高考生物二輪專題復習 專題12 現代生物科技專題課件.ppt

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專題12 現代生物科技專題 1 基因工程的誕生 A 2 基因工程的原理及技術 A 3 基因工程的應用 B 4 蛋白質工程 A 5 植物的組織培養(yǎng) B 6 動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆 A 7 細胞融合與單克隆抗體 A 8 動物胚胎發(fā)育的基本過程 A 直擊考綱 9 胚胎工程的理論基礎 A 10 胚胎干細胞的移植 A 11 胚胎工程的應用 B 12 轉基因生物的安全性問題 A 13 生物武器對人類的威脅 A 14 生物技術中的倫理問題 A 15 生態(tài)工程的原理 A 16 生態(tài)工程的實例及應用 B 直擊考綱 真題重溫 知能回歸 典題特訓 基因工程與蛋白質工程 判斷下列有關基因工程和蛋白質工程的敘述 1 限制性核酸內切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶 用前者可切割煙草花葉病毒的核酸 2009 浙江 3B和2010 浙江 2A 2 每個重組質粒至少含一個限制性核酸內切酶識別位點 2011 浙江 6B 真題重溫 3 應用DNA探針技術可以檢測轉基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達 2011 四川 5D 4 自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上 屬于基因工程 2010 大綱全國 5D 5 從某海洋動物中獲得一基因 其表達產物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1 目前在P1的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物 首先要做的是依據P1氨基酸序列設計多條模擬肽 2013 廣東 3C 6 采用蛋白質工程進一步改造AFB1解毒酶的基本途徑是 從提高酶的活性出發(fā) 設計預期的蛋白質結構 推測應有的氨基酸序列 找到相對應的脫氧核苷酸序列 2012 天津 8節(jié)選 1 掌握基因工程的主干知識圖解 知能回歸 1 目的基因的獲 2 基因表達載體的構建 目的基因 啟動子 終止子 標記基因 3 將目的基因導入受體細胞導入植物 農桿菌轉化法 基因槍法 花粉管通道法導入動物 顯微注射法導入微生物導入微生物細胞 感受態(tài)細胞法 用Ca2 處理 4 目的基因的檢測與鑒定插入檢測 DNA分子雜交轉錄檢測 DNA RNA分子雜交翻譯檢測 抗原 抗體雜交個體水平檢測 抗性接種實驗 2 基本工具 3 基因表達載體的構建過程 1 2014 廣東 25 利用基因工程技術生產羧酸酯酶 CarE 制劑的流程如圖所示 下列敘述正確的是 多選 典題特訓 A 過程 需使用逆轉錄酶B 過程 需使用解旋酶和PCR獲取目的基因C 過程 使用的感受態(tài)細胞可用NaCl溶液制備D 過程 可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導入受體細胞 解析A項 過程 是通過逆轉錄獲取DNA 逆轉錄過程需要用到逆轉錄酶 B項 過程 指的是從cDNA文庫中獲取目的基因 不需要利用PCR技術 也用不到解旋酶 C項 過程 中使用的感受態(tài)細胞要用CaCl2溶液制備 而不是用NaCl溶液制備 D項 過程 鑒定目的基因是否已經導入受體細胞 可以用標記的目的基因為探針來檢測受體細胞中是否存在目的基因 即利用DNA分子雜交鑒定 答案AD 2 2014 重慶 4 下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖 以下相關敘述 正確的是 A 的構建需要限制性核酸內切酶和DNA聚合酶參與B 侵染植物細胞后 重組Ti質粒整合到 的染色體上C 的染色體上若含抗蟲基因 則 就表現出抗蟲性狀D 只要表現出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 解析A項 為重組Ti質粒 其構建需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶參與 B項 含重組Ti質粒的農桿菌侵染植物細胞后 重組Ti質粒上的目的基因整合到受體細胞 的染色體上 而并非整個重組Ti質粒整合到 的染色體上 答案D C項 目的基因導入受體細胞后不一定能進行表達 所以抗蟲基因導入植物細胞后 培育成的植株也不一定具有抗蟲性狀 D項 轉基因抗蟲植株是否培育成功 可以從個體水平上進行檢測 即觀察植株是否具有抗蟲性狀 如果具有抗蟲性狀則說明發(fā)生了可遺傳變異 基因重組 3 2014 江蘇 23改編 下列關于基因工程技術的敘述 錯誤的是 多選 A 切割質粒的限制性核酸內切酶均特異性地識別6個核苷酸序列B PCR反應中溫度的周期性改變是為變性 復性 延伸創(chuàng)造條件C 載體質粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標記基因D 抗蟲基因即使成功地插入到植物細胞染色體上也未必能正常表達 解析A項 限制性核酸內切酶大多特異性地識別6個核苷酸序列 但也有少數限制性核酸內切酶能識別4個 5個或8個核苷酸序列 答案AC B項 PCR反應中溫度的周期性變化是為變性 復性和延伸創(chuàng)造條件 C項 載體質粒上的抗生素抗性基因可作為標記基因 供重組DNA的鑒定和選擇 而不是抗生素合成基因 D項 目的基因導入受體細胞后不一定能正常表達 4 圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度 bp即堿基對 和部分堿基序列 圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列 現有Msp BamH Mbo Sma 4種限制性核酸內切酶 它們識別的堿基序列和酶切位點分別為 C CGG G GATCC GATC CCC GGG 下列分析中正確的是 A 若用限制酶Msp 完全切割圖1中DNA片段 會破壞2個磷酸二酯鍵B 若圖1所示DNA虛線方框內的堿基對被T A替換 用限制酶Sma 完全切割后會產生3種不同的DNA片段C 若切割圖2中的質粒以便拼接目的基因D應選擇限制酶BamH 和Mbo D 若用上述條件構建含有目的基因D的重組質粒并成功導入細菌體內 則此細菌在添加抗生素A和B的培養(yǎng)基中不能存活 解析由題意可知 圖1中的目的基因含有2個限制酶Msp 的切割位點 完全切割后會破壞4個磷酸二酯鍵 故A錯誤 答案D 若圖中堿基對被替換后 限制酶Sma 的切割位點只有1個 完全切割后能產生2種不同的DNA片段 故B錯誤 若切割圖2中的質粒 并且不能破壞目的基因 最好選擇限制酶BamH 進行切割 故C錯誤 由于插入目的基因后會破壞抗生素A抗性基因 但沒破壞抗生素B抗性基因 故在含有抗生素A和抗生素B的培養(yǎng)基中不能存活 D正確 5 2014 新課標 40 植物甲具有極強的耐旱性 其耐旱性與某個基因有關 若從該植物中獲得該耐旱基因 并將其轉移到耐旱性低的植物乙中 有可能提高后者的耐旱性 回答下列問題 1 理論上 基因組文庫含有生物的 基因 而cDNA文庫中含有生物的 