高考生物五年真题汇编31——胚胎工程及生态工程
一、单选题
1．（2022·浙江）下列关于生态工程的叙述，正确的是（ ）
A．生物防治技术的理论基础是种群内个体的竞争
B．套种、间种和轮种体现了物质的良性循环技术
C．风能和潮汐能的开发技术不属于生态工程范畴
D．“过腹还田”可使农作物秸秆得到多途径的利用
2．（2022·浙江选考）垃圾分类是废弃物综合利用的基础，下列叙述错误的是（ ）
A．有害垃圾填埋处理可消除环境污染
B．厨余垃圾加工后可作为鱼类养殖的饵料
C．生活垃圾发酵能产生生清洁可再生能源
D．禽畜粪便作为花卉肥料有利于物质的良性循环
3．（2021·湖北）植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（ ）
A．多精入卵会产生更多的种子
B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
4．（2021·江苏）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B．早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C．猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D．将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
5．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（ ）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
6．（2021·辽宁）下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（ ）
A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
7．（2021·浙江）采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子官，才可获得表达 EGFP的小鼠
C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
8．（2020·新高考I）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（ ）
A．用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D．遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
9．（2018·江苏）下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是（ ）
A．采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高
二、多选题
10．（2020·江苏）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶将细胞a的膜白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
11．（2019·江苏）下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力
B．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果
C．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可减少富营养化
D．增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一
三、双选题
12．（2020·江苏）蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B．该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
四、综合题
13．（2020·新高考I）与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(em) 农业模式 生物组分(类) 食物网复杂程度(相对值)
0-10 常规农业 15 1.06
有机农业 19 1.23
无公害农业 17 1.10
10-20 常规农业 13 1.00
有机农业 18 1.11
无公害农业 16 1.07
（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括 。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是 。
（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的 结构。 由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为 ，依据是 。
（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是 。
（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是 。
14．（2020·全国Ⅲ）[生物——选修3：现代生物科技专题]
W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。
（1）步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是 和 。步骤④称为 。
（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的 （答出2点即可）的限制。
（3）一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息 （填相同或不同），原因是 。
（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有 （答出2点即可）。
15．（2020·浙江选考）某沿海地区的生态系统以森林群落为主体，对维持当地生态平衡有着重要作用。回答下列问题：
（1）从生态系统的营养结构分析，森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的 ，因而该生态系统具有较强的自我调节能力。该森林群落在不同季节存在明显的外貌变化，即群落的 明显，这也是群落 结构的一种表现。
（2）在森林群落中，大气 的含量通常存在昼夜变化和季节变化，这与植物的 直接相关。 可在大气圈和 的界面上进行交换而保持相对平衡。通常情况下，没有被消费者利用的有机物中的碳，大部分是在生物死亡后 通过作用而重返大气。
（3）在该生态系统的农业生产区，通过采用农业生态工程的 技术，发展立体养殖，调整作物的品种和种植面积，提高了经济效益和生态效益。
16．（2019·江苏）利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：
（1）对1号猪使用 处理，使其超数排卵，收集并选取处在 时期的卵母细胞用于核移植。
（2）采集2号猪的组织块，用 处理获得分散的成纤维细胞，放置于37℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是 。
（3）为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行 。产出的基因编辑猪的性染色体来自于 号猪。
（4）为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有 （填序号）。
①DNA测序 ②染色体倍性分析
③体细胞结构分析 ④抗原—抗体杂交
17．（2017·浙江选考）（二）回答与生态工程有关的问题：
（1）对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的核心技术是 技术．其中“过腹还田”的具体途径是 ．将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的 技术．
（2）农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的 技术提高经济和社会效益．“退耕还林”后，林地的增加可以减少 ，更有利于受损生态系统的恢复．使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的 减少，因此利用生物的 进行生物防治是今后的发展方向．
五、实验探究题
18．（2022·全国甲卷）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，
（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是 ；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是 （答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有 （答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】生态工程的概念及其目标；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、生物防治技术的理论基础是种间竞争和捕食关系，A错误；
