胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题与生态工程
一、选择题
1．下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使其超数排卵
B．滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构的过程发生在囊胚期
C．若在囊胚期进行胚胎分割，内细胞团需均等分割
D．从动物体内获取的精子能直接与卵细胞结合完成受精过程
解析：选C 促性腺激素属于蛋白质类激素，在饲料中添加会因在动物的消化道中被分解而失去促进超数排卵的作用；滋养层细胞发育成胎儿的胎膜和胎盘等结构的过程发生在原肠胚期；若在囊胚期进行胚胎分割，需将内细胞团进行均等分割；从动物体内获取的精子需经过获能处理后，才能与成熟的卵细胞结合完成受精过程。
2．(2019届高三·常州四校联考)下列关于高等哺乳动物胚胎工程的相关叙述，错误的是( )
A．早期胚胎培养通常需要加入动物血清
B．胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点
C．从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精过程
D．胚胎移植可移植到其他任一经同期发情处理过的雌性哺乳动物体内
解析：选D 从动物体内获取的精子需要经过获能处理后才可以与卵细胞完成受精；胚胎应该移植到同种的、生理状态相同的雌性哺乳动物体内。
3．利用体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织器官后，可用于组织器官的移植，操作流程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．过程①所用的卵母细胞应培养至减数第二次分裂后期
B．过程②中细胞数目增加，所含有机物不变
C．过程③获取囊胚的滋养层，经过程④形成大量胚胎干细胞
D．完成过程⑤的根本原因是基因的选择性表达
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解析：选D 过程①所用的卵母细胞应培养至减数第二次分裂中期；过程②中细胞进行分裂，数目增加，但细胞呼吸消耗有机物导致有机物减少；过程③获取囊胚内的内细胞团，经过程④可以形成大量胚胎干细胞；过程⑤是细胞分化，根本原因是基因的选择性表达。
4．下列有关生态工程的说法，错误的是( )
A．生态工程特点是少消耗、多效益、可持续
B．“桑基鱼塘”生态农业实现了物质和能量的多级循环利用
C．超载放牧导致草地退化，主要是违背了协调与平衡原理
D．在林业工程建设时要考虑整体性原理，防止“前面造林，后面砍树”
解析：选B “桑基鱼塘”生态农业实现了物质和能量的多级利用，但能量只能单向传递，不能循环。
5．下图为利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白的操作流程。有关叙述错误的是( )
A．细胞①中含有人体血清白蛋白基因
B．获取细胞②的技术为核移植
C．取囊胚期的内细胞团细胞作DNA分析，进行性别鉴定
D．试管牛与图示培育过程产生犊牛的生殖方式不相同
解析：选C 取囊胚期的滋养层作DNA分析，进行性别鉴定。
6．科学家先利用相关技术敲除猪受精卵内发育成某些器官的关键基因，再培养至囊胚期。将人的“诱导多能干细胞”注入猪囊胚中，移植到猪子宫内，取发育到21～28 d之间的胚胎，观察到了“不同程度的嵌合体”。下列相关叙述错误的是( )
A．本研究主要涉及基因工程、早期胚胎培养、胚胎移植等现代生物技术
B．“不同程度的嵌合体”中含有发育程度和所占比例不同的人组织
C．选择囊胚作为受体的主要依据是囊胚细胞没有分化，细胞具有发育的全能性
D．人猪嵌合胚胎研究为解决移植器官来源不足和免疫排斥问题带来光明前景
解析：选C 囊胚时期已经出现了内细胞团和滋养层的分化。
7．下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是( )
A．转基因生物的研究和利用不会对人类产生任何不利的影响
B．科学家应科学的认识、评估和利用转基因生物
C．社会公众在购买相关产品时享有知情权
D．转基因生物有可能被用于制造“生物武器”
解析：选A 转基因生物可能在食物安全、生物安全及环境安全等方面对人类产生不利影响；科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物；社会公众在购买相关产品时享有知情权；转基因生物有可能被用于制造“生物武器”，例如可用重组基因技术制造全新的、人类没有接触过的致病菌。
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8．下列有关生态工程的叙述，错误的是( )
A．农村综合发展型生态工程遵循了物质循环再生和整体性原理
B．我国南方的桑基鱼塘是运用系统整体性原理的典型实例
C．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
D．“环境友好技术”及低污染清洁生产工艺可以减少城市污染的产出
解析：选B 农村综合发展型生态工程改善了农民的生活环境，实现了多种物质的循环利用，提高了经济效益，遵循了物质循环再生和整体性的原理；我国南方多水地区的桑基鱼塘模式体现了系统整体性及物质循环再生等多种原理；生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系；推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺，有利于减少污染的产出。
9．(2019届高三·南京六校联考，多选)下列关于胚胎工程理论及应用的叙述，错误的是( )
A．给优良母畜注射一定量的性激素从而达到超数排卵的目的
B．理论上胚胎干细胞能被诱导分化为机体内所有的细胞
C．若对囊胚进行胚胎分割，滋养层和内细胞团都需要均等分割
D．移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎
解析：选ACD 给优良母畜注射促性腺激素可促进其超数排卵；对囊胚进行胚胎分割，内细胞团需要均等分割，而对滋养层的分割要求并不严格；移植的胚胎可来自体内受精、体外受精或核移植产生的胚胎。
10．(多选)下图表示利用二倍体小鼠所做的实验，有关叙述正确的是( )
A．过程①需运用早期胚胎培养技术
B．图中囊胚的细胞基因型都相同
C．代孕母鼠需进行同期发情处理
D．嵌合体幼鼠是四倍体
解析：选AC 过程①为体外胚胎培养，需运用早期胚胎培养技术；图中囊胚细胞来自两种不同的受精卵，基因型不一定相同；胚胎移植前代孕母鼠需进行同期发情处理；嵌合体幼鼠含两种不同的二倍体细胞，所以该个体是二倍体。
二、非选择题