基因 解析基因組文庫含有生物的全部基因 而cDNA文庫中含有生物的部分基因 答案全部部分 2 若要從植物甲中獲得耐旱基因 可首先建立該植物的基因組文庫 再從中 出所需的耐旱基因 解析植物甲具有極強的耐旱性 其耐旱性與某個基因有關 若要從植物甲中獲得耐旱基因 可首先建立該植物的基因組文庫 包含該生物的所有基因 然后再從中篩選出所需的耐旱基因 篩選 3 將耐旱基因導入農桿菌 并通過農桿菌轉化法將其導入植物 的體細胞中 經過一系列的過程得到再生植株 要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達 應檢測此再生植株中該基因的 如果檢測結果呈陽性 再在田間試驗中檢測植株的 是否得到提高 解析若從植物甲中獲得該耐旱基因 并將其轉移到耐旱性低的植物乙中 通常采用的方法是農桿菌轉化法 將耐旱基因導入植物乙的體細胞后 經過植物組織培養(yǎng)得到再生植株 要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達 應檢測該耐旱基因是否合成了相應的蛋白質 即檢測此再生植株中該基因的表達產物 如果檢測結果呈陽性 說明已經合成了相應的蛋白質 這時再進行個體生物學檢測 即在田間試驗中檢測植株的耐旱性是否得到提高 答案乙表達產物耐旱性 4 假如用得到的二倍體轉基因耐旱植株自交 子代中耐旱與不耐旱植株的數量比為3 1時 則可推測該耐旱基因整合到了 填 同源染色體的一條上 或 同源染色體的兩條上 解析假如用得到的二倍體轉基因耐旱植株自交 子代中耐旱和不耐旱植株的數量比為3 1 符合基因的分離定律 說明得到的二倍體轉基因耐旱植株為雜合子 因此可推測該耐旱基因只整合到了同源染色體的一條上 同源染色體的一條上 6 2014 山東 36 人組織纖溶酶原激活物 htPA 是一種重要的藥用蛋白 可在轉htPA基因母羊的羊乳中獲得 流程如下 1 htPA基因與載體用 切割后 通過DNA連接酶連接 以構建重組表達載體 檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA 可采用 技術 解析用同種限制性核酸內切酶對目的基因和載體進行切割 以形成相同的黏性末端 檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA 常用DNA分子雜交技術 同種限制性核酸內切酶 或同種限 制酶 DNA分子雜交 或核酸探針 2 為獲取更多的卵 母 細胞 要對供體母羊注射促性腺激素 使其 采集的精子需要經過 才具備受精能力 解析對供體母羊注射促性腺激素可以使其超數排卵 采集的精子需要經過獲能處理后才具備受精能力 超數排卵 獲能 處理 3 將重組表達載體導入受精卵常用的方法是 為了獲得母羊 移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行 利用胚胎分割和胚胎移植技術可獲得多個轉基因個體 這體現了早期胚胎細胞的 解析將重組表達載體導入受精卵 動物細胞 常用的方法是顯微注射法 為了獲得母羊 需要對胚胎進行性別鑒定 利用胚胎分割和胚胎移植技術可獲得多個轉基因個體 依據的原理是早期胚胎細胞的全能性 顯微注射法 性別鑒定 全能性 4 若在轉htPA基因母羊的羊乳中檢測到 說明目的基因成功表達 解析目的基因成功表達的標志是在轉基因母羊的羊乳中檢測到htPA 即人組織纖溶酶原激活物 htPA 或人組織 纖溶酶原激活物 7 2014 海南 31 下面是將某細菌的基因A導入大腸桿菌內 制備 工程菌 的示意圖 請據圖回答 1 獲得A有兩條途徑 一是以A的mRNA為模板 在 的催化下 合成互補的單鏈DNA 然后在 作用下合成雙鏈DNA 從而獲得所需基因 二是根據目標蛋白質的 序列 推測出相應的mRNA序列 然后按照堿基互補配對原則 推測其DNA的 序列 再通過化學方法合成所需基因 解析利用逆轉錄法合成目的基因的過程是 以mRNA為模板 在逆轉錄酶的催化作用下合成單鏈DNA 然后在DNA聚合酶的作用下 合成雙鏈DNA分子 根據蛋白質工程合成目的基因的過程是 根據目標蛋白質的氨基酸序列 推測相應的mRNA序列 然后按照堿基互補配對原則 推測DNA中脫氧核苷酸的排列順序 通過化學方法合成 答案逆轉錄酶DNA聚合酶氨基酸脫氧核苷酸 2 利用PCR技術擴增DNA時 需要在反應體系中添加的有機物質有 4種脫氧核苷酸和耐熱性的DNA聚合酶 擴增過程可以在PCR擴增儀中完成 解析PCR過程中需要酶 底物 模板 引物和能量等條件 引物 目的基因或A基因 模板 3 由A和載體B拼接形成的C通常稱為 解析目的基因和載體結合 形成基因表達載體 基因表達載體 4 在基因工程中 常用Ca2 處理D 其目的是 解析在利用大腸桿菌做受體細胞時 需要先用Ca2 處理 使之成為感受態(tài)細胞 有利于其吸收重組DNA分子 使其成為 感受態(tài)細胞 使大腸桿菌更容易吸收重組DNA分子 真題重溫 知能回歸 典題特訓 細胞工程 判斷下列有關細胞工程的敘述 1 在 羊胎兒皮膚組織塊 成纖維細胞 過程中 需要用胰蛋白酶處理 在培養(yǎng)過程中 將成纖維細胞置于5 CO2的氣體環(huán)境中 CO2的作用是維持培養(yǎng)基的pH穩(wěn)定 另外為便于清除代謝產物 防止細胞產物積累對細胞自身造成危害 應定期更換培養(yǎng)液 2012 山東 35 2 和2010 福建 32 3 整合 真題重溫 2 不同種植物原生質體融合的過程屬于植物體細胞雜交過程 該技術可克服生殖隔離的限制 培育遠緣雜種 2009 全國卷 4AB 3 培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞 克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數細胞的基因型會發(fā)生改變 2010 浙江 4AB 4 二倍體細胞和惡性細胞系一樣傳代培養(yǎng)次數通常是無限的 2010 浙江 4CD 5 二倍體植株的花粉經脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株 若用人工薄膜將胚狀體 愈傷組織等分別包裝可制成人工種子 2011 江蘇 16BC 1 植物體細胞雜交與單克隆抗體制備過程比較 知能回歸 1 誘導融合的方法分別有哪些 融合的細胞類型有哪幾種 提示 誘導植物體細胞的原生質體融合的方法主要有離心 振動 電激或用聚乙二醇作為誘導劑 動物細胞融合常用的誘導因素有聚乙二醇 滅活的病毒 誘導動物細胞融合的特有因素 電激等 融合的細胞類型 前者 AA BB AB 后者 瘤瘤 B瘤 BB 2 各自的原理分別有哪些 提示前者有細胞膜的流動性和植物細胞的全能性 后者有細胞膜的流動性和細胞增殖 2 掌握克隆動物培育流程圖 D個體的性別 性狀與哪個個體相同 提示根據發(fā)育成新個體D的重組細胞核由動物B提供 而性別及大多數遺傳性狀是由核內遺傳物質決定的 故B D兩者的性別及大多數遺傳性狀相同 1 2014 浙江 3 下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述 正確的是 A 連續(xù)細胞系的細胞大多具有二倍體核型B 某些癌細胞在合適條件下能逆轉為正常細胞C 由多個祖細胞培養(yǎng)形成的細胞群為一個克隆D 未經克隆化培養(yǎng)的細胞系細胞具有相同的性狀 典題特訓 解析A項 連續(xù)細胞系的細胞一般都培養(yǎng)了多次 