B、套种、间种和轮种体现了合理利用资源，注重生物与生物、生物与环境关系的协调原理，B错误；
C、风能和潮汐能的开发技术属于可再生资源的开发技术，体现了协调经济与自然、经济与社会关系，保障生态系统的平衡和稳定得整体原则，属于生态工程范畴，C错误。
D、“过腹还田”指的是利用牲畜粪便作为农田肥料，这样可以实现物质的多级循环利用，废物资源化，使农作物秸秆得到多途径的利用，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、生态工程
（1）概念：生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
（2）生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
（3）特点：少消耗、多效益、可持续的工程体系。
（4）原理：生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
生态经济：主要是通过实行“循环经济“原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。
2、生态工程所遵循的基本原理：
（1）自生：①内容：在生态系统中由生物组分（个体代谢更新、种间关系）而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。②基础理论：生态系统的自我调节能力。有效选择并合理布设生物组分，尽量提高生物多样性程度。③实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体。④应用实例：在湿地修复过程中，选择净化能力较强的多种水生植物，还要考虑各自的生态位差异，及它们的种间关系。湿地生态工程中，移除有害物质、增加水体溶氧量。
（2）循环：①内容：促进物质的迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。②基础理论：生态系统的物质循环功能。③实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染。④应用实例：无废弃物农业。
（3）协调：①内容：促进物质的迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。②基础理论：生物与生物、生物与环境的协调与适应。③意义：生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏。④应用实例：西北地区的防护林建设出现的问题。
（4）整体：①内容：促进物质的迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。②基础理论：社会、经济、自然构成的复合系统。③意义：统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定。④应用实例：林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题。
2．【答案】A
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、有害垃圾的填埋处理，比如废旧电池等，会进一步造成环境污染，A错误；
B、厨余垃圾一般含有大量有机物，加工后可作为鱼类养殖的饵料，B正确；
C、生活垃圾通过发酵可产生沼气等能源，C正确；
D、禽畜粪通过分解质的分解可作为花卉肥料有利于生态系统的物质的良性循环，D正确。
故答案为：A。
【分析】“垃圾分类管理，对不同种类的垃圾采取不同方式的回收利，主要遵循的生态学原理是物质循环再生，能量的多级利用。从资源化、无害化角度分析，通过多层分级利用有机废弃物中的物质，既充分利用有机物中的能量、又减少环境污染。
3．【答案】A
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精
【解析】【解答】A、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合，A错误；
B、防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，B正确；
C、当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2可知，未受精卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；
D、ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，D正确。
故答案为：A。
【分析】受精作用过程：
（1）顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠；
（2）透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应（它是防止多精子入卵受精的第一道屏障）；
（3）卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程（它是防止多精子入卵受精的第二道屏障）；
（4）精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核；
（5）雌、雄原核融合形成合子。
4．【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；细胞融合的方法；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、培养液需要营养物质，通常需加入血清、血浆等天然成分，A正确；
B、同期发情处理可以保证胚胎移植前后的相同的生理环境，B正确；
C、克隆猴是通过胚胎工程实现的，C正确；
D、 诱导后融合的细胞需要在经过选择才能得到杂交瘤细胞 ，D错误。
故答案选：D
【分析】（1）动物细胞培养条件： 营养条件；无菌、无毒的环境；温度、pH和渗透压；气体环境等，其中营养条件包括：无机物（无机盐）；有机物（糖类、氨基酸、维生素等）；天然成分（血清等）。
（2）胚胎移植时候要对受体的雌性动物进行同期发情处理，保证胚胎移植前后在相同的生理环境中发育，由于个体的发育。
（3） 胚胎工程必须经过胚胎移植技术才能获得后代。
（4） 骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合后会形成B-B细胞、瘤-瘤细胞、杂交瘤细胞，因此得到的融合细胞还需要用特定的选择培养基选择出杂交瘤细胞。
5．【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、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，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
6．【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；
B、动物细胞培养的气体：95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH），B正确；
C、过程②是对卵母细胞进行去核处理，C错误；
D、过程④将激活后的重组细胞培养至囊胚或柔椹胚后移植，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、 体细胞核移植技术 ：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、体细胞核移植过程：
3、体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器言做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
4、体细胞核移植技术存在的问题：（1）胚胎成活率低；（2）动物健康存在问题；（3）克隆动物食品的安全性问题。
7．【答案】B
【知识点】胚胎移植；胚胎干细胞及其应用；胚胎的体外培养
【解析】【解答】 A.胚胎不同阶段的发育方向不同，所以需用不同成分的培养液，A说法正确；
B. 受精卵经体外培养至桑椹胚或囊胚期植入同期发情小鼠的子官，不是2细胞期，B说法错误；
C. 胚胎干细胞具有全能性，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠，C说法正确；
D. 题中已知EGFP基因定点插入到受精卵的Y染色体上，所以通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】（1）胚胎移植的实施
①手术法
a．适宜动物：一般用于中小型的动物。
b．过程特点：不同的动物和胚胎细胞数量，胚胎植入的部位不同。
②非手术法
a．适宜动物：一般用于大家畜。
b．过程特点：将装有胚胎的吸管装入移植枪内，通过子宫颈插入子宫角深部，注入胚胎。
（2）胚胎移植的时间
不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8-16个细胞阶段移植。)。
8．【答案】C
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精；胚胎移植；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵，获得更多的卵子，A正确；
