植物吸收，導致其生長迅速。濕地中的細菌、真菌多數(shù)為需氧型微生物，為提高其分解效率，可不斷向水體中通入一定量的空氣。 7．一青年農(nóng)民利用自己學習的生態(tài)學知識，在自家庭院里建了一個小型生態(tài)農(nóng)業(yè)，年創(chuàng)收上萬元。下圖是該家庭生態(tài)工程的模式圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)從圖中可知，人類生活中所需的能源來自于太陽能、沼氣等。利用這些能源與利用煤炭相比，突出的優(yōu)點是 。 (2)該生態(tài)工程中的能量能夠更多地被人類利用，原因是 。 (3)生態(tài)工程建設的目的就是遵循自然界 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比較，生態(tài)工程具有 的特點。 (4)據(jù)生態(tài)工程中的物種多樣性這一原理，有人認為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設中，應使食物鏈和營養(yǎng)級越長越多越好，你是否支持這一觀點？ 。 答案　(1)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染　(2)充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用　(3)物質循環(huán)　少消耗、多效益、可持續(xù)　(4)否 解析　(1)該生態(tài)農(nóng)業(yè)減少了燃燒煤炭所產(chǎn)生的污染。(2)該生態(tài)工程充分利用了廢棄物中的能量，實現(xiàn)了能量的多級利用，使能量能夠更多地被人類利用。(3)生態(tài)工程建設的目的就是遵循自然界物質循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。生態(tài)工程的特點是少消耗、多效益、可持續(xù)。(4)由于食物鏈越長，營養(yǎng)級越多，則能量損耗越多，不能充分利用能量。