二倍體核型發(fā)生了改變 大多數細胞具有異倍體核型 答案B B項 細胞癌變是由基因突變引起的 如果癌細胞在一定條件下 如用秋水仙胺等藥物治療 則有可能恢復成正常細胞 C項 細胞克隆的最基本的要求是 必須確定所建立的克隆來源于單個細胞 D項 未經克隆化培養(yǎng)的細胞系具有異質性 2 下圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培養(yǎng)成植株的過程 下列相關敘述中正確的是 多選 A 過程中發(fā)生了有絲分裂和減數分裂B 階段需要生長素而 階段僅需要細胞分裂素C 階段為脫分化過程D 此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得的植株體細胞有兩個染色體組 解析 過程均發(fā)生了有絲分裂 植物組織培養(yǎng)的各個階段均需要生長素和細胞分裂素刺激 階段細胞失去分化狀態(tài)變成愈傷組織 為脫分化過程 蘭花是四倍體 花粉細胞含兩個染色體組 經離體培養(yǎng)所得的植株體細胞含兩個染色體組 答案CD 3 如圖為小白鼠的胚胎干細胞分化示意圖 直到今天也不能用類似 某種植物細胞工程的技術手段 的方法直接獲得完整的動物個體 因此 培育 克隆鼠 的過程 實際是通過 來實現的 請回答 1 圖中分化程度最低的是 在體外培養(yǎng)條件下 培養(yǎng)液中加入 因子 可誘導胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化 科學家將小鼠已分化體細胞的細胞核移入卵母細胞的細胞質中 培育出 克隆鼠 這里用卵母細胞的原因是 解析圖中分化程度最低的是胚胎干細胞 在體外培養(yǎng)條件下 培養(yǎng)液中加入分化誘導因子 可誘導胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化 科學家將小鼠已分化體細胞的細胞核移入卵母細胞的細胞質中 培育出 克隆鼠 這里用卵母細胞的原因是 卵母細胞可以給它提供表達全能性的環(huán)境 直到今天也不能用類似植物組織培養(yǎng) 某種植物細胞工程的技術手段 的方法直接獲得完整的動物個體 因此 培育 克隆鼠 的過程 實際是通過 動物體細胞 核移植來實現的 答案胚胎干細胞分化誘導卵母細胞可以給它提供表達全能性的環(huán)境植物組織培養(yǎng) 動物體細胞 核移植 2 在培育轉基因鼠的過程中 人們將關鍵基因通過逆轉錄病毒轉入小白鼠的成纖維細胞 使其變成多功能干細胞 在該技術中 逆轉錄病毒是關鍵基因進入成纖維細胞的 它能夠攜帶外源基因進入受體細胞 解析在培育轉基因鼠的過程中 人們將關鍵基因通過逆轉錄病毒轉入小白鼠的成纖維細胞 使其變成多功能干細胞 在該技術中 逆轉錄病毒是關鍵基因進入成纖維細胞的載體 它能夠攜帶外源基因進入受體細胞 載體 3 在制取單克隆抗體過程中 用 細胞與骨髓瘤細胞融合 經多次篩選最終得到能分泌 的雜交瘤細胞 解析在制取單克隆抗體過程中 用效應B淋巴細胞 漿細胞 與骨髓瘤細胞融合 經多次篩選最終得到能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞 效應B淋巴 漿 特異性抗體 4 2014 新課標 40 某研究者用抗原 A 分別免疫3只同種小鼠 X Y和Z 每只小鼠免疫5次 每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價 能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀釋倍數 結果如圖所示 若要制備雜交瘤細胞 需取免疫后小鼠的B淋巴細胞 染色體數目為40條 并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞 染色體數目為60條 按一定比例加入試管中 再加入聚乙二醇誘導細胞融合 經篩選培養(yǎng)及抗體檢測 得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞 回答下列問題 1 制備融合所需的B淋巴細胞時 所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16000以上 則小鼠最少需要經過 次免疫后才能有符合要求的 達到要求后的X Y Z這3只免疫小鼠中 最適合用于制備B淋巴細胞的是 小鼠 理由是 解析據圖分析可知 第四次注射后X Y Z小鼠的血清抗體效價幾乎都達到16000以上 小鼠Y的血清抗體的效價最高 最適合用于制備單克隆抗體 4 Y Y小鼠的血清抗體效價最高 2 細胞融合實驗完成后 融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外 可能還有 體系中出現多種類型細胞的原因是 解析融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外 還有骨髓瘤細胞的自身融合細胞和B淋巴細胞的自身融合細胞 細胞的融合是隨機的 并且不可能所有細胞都融合 故體系中會出現多種類型的細胞 B淋巴細胞相互融合形成 的細胞 骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞 細胞融合是隨機的 且融合 率達不到100 3 雜交瘤細胞中有 個細胞核 染色體數目最多是 條 解析動物細胞融合后形成的是具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞 雜交瘤細胞的細胞核中的染色體數目最多為40 60 100 條 1 100 4 未融合的B淋巴細胞經多次傳代培養(yǎng)后都不能存活 原因是 解析正常細胞的分裂次數是有限的 且經過免疫的B淋巴細胞高度分化 不能無限增殖 而是經多次傳代培養(yǎng)后逐漸衰老死亡 不能無限增殖 5 科學家從某無限增殖的細胞中分離出無限增殖調控基因 prG 該基因能激發(fā)細胞分裂 這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景 請回答下列問題 1 利用 技術制備單克隆抗體 常用聚乙二醇 電激等誘導因素誘導細胞融合 再經多次篩選和細胞培養(yǎng)獲得足夠數量的能分泌所需抗體的 細胞 解析在利用動物細胞融合技術制備單克隆抗體的過程中 常用聚乙二醇 滅活的病毒 電激等方法誘導細胞融合 融合后的細胞經多次篩選和細胞培養(yǎng) 最終獲得足夠數量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞 答案動物細胞融合滅活的病毒雜交瘤 2 有人提出用核移植技術構建重組細胞來生產單克隆抗體 請完成設計方案 取 細胞的細胞核 移植到去核的能夠 的細胞中 構成重組細胞 假定移植后細胞核中基因的表達狀態(tài)不受影響 將重組細胞在 條件下做大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠 內增殖 以獲得大量單克隆抗體 解析產生單克隆抗體的細胞應具有兩個特點 能無限增殖和產生特定抗體 若用核移植技術構建重組細胞首先取特定抗原刺激的B淋巴細胞的細胞核 移植到去核的能夠無限增殖的細胞中 構成重組細胞 然后將重組細胞進行動物細胞培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內增殖 