B、精子只有获能后才能完成受精，故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；
C、胚胎移植通常选择囊胚期之前的阶段，如桑椹胚或囊胚阶段，C错误；
D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因，所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
9．【答案】A
【知识点】胚胎移植；胚胎分割；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A符合题意；
B、进行移植的胚胎是桑椹胚或囊胚，B不符合题意；
C、受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C不符合题意；
D、利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】（1）胚胎工程基本程序主要包括：
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
（2）胚胎分割
概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）
操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
10．【答案】A,B,C
【知识点】动物细胞培养技术；胚胎移植；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】分析题图，图中A为内细胞团细胞，B为滋养层细胞，其中内细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。
（1）胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。
（2）ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。
11．【答案】B,C,D
【知识点】生态恢复工程
【解析】【解答】A.曝气可增加溶氧量，进而降低厌氧微生物降解有机污染物的能力，A不符合题意；
B.吸附基质增加了微生物附着的面积，有利于微生物的生理活动，可促进有机污染物的降解，因此能够提高净化效果，B符合题意；
C. 借助植物浮床，可使植物庞大的根系透过小孔牢牢的固定在水体中，植物的根系从水体中吸收氮、磷等物质，可减少水体富营养化，C符合题意
D．恢复水生植物生长，从而起到了改善和净化水质的效果，可见，增加水体透明度，恢复水草生长是该修复过程的目标之一，D符合题意。
故答案为：BCD
【分析】1. 生态工程的原理
(1)生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
(2)生态经济：通过实行循环经济的原则，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。
实现手段：生态工程。
(3)基本原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统性和工程学原理。
2. 水体富营养化是指水体中氮、磷等植物营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体溶氧量下降，进而引起水生生物衰亡、水质恶化的现象。
12．【答案】B,D
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者，A错误；
B、该生态系统中，物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，体现了物质循环再生原理，B正确
C、植物获得的能量来自太阳光能，C错误；
D、分析图示可知，影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度和含水量等，D正确。
故答案为：BD。
【分析】（1）生态农业设计时充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物间的相互依存关系，使生态系统中的物质循环和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时所产生的有机废物成为另一种产品的投入，也就是实现无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。生态农业的优越性体现在：实现了对物质和能量的多级利用；减少了对能源和资源的消耗，减少了环境污染。
（2）生态工程的基本原理：
①物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
②物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
③协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
④整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
⑤系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。
13．【答案】（1）流入下一个营养级；土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
（2）垂直；有机农业；生物组分多，食物网复杂程度高
（3）镉随着食物链的延长逐渐积累
（4）长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量
【知识点】群落的结构；生态系统的功能；生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态农业工程
【解析】【解答】（1）根据以上分析可知，一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体，因此属于生态系统。（2）根据以上分析可知，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤动物的不同体现了明显的分层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。（3）生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此土壤中的污染物铬随着食物链延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。（4）根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少，且减少量多与因植物根系增长而增加的数量。
【分析】1、生态系统的概念：由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
2、生态系统能量流动的去向：一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；另一部分是流入下一个营养级的生物体内，及未被利用的部分。
3、生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
4、群落的空间结构：包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。影响植被分层的主要因素是阳光，影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤的湿度、盐碱度的差异性、光照强度的不同、生物自身的生长特点不同以及人与动物的影响等。
14．【答案】（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶；显微注射；体外培养；胚胎移植
（2）性别、年龄
（3）相同；两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵
（4）体外受精、胚胎移植
【知识点】胚胎移植；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）由分析可知，步骤①为构建基因表达载体，需使用同种限制酶切割目的基因和运载体，再由DNA连接酶连接粘性末端，形成重组表达载体；步骤②为显微注射；步骤③为体外培养；步骤④为胚胎移植。（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W，可从动物一出生就收集产物，不受动物的性别和年龄的限制。（3）在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂产生的体细胞，其细胞核中染色体DNA所含的遗传信息相同。（4）由分析可知，步骤③为体外培养，步骤④为胚胎移植，均属于胚胎工程。
【分析】1、膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点：收集产物蛋白比较容易，不会对动物造成伤害。此外，该系统可从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。膀胱生物反应器最显著的优势在于从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。2、基因工程技术的基本步骤包括：目的基因的获取；基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。3、分析题图可知，步骤①为将W基因与运载体结合，构建基因表达载体；步骤②为将重组表达载体导入受精卵，常用显微注射法；步骤③为体外培养；步骤④为胚胎移植。