11．下面是以医学手段培育“三亲婴儿”的技术路线图。
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据图回答下列问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射____________激素，促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备________________。
(3)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要_______________和___________________等技术。
(4)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而___________(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体______(填比例)来自母亲提供的细胞核。
(5)设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行___________________。
解析：(1)常用促性腺激素处理雌性个体以促进雌性个体超数排卵。(2)处于减数第二次分裂中期的卵母细胞才具有受精的能力，故培养卵母细胞需要培养到该时期。(3)体外受精后得到的受精卵需要进行早期胚胎培养，胚胎发育到桑椹胚或囊胚期时才可进行胚胎移植。(4)三亲婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给子代，因为子代的细胞质基因来自捐献者卵母细胞的细胞质。子代细胞核基因来自母亲和父亲，而红绿色盲基因位于细胞核中的性染色体上，故三亲婴儿的培育技术不能避免母亲的红绿色盲基因遗传给后代。三亲婴儿的染色体一半来自父方，一半来自母方。(5)设计试管婴儿需要在植入胚胎前对胚胎进行基因诊断，防止试管婴儿患病。
答案：(1)促性腺 (2)(与精子)受精的能力 (3)早期胚胎培养 胚胎移植 (4)能 不能 1/2 (或50%)
(5)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断，合理即可)
12．治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：
(1)过程①采用的是细胞工程中的________技术，过程②采用的是胚胎工程中的______________技术。
(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液(基)的________。
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(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用______________和______________两种工具酶。基因表达载体上除具有目的基因外，还需有________基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的________。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体________(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。
解析：(1)由流程图可知，个体A提供去核卵母细胞，个体B提供体细胞核，二者通过①得到重组细胞，重组细胞经②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培养。(2)动物细胞培养时，要通入含有5%CO2的空气，CO2的作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时，要用同种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等，标记基因的作用是便于目的基因的检测和筛选。(4)囊胚中的内细胞团细胞为胚胎干细胞。图中获得的组织器官，其细胞的细胞核来自个体B，将所得组织器官移植给个体B，不会发生免疫排斥反应。
答案：(1)核移植 早期胚胎培养 (2)pH (3)限制酶 DNA连接酶 标记 (4)内细胞团 B
13．建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会，发展生态农业，走可持续发展之路。下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回答有关问题：
(1)生态经济是使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的________________原理。
(2)该生态工程模式的最大优点是______________________________________________
____________________________。该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木，饲养牛、猪、鸡等多种畜禽，这体现了生态工程的________________原理。
(3)该生态工程中，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有________(写全才可)，该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_______________________。
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解析：(1)无废弃物农业体现的是物质循环再生原理。(2)以沼气工程为中心的生态工程，用各类植物的秸秆、枝叶生产饲料养殖畜、禽、鱼，人、畜、禽的粪便作为原料生产沼气，最大的优点是充分利用了废弃物中的物质和能量，实现了物质和能量的分级多层次利用，同时又减少了环境污染。生态工程中，适当增加农作物、畜禽等生物种类，使生态系统营养结构复杂，自我调节能力增强，抵抗力稳定性增加，这体现了生态工程的物种多样性原理。(3)由题图可知，处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有猪、人。鱼塘中养鱼时要考虑环境容纳量，投放的鱼苗量不能太多。
答案：(1)物质循环再生 (2)实现能量和物质的分层次多级利用(或提高物质和能量的利用率)，减少环境污染 物种多样性 (3)猪、人 环境容纳量(或K值)
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