以獲得大量單克隆抗體 答案 特定抗原刺激的B淋巴無限增殖 體外腹腔 3 也有人提出 可以直接通過基因工程導入該調控基因 prG 來制備單克隆抗體 其思路如圖所示 酶A是指 酶B是指 圖中 表示 對 進行檢測與鑒定的目的是 具有的特點是 解析基因工程中第一步獲取目的基因 第二步用限制性核酸內切酶和DNA連接酶處理供體DNA和質粒 獲取基因表達載體 重組質粒 第三步將重組質粒導入受體細胞 第四步檢測目的基因是否導入和表達 限制性核酸內切酶 DNA連接酶 目的基因 無限增殖調控基因或prG 檢測目的基因是否導入和 既能無限增殖 又能產生 是否表達 特定抗體 6 我國科學家張道遠先生通過從耐旱灌木白花檉柳中克隆得到TSOD基因 利用轉基因技術轉化到棉花中 獲得了具備更強抗旱性的T4代轉基因棉花株系 下圖為轉基因抗旱棉花的培育過程示意圖 請據圖回答 1 過程表示用 擴增目的基因的方法 過程用到的工具酶有 步驟 一般用 處理農桿菌 使其易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子 解析 過程表示用PCR技術擴增目的基因 過程用到的工具酶有限制酶 限制性核酸內切酶 DNA連接酶 步驟 一般用Ca2 或CaCl2 處理農桿菌 使其易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子 PCR技術 限制酶 限制性核酸內切酶 DNA Ca2 或CaCl2 連接酶 2 將重組質粒導入棉花細胞除步驟 所示的方法外 還可采用 如果受體細胞是動物的受精卵 則一般采用的方法是 解析將重組質粒導入棉花細胞除步驟 所示的方法外 還可采用花粉管通道法 基因槍法 如果受體細胞是動物的受精卵 則一般采用的方法是顯微注射法 花粉管通道法 基因槍法 顯微注射法 3 外植體培養(yǎng)成為試管苗的過程采用了 技術 利用了 的原理 步驟 表示 解析外植體培養(yǎng)成為試管苗的過程采用了植物組織培養(yǎng)技術 利用了植物細胞的全能性的原理 步驟 表示脫分化 再分化 植物組織培養(yǎng) 植物細胞的全能性 脫分化 再分化 4 為了確定抗旱轉基因棉花是否培育成功 可先用放射性同位素標記的 作探針進行分子水平鑒定 再 進行個體水平鑒定棉花植株的抗旱性 解析為了確定抗旱轉基因棉花是否培育成功 可先用放射性同位素標記的抗旱基因 TSOD基因 目的基因 作探針進行分子水平鑒定 再移栽到干旱土地中進行個體水平鑒定棉花植株的抗旱性 抗旱基因 TSOD基因 目的基因 移栽到干旱土地中 真題重溫 知能回歸 典題特訓 胚胎工程 1 判斷下列有關胚胎工程及其應用的敘述 1 絕大多數精卵細胞的識別具有物種特異性 2012 浙江 2A 2 卵裂期胚胎中細胞數目和有機物總量在不斷增加 2009 江蘇 8A 3 早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清 2011 江蘇 18C 真題重溫 4 受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植 2011 江蘇 18B 5 試管嬰兒技術主要包括體外受精 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術 2011 江蘇 18D 6 胚胎分割時需將原腸胚的內細胞團均等分割 2009 江蘇 8B 7 利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎 2010 江蘇 16C 8 胚胎干細胞具有細胞核大 核仁小和蛋白質合成旺盛等特點 2009 江蘇 8C 2 2013 江蘇 13 軟骨發(fā)育不全為常染色體顯性遺傳病 基因型為HH的個體早期死亡 一對夫妻均為該病患者 希望通過胚胎工程技術輔助生育一個健康的孩子 下列做法錯誤的是 A 首先經超排卵處理后進行體外受精B 從囊胚中分離細胞 培養(yǎng)后檢測基因型C 根據檢測結果篩選基因型為hh的胚胎D 將胚胎培養(yǎng)至原腸胚期后移植到子宮 解析胚胎移植的時期是桑椹胚或囊胚 D錯誤 D 3 2013 山東 35節(jié)選 科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞 iPS 繼而利用iPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠 流程如下 1 圖中2 細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內獲得 該過程稱為 也可以從灰鼠體內取出卵子 通過 后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得 2 圖中重組囊胚通過 技術移入白鼠子宮內繼續(xù)發(fā)育 暫不移入的胚胎可使用 方法保存 3 小鼠胚胎干細胞 ES 可由囊胚的 分離培養(yǎng)獲得 iPS與ES細胞同樣具有發(fā)育全能性 有望在對人類iPS細胞進行定向 后用于疾病的細胞治療 解析細胞胚胎可從灰鼠輸卵管內沖卵獲得 重組囊胚通過胚胎移植技術移入白鼠子宮內 暫不進行胚胎移植的胚胎可放入 196 的液氮中冷凍保存 胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞 是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞 內細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織 可以作為干細胞的來源 iPS與ES細胞一樣 可通過誘導定向分化修補某些功能異常的細胞來治療疾病 答案 1 沖卵體外受精 2 胚胎移植冷凍 或低溫 3 內細胞團誘導分化 1 早期胚胎發(fā)育過程的流程分析 知能回歸 2 胚胎工程操作流程分析 以牛為例 1 上述圖示中幾次用到了激素 分別是什么作用 提示兩次 第一次用促性腺激素對供體做超數排卵處理 第二次用激素對受體和供體母牛進行同期發(fā)情處理 2 胚胎移植過程進行哪兩次檢查 提示第一次是對收集的胚胎進行檢查 第二次是對受體母畜是否妊娠進行檢查 3 胚胎移植所用胚胎是有性生殖還是無性生殖產生的 提示是有性生殖還是無性生殖 取決于胚胎是由受精卵形成 還是通過核移植技術形成重組細胞發(fā)育而成或胚胎分割形成 其中通過核移植技術和胚胎分割形成的胚胎是無性生殖產生的 4 胚胎移植 胚胎能夠移入受體 胚胎收集 胚胎在受體能夠存活 胚胎能夠正常生長發(fā)育 的生理學基礎是什么 提示 哺乳動物排卵后 同種供受體生殖器官的生理變化是相同的 這是胚胎能夠移入受體的生理基礎 早期胚胎形成后 未與母體子宮建立聯系 而是處于游離狀態(tài) 這是胚胎收集的生理基礎 提示 受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應 這是胚胎在受體內能夠存活的生理基礎 供體胚胎可與受體子宮建立聯系 且不影響供體胚胎的遺傳特性 這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎 3 胚胎干細胞的培養(yǎng)流程 1 2014 江蘇 2 下列關于蛙胚胎發(fā)育過程的敘述 正確的是 A 通過細胞分裂不斷增加細胞數量 并在一定時期發(fā)生細胞分化B 胚胎發(fā)育過程中細胞不斷分裂 但不發(fā)生凋亡C 