15．【答案】（1）食物网；季相；时间
（2）光合作用和呼吸作用；水圈；分解者的降解
（3）种植业和畜牧业合理优化
【知识点】群落的结构；生态系统的结构；生态农业工程；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）生态系统的营养结构包括食物链和食物网，森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的食物网，生态系统自我调节能力的大小取决于营养结构的复杂程度。群落的组成和外貌随时间而发生的有规律的变化为群落的时间结构，群落的外貌在不同季节大不相同称为群落的季相，是群落时间结构的一种表现。（2）在森林群落中，植物的光合作用和呼吸作用影响着大气 的含量的变化。 可在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用进行交换，来保持相对平衡。通常情况下，没有被消费者利用的有机物中的碳，大部分是在生物死亡后被分解者降解为无机物而重返大气。（3）农业主要包括种植业和畜牧业，在该生态系统的农业生产区，通过采用农业生态工程的种植业和畜牧业合理优化技术，发展立体养殖，调整作物的品种和种植面积，提高了经济效益和生态效益。
【分析】1、群落是指在一定空间内所有生物种群的集合体，它具有一定的结构、一定的种类构成和一定的种间相互关系。2、群落的结构包括群落的垂直结构、水平结构和时间结构。3、生态系统的结构包括：生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者）和营养结构（食物链和食物网）。4、我国农业生态工程的主要技术：物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技术。
16．【答案】（1）促性腺激素；减数第二次分裂中期
（2）胰蛋白酶（胶原蛋白酶）；维持培养液的pH
（3）分割；2
（4）①④
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；胚胎分割；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）据图分析可知，1号猪提供的是卵母细胞，对其注射促性腺激素可使其超数排卵，获得的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能进行核移植。
（2）将2号猪的组织块分散成单个的成纤维细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，该细胞的培养应在37℃含5%的CO2的恒温培养箱中进行，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（3）利用胚胎分割技术对图示早期胚胎进行分割，可以获得更多的基因编辑猪；据图分析可知，核移植的细胞核来自于2号猪，因此产出的基因编辑猪的性染色体来自于2号猪。
（4）检测病毒外壳蛋白基因（目的基因）是否导入4号猪，可以采用DNA分子杂交法检测目的基因的序列；目的基因表达的最终产物是蛋白质（病毒外壳蛋白），可以利用抗原-抗体杂交法进行检测，故选①④。
故答案为：(1). 促性腺激素 减数第二次分裂中期； (2). 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） 维持培养液的pH ；(3). 胚胎分割 2 (4). ①④
【分析】据图分析，图示基因编辑猪培育过程涉及的技术手段有转基因技术、核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等，利用转基因技术将病毒外壳蛋白基因（目的基因）导入2号猪的体细胞核中，然后将2号猪的体细胞核移植到1号猪的去核卵母细胞中，再将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去，最后分娩产生了4号转基因克隆猪。
17．【答案】（1）物质的良性循环；秸秆→家畜→粪便→农田；洁净可再生的新能源开发
（2）合理优化；水土流失；生物多样性；种间关系
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】解：（1）根据对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图可知，贯穿全过程的核心技术是物质的良性循环技术．其中“过腹还田”的具体途径是秸秆→家畜→粪便→农田．将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的洁净可再生的新能源开发技术．（2）农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的合理优化技术提高经济和社会效益．“退耕还林”后，林地的增加可以减少水土流失，更有利于受损生态系统的恢复．使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的生物多样性减少，因此利用生物的种间关系进行生物防治是今后的发展方向．
故答案为：（1）物质的良性循环 秸秆→家畜→粪便→农田 洁净可再生的新能源开发（2）合理优化 水土流失 生物多样性 种间关系
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业．生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理．
18．【答案】（1）放入-196℃的液氮中保存（或冷冻保存）；刚排出的精子必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精；肝素或钙离子载体A23187；MⅡ中期
（2）维生素、氨基酸、核苷酸
（3）对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代
【知识点】胚胎移植；体外受精；胚胎的体外培养
【解析】【解答】（1）体外受精时若需对获得的精液进行保存，需要将精液放入-196℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力，称为精子获能，精子获能的方法包括培养法（放入人工配制的获能液中，如：啮齿动物、家兔和猪等）和化学诱导法（放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中看，如：牛、羊等）。体外受精时收集的卵母细胞需要培养达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
故答案为：放入-196℃的液氮中保存（或冷冻保存）；刚排出的精子必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精；肝素或钙离子载体A23187；MⅡ中期。
（2）早期胚胎培养的培养液成分有有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等两盐、两素、有机酸、无机酸、血清等。
故答案为：维生素、氨基酸、核苷酸。
（3）以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料获得具有该公羊优良性状的后代需要进行胚胎移植操作，需要对受体母羊进行同期发情处理，对保存的胚胎进行质量检查并进行移植，然后对受体母牛进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
故答案为：对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
【分析】1、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
（1）卵母细胞的采集和培养：①采集的第一种方法是：用促性腺激素处理使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子体外受精。第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法：是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，叫活体采卵。②采集到的初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，培养达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力—精子获能。方法包括培养法（放入人工配制的获能液中，如：啮齿动物、家兔和猪等）和化学诱导法（放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中看，如：牛、羊等）。
（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2、胚胎的早期培养的培养液成分：有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等两盐、两素、有机酸、无机酸、血清。
3、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素对受体进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
