专题演练 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程试题

胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题5分，共40分)1．(2014·江苏卷)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是( )A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加解析蛙胚胎发育从受精卵开始，经有丝分裂，细胞数量增多，再经细胞分化形成早期胚胎，A 对；胚胎发育过程中，细胞不断分裂，同时也有部分衰老的细胞发生凋亡，如人早期胚胎有尾，指间有蹼，随着发育，这些结构消失，是细胞凋亡的结果。

由于蛙是体外受精，在由受精卵发育成胚胎过程中，有机物只来源于受精卵，而细胞要通过呼吸消耗有机物，因此有机物不断减少，因此C、D错。

答案 A2．(2013·浙江卷)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。

若要培育成功，下列叙述正确的是( )A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D．丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的怀孕母羊子宫内解析本题考查胚胎工程的知识。

给母山羊注射促性腺激素可使其超数排卵；乙过程的目的之一是促使卵母细胞进一步发育成熟到减数第二次分裂中期，精子是已经成熟的细胞，乙过程和丙过程采用的培养液成分不同；丙过程中要加入促使细胞分化的激素等；供体和受体应是生理状态相同，不是性状相同。

答案 A3．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是( )A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D．转基因植物的目的基因可能转入根系微生物解析为了防止在杂交过程中转基因农作物将某些基因传递到近缘物种，应将其与传统农业种植区隔离；动物食入转基因植物后，其消化系统能将植物基因分解成小分子物质，基因不能转入动物体细胞中；转基因生物的花粉可能将某些基因传递到一些亲缘关系较近的物种中，从而影响到野生植物的遗传多样性；某些微生物能侵入到转基因植物的根系而使基因扩散到这些根系微生物。

答案 B4．(2014·浙江金华十校联考)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。

下列叙述正确的是( )A．胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育B．A细胞不一定是受精卵细胞C．①②两个胚胎具有不同的遗传物质D．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段解析胚胎移植不能定向改造动物遗传性状；①②两个胚胎具有相同的遗传物质；图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。

答案 B5．(2014·浙江杭师大附中模拟)动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如右图所示，a是核移植技术，b是体外受精技术，c是胚胎分割技术，①②③依次表示其结果。

据图回答，下面说法正确的是( )A．①反映了动物细胞也具有全能性B．②的设计产生不存在伦理争议C．③中个体的基因型和表现型未必完全相同D．①②③都属于无性繁殖解析①反映了动物细胞核也具有全能性；②的设计产生即设计试管婴儿存在伦理争议；③中个体的基因型相同，表现型由于还受环境影响，所以基因型相同，表现型未必完全相同；核移植和胚胎分割移植属于无性繁殖，体外受精属于有性繁殖。

答案 C6．(2014·辽宁本溪一模)科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。

以下有关说法正确的是( ) A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变D．iPS细胞在分化时正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因解析iPS细胞分化为神经细胞是基因的选择性表达；iPS细胞能连续分裂，有细胞周期，它分化形成的神经细胞高度分化，一般不具细胞周期；iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”全能性较高；正常细胞都含有原癌基因。

答案 B7．(2014·江西抚州一模)下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )A．受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官分化→幼体B．卵→卵裂→原肠胚→组织器官分化→幼体C．受精卵→桑椹胚→原肠胚→幼体D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体解析胚胎发育顺序是受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。

答案 D8．(2014·浙江金华联考)下图为生态养猪模式。

从图中可知该生态工程属于( )A．湿地生态恢复的生态工程B．节水和废水处理与应用的生态工程C．小流域综合治理与开发的生态工程D ．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程解析 题图中的凤眼莲和绿萍有净化污水的作用，而且处理过的水进行了循环利用，因此该生态工程属于节水和废水处理与应用的生态工程。

答案 B二、简答题(共60分)9．(15分)(2014·江苏卷)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。

请回答下列问题：(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。

上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有________；称为初级精母细胞的有________。

丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因________(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。

(2)如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，其原因是________________________________________________。

(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验，结果如下：实验一⎩⎪⎨⎪⎧ 早期卵母细胞――→注射早期卵母细胞少量细胞质 早期卵母细胞早期卵母细胞――→注射成熟卵细胞少量细胞质成熟卵细胞 实验二⎩⎪⎨⎪⎧ 早期卵母细胞――→孕酮成熟卵细胞早期卵母细胞――→孕酮＋蛋白质合成抑制剂早期卵母细胞 由实验一可得出推论：______________含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。

由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是________；孕酮在实验二中的作用是___________________。

解析 (1)甲为减Ⅰ中期，乙为减Ⅱ后期，丙为有丝分裂后期，丁为减Ⅰ后期，所以含同源染色体的为甲、丙、丁，其中甲、丁为初级精母细胞，同源染色体交叉互换的基因可能是相同的基因也可能是等位基因。

(2)在卵细胞形成过程中，减数第二次分裂是在受精过程中完成的，所以显微镜下无法观察到和乙同时期的细胞。

答案(1)甲、丙、丁甲、丁不一定相同(2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期(3)成熟卵细胞的细胞质蛋白质诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”10．(22分)(2014·河南郑州三模)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究，请据图分析回答：(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从________和________中分离获取。

(2)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。

在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的________，加入抗生素是为了________。

该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。

(3)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有________的特点。

在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。

(4)过程Ⅲ是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_____________________________。

将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是________。

(5)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。

实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是___________，该过程研究的意义在于解决_______________问题。

(6)该研究中，包含的生物技术有________________________(至少写出两种)。

解析(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。

(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。

(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。

在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。

(4)基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。

将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。

(5)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。

Ⅳ过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。

(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。

答案(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)发育的全能性原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用显微注射法(5)使移植的组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等(6)动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植11．(11分)(2014·陕西五校三模)胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于________，细胞B的名称是________。

(2)应用2中牛完成体内受精的场所是________，刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为________，胚胎种植后可以通过________从母体获得正常发育所需要的物质。

这种试管牛的产生，采用的胚胎工程技术有__________________(至少答出2种)等。

(3)应用3中细胞C、D分别取自________、________。

(4)应用4中通过________技术获得二分胚①和②，同时，可以通过取样________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对________的分析进行性别鉴定。

解析 (1)由图示可看出应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于供体l和供体2，细胞B为处于MⅡ期的卵母细胞。