隨著細胞分裂次數的增加 蛙胚的有機物總量不斷增加D 發(fā)育過程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和營養(yǎng)物質逐漸增加 典題特訓 解析A項 在蛙的胚胎發(fā)育過程中 通過細胞分裂增加細胞數量 在囊胚期細胞開始分化 答案A B項 胚胎發(fā)育過程中 既有細胞的分裂和分化 也有細胞的衰老和凋亡 C項 在蛙胚胎發(fā)育的過程中 由于細胞呼吸的消耗 有機物的總量不斷減少 D項 蛙胚胎發(fā)育過程中需要從環(huán)境中獲得氧氣 但利用的營養(yǎng)物質是受精卵自身含有的 2 2014 江蘇 19 杜泊羊以其生長速度快 肉質好等優(yōu)點 被稱為 鉆石級 肉用綿羊 科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示 相關敘述正確的是 A 為了獲得更多的卵母細胞 需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理B 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C 為避免代孕綿羊對植入胚胎產生排斥反應 應注射免疫抑制劑D 為了進一步擴大繁殖規(guī)模 可通過胚胎分割技術獲得同卵雙胎 解析A項 超數排卵時使用的是促性腺激素 而不是雌激素 答案D B項 從卵巢中采集的卵母細胞未發(fā)育成熟 需要經過體外人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精 C項 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應 故不需要注射免疫抑制劑 D項 為了進一步擴大繁殖規(guī)模 可通過胚胎分割技術獲得基因型相同的同卵雙胎或多胎個體 3 轉基因克隆豬已經在我國培育成功 研究組首先從豬胎兒皮膚中分離出纖維細胞 進行體外培育 通過電穿孔的方法將構建好的基因表達載體轉入纖維細胞 經篩選后將基因纖維細胞進行體細胞克隆 接著 將重組胚胎移入代孕母豬體內 最終獲得轉基因克隆豬 請回答 1 在對纖維細胞進行培養(yǎng)時 需要在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的 以防止培養(yǎng)過程的污染 此外 應定期更換 防止 對細胞自身造成危害 2 篩選轉基因細胞時 需要利用基因表達載體中 的作用 3 在進行體細胞克隆前 先要從屠宰場收集豬卵巢 采集 并在體外培養(yǎng)成熟 然后將轉基因纖維細胞注入到 中 再經過一系列過程獲得含有目的基因的重組胚胎 4 為了 可以對處于 階段的胚胎進行均等分割 將重組胚胎移入到受體子宮中 由于受體子宮不會對外來胚胎發(fā)生 并能與之建立正常的生理和組織上的聯系 因此 重組胚胎能在受體子宮中繼續(xù)發(fā)育成轉基因克隆豬 解析在對纖維細胞進行培養(yǎng)時 需要在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素 以防止培養(yǎng)過程的污染 此外 應定期更換培養(yǎng)液 防止細胞代謝產物積累對細胞自身造成危害 篩選轉基因細胞時 需要利用基因表達載體中標記基因的作用 通過對囊胚或桑椹胚時期的胚胎進行胚胎分割 可提高對重組胚胎的利用率 由于受體子宮不會對外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應 并能與之建立正常的生理和組織上的聯系 因次 重組胚胎能在受體子宮中繼續(xù)發(fā)育 答案 1 抗生素培養(yǎng)液細胞代謝產物積累 2 標記基因 3 卵母細胞去核卵母細胞 4 提高重組胚胎的利用率桑椹胚或囊胚免疫排斥反應 4 根據下列有關胚胎工程的示意圖 分析回答 1 為使A羊超數排卵 向其注射 激素 選擇 期的卵母細胞進行體外受精 體外受精前要對B細胞進行 處理 常用的方法是 法 解析本題考查胚胎工程 1 注射促性腺激素能夠使A羊超數排卵 發(fā)育到減數第二次分裂中期的次級卵母細胞能夠進行受精作用 精子受精作用前需經過獲能處理 常用的方法是化學誘導法 答案促性腺M 獲能化學誘導 2 將早期胚胎注入D羊子宮內的技術叫 D羊被稱為 填 供體 或 受體 為使D羊的生理狀況更適合完成該技術操作 要對D羊進行 處理以提高成功率 解析將早期胚胎注入D羊子宮內的技術叫做胚胎移植 D羊是受體 為了提高成功率 要對D羊進行同期發(fā)情處理 胚胎移植 受體 同期發(fā)情 3 從早期胚胎分離出的ES細胞可誘導分化出不同的組織細胞 這是因為從功能上ES細胞具有 若取囊胚階段的胚胎進行胚胎分割 要注意將 均等分割 早期胚胎培養(yǎng)時 培養(yǎng)液中除營養(yǎng)成分外 還需加入 解析ES細胞具有發(fā)育的全能性 胚胎分割時要注意將內細胞團均等分割 培養(yǎng)早期胚胎時培養(yǎng)液中需要加入動物血清 發(fā)育的全能性 內細胞團 血清 5 下圖為綠色熒光小鼠制備流程圖 Gfp是綠色熒光蛋白基因 請分析回答 1 構建表達載體需要的酶是 表達載體包含綠色熒光蛋白基因Gfp 終止子和復制原點等 解析構建基因表達載體時 需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶 完整的基因表達載體包括目的基因 啟動子 標記基因 終止子等 限制性核酸內切酶 標記基因 啟動子 DNA連接酶 2 圖中載體上的Neo基因是一種抗生素抗性基因 圖中步驟 所用的G418是一種抗生素 對細胞有毒害作用 添加G418的目的是 解析添加G418可以將不抗該抗生素的細胞殺死 從而選擇出導入目的基因的胚胎干細胞 篩選出導入目的基因的胚胎干細胞 3 圖中所用的胚胎干細胞來自于 解析胚胎干細胞是由原始性腺或早期胚胎中分離出來的一類細胞 早期胚胎或原始性腺 4 圖中步驟 要將細胞注射入圖中囊胚的 位置 圖中步驟 胚胎移植前要對代孕母鼠用激素進行 處理 解析步驟 是通過顯微注射技術將這些胚胎干細胞注入囊胚的內細胞團 胚胎移植前要對受體母鼠進行同期發(fā)情處理 內細胞團 同期發(fā)情 5 可以使用 方法在蛋白質水平上鑒定小鼠是否存在綠色熒光蛋白 解析鑒定目的基因是否在受體細胞中表達可采用抗原 抗體雜交技術 抗原 抗體雜交 6 供體器官的短缺和排斥反應是制約器官移植的兩個重要問題 如何利用現代生物科學技術解決這一難題成為熱點問題 如圖是治療性克隆的過程圖解 回答下列問題 1 自體移植供受體為同一個體 最大的優(yōu)點是 但移植器官種類受限 利用細胞工程技術的治療性克隆 重組細胞培養(yǎng)時除了保證無菌 無毒環(huán)境 還需豐富的營養(yǎng) 通常會在培養(yǎng)液中加入 等天然成分 核移植的胚胎干細胞通常只分裂不分化 所以需在培養(yǎng)液中加入 誘導形成相應的組織 器官后用于移植 解析自體移植不會發(fā)生免疫排斥反應 動物細胞培養(yǎng)需要加入血清 以滿足動物細胞生命活動的需要 培養(yǎng)胚胎干細胞時加入分化誘導因子可以誘導形成相應的組織 器官后用于移植 答案不發(fā)生免疫排斥反應血清分化誘導因子 2 重組細胞發(fā)育的過程中 細胞開始分化發(fā)生在 期 若想獲得基因型完全相同的兩個胚胎 采用 技術 并且要注意對 進行均等分割 與試管嬰兒不同的是該技術屬于 有性 無性 生殖 