1 / 1高考生物五年真题汇编31——胚胎工程及生态工程
一、单选题
1．（2022·浙江）下列关于生态工程的叙述，正确的是（ ）
A．生物防治技术的理论基础是种群内个体的竞争
B．套种、间种和轮种体现了物质的良性循环技术
C．风能和潮汐能的开发技术不属于生态工程范畴
D．“过腹还田”可使农作物秸秆得到多途径的利用
【答案】D
【知识点】生态工程的概念及其目标；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、生物防治技术的理论基础是种间竞争和捕食关系，A错误；
B、套种、间种和轮种体现了合理利用资源，注重生物与生物、生物与环境关系的协调原理，B错误；
C、风能和潮汐能的开发技术属于可再生资源的开发技术，体现了协调经济与自然、经济与社会关系，保障生态系统的平衡和稳定得整体原则，属于生态工程范畴，C错误。
D、“过腹还田”指的是利用牲畜粪便作为农田肥料，这样可以实现物质的多级循环利用，废物资源化，使农作物秸秆得到多途径的利用，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、生态工程
（1）概念：生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
（2）生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
（3）特点：少消耗、多效益、可持续的工程体系。
（4）原理：生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
生态经济：主要是通过实行“循环经济“原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。
2、生态工程所遵循的基本原理：
（1）自生：①内容：在生态系统中由生物组分（个体代谢更新、种间关系）而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。②基础理论：生态系统的自我调节能力。有效选择并合理布设生物组分，尽量提高生物多样性程度。③实现系统结构和功能的协调，形成有序的整体。④应用实例：在湿地修复过程中，选择净化能力较强的多种水生植物，还要考虑各自的生态位差异，及它们的种间关系。湿地生态工程中，移除有害物质、增加水体溶氧量。
（2）循环：①内容：促进物质的迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。②基础理论：生态系统的物质循环功能。③实现物质的多级循环利用，废物资源化，减少污染。④应用实例：无废弃物农业。
（3）协调：①内容：促进物质的迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。②基础理论：生物与生物、生物与环境的协调与适应。③意义：生物数量不超过环境承载力，避免系统的失衡和破坏。④应用实例：西北地区的防护林建设出现的问题。
（4）整体：①内容：促进物质的迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质和元素的转化率高。②基础理论：社会、经济、自然构成的复合系统。③意义：统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定。④应用实例：林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题。
2．（2022·浙江选考）垃圾分类是废弃物综合利用的基础，下列叙述错误的是（ ）
A．有害垃圾填埋处理可消除环境污染
B．厨余垃圾加工后可作为鱼类养殖的饵料
C．生活垃圾发酵能产生生清洁可再生能源
D．禽畜粪便作为花卉肥料有利于物质的良性循环
【答案】A
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、有害垃圾的填埋处理，比如废旧电池等，会进一步造成环境污染，A错误；
B、厨余垃圾一般含有大量有机物，加工后可作为鱼类养殖的饵料，B正确；
C、生活垃圾通过发酵可产生沼气等能源，C正确；
D、禽畜粪通过分解质的分解可作为花卉肥料有利于生态系统的物质的良性循环，D正确。
故答案为：A。
【分析】“垃圾分类管理，对不同种类的垃圾采取不同方式的回收利，主要遵循的生态学原理是物质循环再生，能量的多级利用。从资源化、无害化角度分析，通过多层分级利用有机废弃物中的物质，既充分利用有机物中的能量、又减少环境污染。
3．（2021·湖北）植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（ ）
A．多精入卵会产生更多的种子
B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
【答案】A
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精
【解析】【解答】A、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合，A错误；
B、防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，B正确；
C、当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2可知，未受精卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；
D、ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，D正确。
故答案为：A。
【分析】受精作用过程：
（1）顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠；
（2）透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应（它是防止多精子入卵受精的第一道屏障）；
（3）卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程（它是防止多精子入卵受精的第二道屏障）；
（4）精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核；
（5）雌、雄原核融合形成合子。
4．（2021·江苏）下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B．早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体
C．猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴
D．将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；细胞融合的方法；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、培养液需要营养物质，通常需加入血清、血浆等天然成分，A正确；
B、同期发情处理可以保证胚胎移植前后的相同的生理环境，B正确；
C、克隆猴是通过胚胎工程实现的，C正确；
D、 诱导后融合的细胞需要在经过选择才能得到杂交瘤细胞 ，D错误。
故答案选：D
【分析】（1）动物细胞培养条件： 营养条件；无菌、无毒的环境；温度、pH和渗透压；气体环境等，其中营养条件包括：无机物（无机盐）；有机物（糖类、氨基酸、维生素等）；天然成分（血清等）。
（2）胚胎移植时候要对受体的雌性动物进行同期发情处理，保证胚胎移植前后在相同的生理环境中发育，由于个体的发育。
（3） 胚胎工程必须经过胚胎移植技术才能获得后代。
（4） 骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合后会形成B-B细胞、瘤-瘤细胞、杂交瘤细胞，因此得到的融合细胞还需要用特定的选择培养基选择出杂交瘤细胞。
5．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（ ）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、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，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
6．（2021·辽宁）下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（ ）
A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；
B、动物细胞培养的气体：95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH），B正确；
C、过程②是对卵母细胞进行去核处理，C错误；
D、过程④将激活后的重组细胞培养至囊胚或柔椹胚后移植，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、 体细胞核移植技术 ：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、体细胞核移植过程：
3、体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器言做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
4、体细胞核移植技术存在的问题：（1）胚胎成活率低；（2）动物健康存在问题；（3）克隆动物食品的安全性问题。
7．（2021·浙江）采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子官，才可获得表达 EGFP的小鼠
C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
【答案】B
【知识点】胚胎移植；胚胎干细胞及其应用；胚胎的体外培养
【解析】【解答】 A.胚胎不同阶段的发育方向不同，所以需用不同成分的培养液，A说法正确；
B. 受精卵经体外培养至桑椹胚或囊胚期植入同期发情小鼠的子官，不是2细胞期，B说法错误；
C. 胚胎干细胞具有全能性，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠，C说法正确；
D. 题中已知EGFP基因定点插入到受精卵的Y染色体上，所以通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】（1）胚胎移植的实施
①手术法
a．适宜动物：一般用于中小型的动物。
b．过程特点：不同的动物和胚胎细胞数量，胚胎植入的部位不同。
②非手术法
a．适宜动物：一般用于大家畜。
b．过程特点：将装有胚胎的吸管装入移植枪内，通过子宫颈插入子宫角深部，注入胚胎。
（2）胚胎移植的时间
不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8-16个细胞阶段移植。)。
8．（2020·新高考I）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（ ）
A．用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D．遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
【答案】C
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精；胚胎移植；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵，获得更多的卵子，A正确；
B、精子只有获能后才能完成受精，故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；
C、胚胎移植通常选择囊胚期之前的阶段，如桑椹胚或囊胚阶段，C错误；
D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因，所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
9．（2018·江苏）下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是（ ）
A．采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高
【答案】A
【知识点】胚胎移植；胚胎分割；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A符合题意；
B、进行移植的胚胎是桑椹胚或囊胚，B不符合题意；
C、受体对移植的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C不符合题意；
D、利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】（1）胚胎工程基本程序主要包括：
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入－196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
（2）胚胎分割
概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。）
操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
二、多选题
10．（2020·江苏）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶将细胞a的膜白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】A,B,C
【知识点】动物细胞培养技术；胚胎移植；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】分析题图，图中A为内细胞团细胞，B为滋养层细胞，其中内细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。
（1）胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。
（2）ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。
11．（2019·江苏）下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力
B．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果
C．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可减少富营养化
D．增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一
【答案】B,C,D
【知识点】生态恢复工程
【解析】【解答】A.曝气可增加溶氧量，进而降低厌氧微生物降解有机污染物的能力，A不符合题意；
B.吸附基质增加了微生物附着的面积，有利于微生物的生理活动，可促进有机污染物的降解，因此能够提高净化效果，B符合题意；
C. 借助植物浮床，可使植物庞大的根系透过小孔牢牢的固定在水体中，植物的根系从水体中吸收氮、磷等物质，可减少水体富营养化，C符合题意
D．恢复水生植物生长，从而起到了改善和净化水质的效果，可见，增加水体透明度，恢复水草生长是该修复过程的目标之一，D符合题意。
故答案为：BCD
【分析】1. 生态工程的原理
(1)生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
(2)生态经济：通过实行循环经济的原则，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。
实现手段：生态工程。
(3)基本原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统性和工程学原理。
2. 水体富营养化是指水体中氮、磷等植物营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体溶氧量下降，进而引起水生生物衰亡、水质恶化的现象。
三、双选题
12．（2020·江苏）蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B．该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
【答案】B,D
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】A、生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者，A错误；
B、该生态系统中，物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，体现了物质循环再生原理，B正确
C、植物获得的能量来自太阳光能，C错误；
D、分析图示可知，影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度和含水量等，D正确。
故答案为：BD。
【分析】（1）生态农业设计时充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物间的相互依存关系，使生态系统中的物质循环和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时所产生的有机废物成为另一种产品的投入，也就是实现无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。生态农业的优越性体现在：实现了对物质和能量的多级利用；减少了对能源和资源的消耗，减少了环境污染。
（2）生态工程的基本原理：
①物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
②物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
③协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
④整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
⑤系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。
四、综合题