解析重組細胞發(fā)育與受精發(fā)育過程相同 在囊胚時期開始發(fā)生細胞的分化 若要獲得基因型完全相同的兩個胚胎 可以采用胚胎分割技術 并且要注意對內細胞團進行均等分割 與試管嬰兒不同的是該技術屬于無性生殖 囊胚 胚胎分割 內細胞團 無性 3 目前臨床器官移植多為同種異體移植 患者需要長期服用 預防免疫排斥反應 為了擴大器官供體的來源 人們嘗試異種移植 試圖利用基因工程手段 抗原決定基因 再利用克隆技術培育出沒有免疫排斥反應的豬器官 從而解決供體短缺問題 獲得該轉基因豬的核心步驟是 解析預防免疫排斥反應需要服用免疫抑制藥物 利用基因工程手段可以除去抗原決定基因 再利用克隆技術培育出沒有免疫排斥反應的豬器官 培育轉基因豬的核心步驟是基因表達載體的構建 答案免疫抑制藥物抑制 或除去 基因表達載體的構建 7 下圖表示利用胚胎干細胞獲得轉基因小鼠的流程 請回答下列問題 1 過程 所培養(yǎng)的細胞應取自囊胚的 解析胚胎干細胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞 如囊胚的內細胞團 內細胞團 2 過程 中 提取的DNA在水浴加熱的條件下需用 試劑鑒定 基因轉入前需要先構建 其目的是 解析DNA分子在水浴加熱條件下需用二苯胺試劑鑒定 基因轉入受體細胞前需先構建基因表達載體 其目的是使基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達 二苯胺 基因表達載體 使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達 3 過程 稱為 由于動物細胞生活的內環(huán)境還有一些成分尚未研究清楚 所以需要加入 解析過程 是少量單個細胞經動物細胞培養(yǎng) 或早期胚胎培養(yǎng) 形成早期胚胎的過程 由于動物細胞生活的內環(huán)境還有一些成分尚未研究清楚 所以需要加入動物血清 動物細胞培養(yǎng) 早期胚胎培養(yǎng) 動物血清 4 過程 所使用的是 技術 進行該操作前需要對受體雌鼠進行 解析過程 表示胚胎移植 在該操作前為使二者生理環(huán)境相同 需對受體雌鼠進行同期發(fā)情處理 胚胎移植 同期發(fā)情處理 真題重溫 知能回歸 典題特訓 生物技術的安全性和倫理問題 1 判斷下列有關生物技術的安全性和倫理問題的敘述 2012 江蘇 13和2010 江蘇 18 1 種植轉基因作物應與傳統(tǒng)農業(yè)種植區(qū)隔離 2 轉基因作物被動物食用后 目的基因會轉入動物體細胞中 3 種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳 基因 多樣性 真題重溫 4 轉入到油菜的抗除草劑基因 可能通過花粉傳入環(huán)境中 5 轉抗蟲基因的植物 不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加 6 動物的生長激素基因轉入植物后不能表達 7 如轉基因植物的外源基因來源于自然界 則不存在安全性問題 2 2013 江蘇 15 下列關于轉基因生物安全性的敘述中 錯誤的是 A 我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度B 國際上大多數國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害C 開展風險評估 預警跟蹤和風險管理是保障轉基因生物安全的前提D 目前對轉基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上 解析本題用直選法 對轉基因食品只是要求標注 轉基因 等字樣 并沒有在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害 故B錯誤 答案B 1 轉基因生物的安全性問題 1 食品安全方面 可能合成毒蛋白 出現新的過敏原 改變食物的營養(yǎng)成分等 2 生物安全方面 有可能造成 基因污染 危害生物的多樣性 3 環(huán)境安全方面 有可能打破物種界限 改變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán) 造成二次污染或產生危害動植物和人類的生物或產物 知能回歸 2 生物技術引發(fā)的倫理問題 1 克隆人技術 違反人類倫理道德 沖擊現有的婚姻 家庭和兩性關系等傳統(tǒng)倫理道德觀念 人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人 2 設計試管嬰兒 把試管嬰兒當作人體零配件工廠 是對生命的不尊重 拋棄或殺死配型不合適的多余胚胎 無異于 謀殺 3 基因檢測 對個人隱私權提出挑戰(zhàn) 制造基因歧視 3 正確看待生物技術 1 正視轉基因技術可能帶來的安全性問題 要趨利避害 不能因噎廢食 2 我國政府支持治療性克隆 反對任何生殖性克隆人實驗 1 供體器官的短缺和排斥反應是制約器官移植的兩個重要問題 而治療性克隆能最終解決這些問題 如圖所示為人類 治療性克隆 的大概過程 請據圖回答下列問題 典題特訓 1 過程A表示 是目前實現體細胞克隆的關鍵技術 該技術的主要操作是應用患者的體細胞作為核供體 由 細胞提供細胞質 進行人工重組 由此產生的重組細胞 的遺傳物質主要來自圖中的 解析從圖中可以看出 過程A是細胞核移植的過程 其遺傳物質主要來自供體乙 其中由 次級 卵母細胞提供細胞質 細胞核移植 次級 卵母 供體乙 2 過程B表示的生物技術是 C表示定向誘導技術 其誘導的對象是 細胞 解析過程B是重組細胞經動物細胞培養(yǎng)發(fā)育成胚胎的過程 過程C是將從囊胚內細胞團中獲得的胚胎干細胞誘導分化形成不同組織 器官的過程 即治療性克隆過程 動物細胞培養(yǎng) 內細胞團 胚胎干 3 治療性克隆 的結果說明高度分化的體細胞的 相同的胚胎干細胞 克隆 的結果多種多樣 如有的是神經細胞 有的是血細胞 有的是肌肉細胞 究其本質原因是 解析在現有的條件下 動物細胞的全能性不能得到表達 但是動物細胞核的全能性可以表達出來 在分化成各種細胞的過程中 基因進行了選擇性表達 細胞核具有全能性 基因的選擇性表達 4 中國政府對 克隆人 的觀點是 有一男子患有白血病 經醫(yī)生利用其出生時保留的臍帶血進行治療后康復 你認為這種做法符合倫理道德嗎 為什么 解析中國政府對 克隆人 的觀點是禁止生殖性克隆人 不反對治療性克隆 臍帶血不是來自胚胎 其中的造血干細胞屬于成體干細胞 所以符合倫理道德 禁止生殖性克隆人 不反對治療性克隆 符合 因為臍帶血不是來自胚胎 其中的造血干細胞屬于成體干細胞 2 治療性克隆是指把患者體細胞核移植到去核卵母細胞中構建形成重組胚胎 體外培養(yǎng)到一定時期分離出ES細胞 獲得的ES細胞定向分化成所需的特定類型細胞 如神經細胞 肌肉細胞和血細胞 用于治療 請回答下列問題 1 治療性克隆采用的技術有 早期胚胎培養(yǎng)和 將患者體細胞注入去核卵母細胞后用物理或化學方法激活受體細胞 使其完成 和發(fā)育進程 解析由題干可知 治療性克隆應用了體細胞核移植 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎干細胞培養(yǎng)技術 答案體細胞核移植胚胎干細胞培養(yǎng)細胞分裂 2 為治療遺傳性糖尿病 可將胰島素基因導入ES細胞中 再將此重組細胞定向誘導分化后 篩選得到能 的胰島樣細胞 并擴增培養(yǎng)后輸入患者體內 這種治療方法稱為 解析在體外完成基因轉移 從而達到治療疾病的目的 屬于體外基因治療 分泌胰島素 體外基因治療 3 中國政府不反對治療性克隆 但禁止 解析中國政府禁止生殖性克隆 但不反對治療性克隆 生殖性克隆 4 若想提取ES細胞中的DNA 可利用DNA不溶于 溶液 但細胞中的脂質和某些蛋白質易溶于此溶液的原理進一步分離 解析利用DNA不溶于酒精溶液 但是細胞中的某些蛋白質則溶于酒精的原理 可以將DNA與蛋白質進一步地分離 酒精 冷酒精 真題重溫 知能回歸 典題特訓 生態(tài)工程的原理 1 2011 新課標全國 40 現有一生活污水凈化處理系統(tǒng) 處理流程為 厭氧沉淀池 曝氣池 兼氧池 植物池 其中植物池中生活著水生植物 昆蟲 魚類 蛙類等生物 污水經凈化處理后 可用于澆灌綠地 回答問題 1 污水流經厭氧沉淀池 曝氣池和兼氧池后得到初步凈化 在這個過程中 微生物通過 呼吸將有機物分解 真題重溫 解析厭氧沉淀池主要是無氧呼吸 曝氣池為有氧呼吸 兼氧池兩種方式均有 答案無氧和有氧 或細胞 2 植物池中 水生植物 昆蟲 魚類 蛙類和底泥中的微生物共同組成了 生態(tài)系統(tǒng) 群落 種群 在植物池的食物網中 植物位于第 營養(yǎng)級 植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于 所固定的 能 解析生物群落是指生活在一定區(qū)域內所有生物個體的總稱 生態(tài)系統(tǒng)還包括無機環(huán)境 群落 一 生產者 太陽 3 生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性 協(xié)調與平衡 和 等原理 解析生態(tài)工程的原理包括 整體性原理 協(xié)調與平衡原理 物質循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 系統(tǒng)學和工程學原理 物質循環(huán)再生 物種多樣性 4 一般來說 生態(tài)工程的主要任務是對 進行修復 對造成環(huán)境污染和破壞的生產方式進行改善 并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力 已被破壞的生態(tài)環(huán)境 或受損的生態(tài)系統(tǒng) 2 2011 江蘇 29 池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料 魚類排泄物 換水不及時等引起的水體污染現象 研究者設計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng) 如圖 請回答下列問題 1 與自然池塘相比 人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性 人工養(yǎng)殖池塘水體的N P含量容易升高 會引起水體的富營養(yǎng)化 藻類等浮游生物大量繁殖 加之死亡后被微生物分解 引起水體的溶氧量下降 造成魚類等死亡 進一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài) 這種調節(jié)方式稱為 解析與自然池塘相比 人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)中的組分較少 營養(yǎng)結構簡單 抵抗力穩(wěn)定性較低 恢復力穩(wěn)定性較高 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持是正反饋調節(jié)和負反饋調節(jié)共同作用的結果 正反饋調節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài) 負反饋調節(jié)使生態(tài)系統(tǒng)維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài) 答案高正反饋 2 與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比 該養(yǎng)殖系統(tǒng)增加的生態(tài)工程設施有 可以通過在這些設施內栽植水生植物 放養(yǎng)濾食動物等措施 起到對水體的 有效減少水體中的N P等含量 解析該生態(tài)系統(tǒng)屬于人工設計的生態(tài)工程 與傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘相比 增加了生態(tài)塘和潛流濕地等設施 生態(tài)塘和潛流濕地中的水生植物和濾食動物能夠有效減少水體中N P等的含量 起到凈化水體的作用 生態(tài)塘和潛流濕地 凈化作用 3 該養(yǎng)殖系統(tǒng)設計為前一池塘上層水流入后一池塘底部 實現水層交換 其目的有 解析通過設備將前一池塘上層水導入下一個池塘的底部 可以實現上 下水層的交換 增加水中溶氧量和提高餌料利用率 增加水的溶氧量 提高餌料的利用率 4 該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯的池塘不宜過多 因為 解析隨著養(yǎng)殖塘中生物體排放的有機污水的積累 越靠后的養(yǎng)殖塘中微生物分解有機物產生的N P含量會越高 從而造成水體富營養(yǎng)化 故該養(yǎng)殖系統(tǒng)中串聯的池塘不宜過多 后面池塘水體中的N和P含量 濃度 越來越高 5 保持池塘水體中適當的N P含量是必要的 該養(yǎng)殖系統(tǒng)可以通過 進行調控 解析為保持池塘水體中適當的N P含量 可以通過不間斷地補水和排水來實現 或者是通過水泵控制水的流量來實現 補水和排水 水泵控制水的流量 循環(huán)頻次 生態(tài)工程的原理比較 知能回歸 1 下圖是某農戶設計的生態(tài)農業(yè)示意圖 下列有關敘述 正確的是 多選 典題特訓 A 建立該系統(tǒng)遵循的主要原理有物質循環(huán)再生原理 物種多樣性原理等B 該系統(tǒng)的主要成分是農作物 蠶 驢 魚 雞 豬等均為消費者C 將豬糞直接施入農田 可以為農作物的生長提供物質和能量D 塘泥施入農田的主要作用是增加土壤中的礦質營養(yǎng)供應 解析分析題圖 該生態(tài)系統(tǒng)屬于生態(tài)農業(yè) 由于充分利用動物糞便和秸稈中的能量 遵循的原理有物質循環(huán)再生原理和物種多樣性原理 故A正確 答案ABD 生產者作物是生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分 蠶 驢 魚 雞 豬等均為消費者 故B正確 豬糞直接施入農田 可以為農作物的生長提供物質 不能提供能量 故C錯誤 塘泥中含有豐富的無機鹽 可以增加土壤中的礦質元素供應 故D正確 2 如圖是一個庭院生態(tài)工程的模式圖 對該生態(tài)系統(tǒng)的分析中 錯誤的是 多選 A 該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從光開始B 該生態(tài)工程遵循了物質循環(huán)再生 整體性等原理C 建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是為了實現物質的循環(huán)利用 