13．（2020·新高考I）与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(em) 农业模式 生物组分(类) 食物网复杂程度(相对值)
0-10 常规农业 15 1.06
有机农业 19 1.23
无公害农业 17 1.10
10-20 常规农业 13 1.00
有机农业 18 1.11
无公害农业 16 1.07
（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括 。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是 。
（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的 结构。 由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为 ，依据是 。
（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是 。
（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是 。
【答案】（1）流入下一个营养级；土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
（2）垂直；有机农业；生物组分多，食物网复杂程度高
（3）镉随着食物链的延长逐渐积累
（4）长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量
【知识点】群落的结构；生态系统的功能；生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态农业工程
【解析】【解答】（1）根据以上分析可知，一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体，因此属于生态系统。（2）根据以上分析可知，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤动物的不同体现了明显的分层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。（3）生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此土壤中的污染物铬随着食物链延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。（4）根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少，且减少量多与因植物根系增长而增加的数量。
【分析】1、生态系统的概念：由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
2、生态系统能量流动的去向：一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；另一部分是流入下一个营养级的生物体内，及未被利用的部分。
3、生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
4、群落的空间结构：包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。影响植被分层的主要因素是阳光，影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤的湿度、盐碱度的差异性、光照强度的不同、生物自身的生长特点不同以及人与动物的影响等。
14．（2020·全国Ⅲ）[生物——选修3：现代生物科技专题]
W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。
（1）步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是 和 。步骤④称为 。
（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的 （答出2点即可）的限制。
（3）一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息 （填相同或不同），原因是 。
（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有 （答出2点即可）。
【答案】（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶；显微注射；体外培养；胚胎移植
（2）性别、年龄
（3）相同；两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵
（4）体外受精、胚胎移植
【知识点】胚胎移植；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）由分析可知，步骤①为构建基因表达载体，需使用同种限制酶切割目的基因和运载体，再由DNA连接酶连接粘性末端，形成重组表达载体；步骤②为显微注射；步骤③为体外培养；步骤④为胚胎移植。（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W，可从动物一出生就收集产物，不受动物的性别和年龄的限制。（3）在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂产生的体细胞，其细胞核中染色体DNA所含的遗传信息相同。（4）由分析可知，步骤③为体外培养，步骤④为胚胎移植，均属于胚胎工程。
【分析】1、膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点：收集产物蛋白比较容易，不会对动物造成伤害。此外，该系统可从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。膀胱生物反应器最显著的优势在于从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。2、基因工程技术的基本步骤包括：目的基因的获取；基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。3、分析题图可知，步骤①为将W基因与运载体结合，构建基因表达载体；步骤②为将重组表达载体导入受精卵，常用显微注射法；步骤③为体外培养；步骤④为胚胎移植。
15．（2020·浙江选考）某沿海地区的生态系统以森林群落为主体，对维持当地生态平衡有着重要作用。回答下列问题：
（1）从生态系统的营养结构分析，森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的 ，因而该生态系统具有较强的自我调节能力。该森林群落在不同季节存在明显的外貌变化，即群落的 明显，这也是群落 结构的一种表现。
（2）在森林群落中，大气 的含量通常存在昼夜变化和季节变化，这与植物的 直接相关。 可在大气圈和 的界面上进行交换而保持相对平衡。通常情况下，没有被消费者利用的有机物中的碳，大部分是在生物死亡后 通过作用而重返大气。
（3）在该生态系统的农业生产区，通过采用农业生态工程的 技术，发展立体养殖，调整作物的品种和种植面积，提高了经济效益和生态效益。
【答案】（1）食物网；季相；时间
（2）光合作用和呼吸作用；水圈；分解者的降解
（3）种植业和畜牧业合理优化
【知识点】群落的结构；生态系统的结构；生态农业工程；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）生态系统的营养结构包括食物链和食物网，森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的食物网，生态系统自我调节能力的大小取决于营养结构的复杂程度。群落的组成和外貌随时间而发生的有规律的变化为群落的时间结构，群落的外貌在不同季节大不相同称为群落的季相，是群落时间结构的一种表现。（2）在森林群落中，植物的光合作用和呼吸作用影响着大气 的含量的变化。 可在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用进行交换，来保持相对平衡。通常情况下，没有被消费者利用的有机物中的碳，大部分是在生物死亡后被分解者降解为无机物而重返大气。（3）农业主要包括种植业和畜牧业，在该生态系统的农业生产区，通过采用农业生态工程的种植业和畜牧业合理优化技术，发展立体养殖，调整作物的品种和种植面积，提高了经济效益和生态效益。
【分析】1、群落是指在一定空间内所有生物种群的集合体，它具有一定的结构、一定的种类构成和一定的种间相互关系。2、群落的结构包括群落的垂直结构、水平结构和时间结构。3、生态系统的结构包括：生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者）和营养结构（食物链和食物网）。4、我国农业生态工程的主要技术：物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技术。
16．（2019·江苏）利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：
（1）对1号猪使用 处理，使其超数排卵，收集并选取处在 时期的卵母细胞用于核移植。
（2）采集2号猪的组织块，用 处理获得分散的成纤维细胞，放置于37℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是 。