提高了經濟效益D 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 解析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從生產者固定光能開始 A錯誤 答案AD 在生態(tài)農業(yè)中 延長食物鏈能提高能量利用率 但不會因此升高或降低能量傳遞效率 D錯誤 3 設計生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈 網 加環(huán) 下圖就是一種 加環(huán) 示意圖 據圖判斷下列說法錯誤的是 A 用玉米的副產品玉米芯生產木糖醇 可增加經濟效益B 用殘渣來培育食用菌和蛆蛹 實現了物質的多級利用C 用蛆蛹糞便作為有機肥還田 運用了能量循環(huán)再生的原理D 該生態(tài)工程的運轉離不開人的管理 解析玉米的副產品玉米芯生產木糖醇 殘渣來培育食用菌和蛆蛹實現了廢棄物的資源化 實現了物質的多級利用 生態(tài)工程的正常運轉離不開人的管理 用蛆蛹糞便還田 運用了物質循環(huán)再生原理 能量是不能循環(huán)利用的 答案C 4 我國西北一些地區(qū)年降雨量小于450mm 只適宜種植灌木和草 但卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹 以致到處都是 楊家將 生態(tài)的不適應使許多地方的楊樹長成半死不活的 小老頭 狀 遠不如當地樹種那樣有較高的生態(tài)適應性 結果防護林成為殘敗的 灰色長城 其失敗的原因主要是違背了 A 物種多樣性原理B 協(xié)調與平衡原理C 系統(tǒng)整體性原理D 物質循環(huán)再生原理 解析根據題意分析 該地適宜種植灌木和草 卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹 以致到處都是 楊家將 這種做法違背了生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調與平衡原理 故B正確 答案B 5 回答下列與生態(tài)工程有關的問題 1 一般來說 生態(tài)工程的主要任務是對 進行修復 對造成環(huán)境污染和破壞的生產方式進行改善 并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力 與傳統(tǒng)的工程相比 生態(tài)工程具有少消耗 多效益 等特點 解析生態(tài)工程的主要任務是對已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行修復 對造成環(huán)境污染和破壞的生產方式進行改善 并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產力 與傳統(tǒng)的工程相比 生態(tài)工程具有少消耗 多效益 可持續(xù)等特點 已被破壞的生態(tài)系統(tǒng) 可持續(xù) 2 生態(tài)工程所遵循的基本原理有物質循環(huán)再生 協(xié)調與平衡 和物種多樣性等原理 人畜糞便用于農作物的生產主要符合 原理 連年種植單一品種造成病蟲害增加主要違反了 原理 解析生態(tài)工程所遵循的基本原理主要有物質循環(huán)再生 協(xié)調與平衡 整體性 系統(tǒng)學與工程學原理和物種多樣性等原理 人畜糞便用于農作物的生產主要符合物質循環(huán)再生原理 降低了生產成本 連年種植單一品種造成病蟲害增加主要違反了物種多樣性原理 答案整體性系統(tǒng)學與工程學原理物質循環(huán)再生物種多樣性 3 在濕地生態(tài)恢復工程中 應在濕地周圍建立緩沖帶 以盡量減少 使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C制恢復其生態(tài)功能 解析在濕地生態(tài)恢復工程中 應在濕地周圍建立緩沖帶 以盡量減少人類的干擾 使?jié)竦匾揽孔匀谎萏娴葯C制恢復其生態(tài)功能 人類的干擾 4 豬 沼 果 是我國一種常見的生態(tài)農業(yè)模式 以沼氣為紐帶 帶動畜牧業(yè) 林果業(yè)等相關農業(yè)產業(yè)共同發(fā)展 該生態(tài)農業(yè)中的所有生物共同組成了 填 生態(tài)系統(tǒng) 群落 或 種群 該生態(tài)農業(yè)模式能實現能量的 解析生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物共同組成了群落 豬 沼 果 生態(tài)農業(yè)模式能實現能量的多級利用 提高了農產品的產量 群落 多級利用 6 生態(tài)專家把某一廢棄池塘改造成新型池塘 并對該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構和能量流動進行了調查 結果如圖 該新型池塘生態(tài)系統(tǒng)中有香蓮 蘆蒿 多種藻類 水草 還有多種魚類 蟲類 塘邊建有豬舍和蘑菇房 請據圖回答問題 1 該生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是 該生態(tài)系統(tǒng)中的挺水植物 浮游植物 沉水植物形成了群落的 結構 解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量來源是生產者固定的太陽能 植物的分布在垂直方向存在明顯的分層現象 屬于垂直結構 生產者固定的太陽能 垂直 2 建立人工生態(tài)系統(tǒng)必須遵循生態(tài)工程的基本原理 試從魚塘的環(huán)境承載力與放養(yǎng)魚類的種類分析 人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)遵循了 和 原理 改造后的生態(tài)系統(tǒng)生物組分增多 食物網變復雜 提高了生態(tài)系統(tǒng)的 寫出該生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級最多的一條食物鏈 解析生態(tài)工程的基本原理包括物質循環(huán)再生原理 物種多樣性原理 協(xié)調與平衡原理 整體性原理 系統(tǒng)學與工程學原理 其中處理好生物與環(huán)境的協(xié)調與平衡 需要考慮環(huán)境承載力 從魚類種類分析屬于物種多樣性原理 生態(tài)系統(tǒng)中生物組分增多 抵抗力穩(wěn)定性增強 即自我調節(jié)能力增強 食物鏈的起點是生產者 所以最長食物鏈為水草 蟲類 鯉魚 或鯽魚 人 答案協(xié)調與平衡物種多樣性抵抗力穩(wěn)定性 或自我調節(jié)能力 水草 蟲類 鯉魚 或鯽魚 人 3 從人工栽培的鮮蘑菇中提取的多糖類 對白細胞減少癥 傳染性肝炎有明顯療效 但含量低 成本高 難以大量應用 科學家通過基因工程解決了這一難題 他們在獲得該目的基因后 通過 技術對該基因進行大量擴增 再利用 酶 酶和載體等作為基本工具 通過一定的手段構建 并將其導入大腸桿菌體內 實現了高效表達 解析PCR技術可用來進行DNA分子擴增 基因工程中的工具酶是限制酶和DNA連接酶 其核心步驟是基因表達載體的構建 答案PCR限制DNA連接目的基因表達載體