（3）为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行 。产出的基因编辑猪的性染色体来自于 号猪。
（4）为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有 （填序号）。
①DNA测序 ②染色体倍性分析
③体细胞结构分析 ④抗原—抗体杂交
【答案】（1）促性腺激素；减数第二次分裂中期
（2）胰蛋白酶（胶原蛋白酶）；维持培养液的pH
（3）分割；2
（4）①④
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；胚胎分割；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）据图分析可知，1号猪提供的是卵母细胞，对其注射促性腺激素可使其超数排卵，获得的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能进行核移植。
（2）将2号猪的组织块分散成单个的成纤维细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，该细胞的培养应在37℃含5%的CO2的恒温培养箱中进行，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（3）利用胚胎分割技术对图示早期胚胎进行分割，可以获得更多的基因编辑猪；据图分析可知，核移植的细胞核来自于2号猪，因此产出的基因编辑猪的性染色体来自于2号猪。
（4）检测病毒外壳蛋白基因（目的基因）是否导入4号猪，可以采用DNA分子杂交法检测目的基因的序列；目的基因表达的最终产物是蛋白质（病毒外壳蛋白），可以利用抗原-抗体杂交法进行检测，故选①④。
故答案为：(1). 促性腺激素 减数第二次分裂中期； (2). 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） 维持培养液的pH ；(3). 胚胎分割 2 (4). ①④
【分析】据图分析，图示基因编辑猪培育过程涉及的技术手段有转基因技术、核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等，利用转基因技术将病毒外壳蛋白基因（目的基因）导入2号猪的体细胞核中，然后将2号猪的体细胞核移植到1号猪的去核卵母细胞中，再将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去，最后分娩产生了4号转基因克隆猪。
17．（2017·浙江选考）（二）回答与生态工程有关的问题：
（1）对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的核心技术是 技术．其中“过腹还田”的具体途径是 ．将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的 技术．
（2）农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的 技术提高经济和社会效益．“退耕还林”后，林地的增加可以减少 ，更有利于受损生态系统的恢复．使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的 减少，因此利用生物的 进行生物防治是今后的发展方向．
【答案】（1）物质的良性循环；秸秆→家畜→粪便→农田；洁净可再生的新能源开发
（2）合理优化；水土流失；生物多样性；种间关系
【知识点】生态农业工程
【解析】【解答】解：（1）根据对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图可知，贯穿全过程的核心技术是物质的良性循环技术．其中“过腹还田”的具体途径是秸秆→家畜→粪便→农田．将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农业生态工程中的洁净可再生的新能源开发技术．（2）农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的合理优化技术提高经济和社会效益．“退耕还林”后，林地的增加可以减少水土流失，更有利于受损生态系统的恢复．使用农药能有效控制农业害虫，但也使生态系统的生物多样性减少，因此利用生物的种间关系进行生物防治是今后的发展方向．
故答案为：（1）物质的良性循环 秸秆→家畜→粪便→农田 洁净可再生的新能源开发（2）合理优化 水土流失 生物多样性 种间关系
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业．生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理．
五、实验探究题
18．（2022·全国甲卷）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，
（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是 ；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是 （答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。
（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有 （答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 。
【答案】（1）放入-196℃的液氮中保存（或冷冻保存）；刚排出的精子必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精；肝素或钙离子载体A23187；MⅡ中期
（2）维生素、氨基酸、核苷酸
（3）对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代
【知识点】胚胎移植；体外受精；胚胎的体外培养
【解析】【解答】（1）体外受精时若需对获得的精液进行保存，需要将精液放入-196℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力，称为精子获能，精子获能的方法包括培养法（放入人工配制的获能液中，如：啮齿动物、家兔和猪等）和化学诱导法（放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中看，如：牛、羊等）。体外受精时收集的卵母细胞需要培养达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
故答案为：放入-196℃的液氮中保存（或冷冻保存）；刚排出的精子必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精；肝素或钙离子载体A23187；MⅡ中期。
（2）早期胚胎培养的培养液成分有有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等两盐、两素、有机酸、无机酸、血清等。
故答案为：维生素、氨基酸、核苷酸。
（3）以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料获得具有该公羊优良性状的后代需要进行胚胎移植操作，需要对受体母羊进行同期发情处理，对保存的胚胎进行质量检查并进行移植，然后对受体母牛进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
故答案为：对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
【分析】1、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
（1）卵母细胞的采集和培养：①采集的第一种方法是：用促性腺激素处理使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子体外受精。第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法：是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，叫活体采卵。②采集到的初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，培养达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力—精子获能。方法包括培养法（放入人工配制的获能液中，如：啮齿动物、家兔和猪等）和化学诱导法（放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中看，如：牛、羊等）。
（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2、胚胎的早期培养的培养液成分：有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等两盐、两素、有机酸、无机酸、血清。
3、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素对受体进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
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