高考生物专题突破训练：第28练　胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程（含解析）

高考生物专题突破训练
第28练 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
1．(2022·全国甲，38)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)加入抗冻剂(甘油)冷冻保存　刚排出的精子必须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
解析　(1)精液可以加入抗冻剂(甘油)冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能具备与精子受精的能力。(2)进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用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，主要是利用胚胎移植技术，即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。
2．(2020·全国Ⅱ，38)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：
(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，按照种植一种植物方式所构建的生态系统，其抵抗力稳定性______。抵抗力稳定性的含义是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是_____________________________________________
___________________________________________________________(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的________。
(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请提供一个方案：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)低　生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力　(2)改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分的循环利用　分解者　(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属
解析　(1)按照种植一种植物方式所构建的生态系统，生物种类少，营养结构简单，生态系统的抵抗力稳定性低。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰，并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。(2)有机肥料需经微生物的分解作用，形成无机物才能被植物利用。因此施用有机肥料能培育土壤微生物，土壤微生物的活动又改善了土壤结构，实现了土壤养分的循环利用。土壤中这些分解有机肥料的微生物属于生态系统中的分解者。
3．(2021·湖南，22)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是________________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的______________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_________________
________________________________________________________________________。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为______________________________(答出两点即可)，功能上具有____________________。
(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的______淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路：_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)限制性核酸内切酶(限制酶)　磷酸二酯键　(2)清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养　(3)动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难　细胞体积小，细胞核大，核仁明显　发育的全能性　(4)B　取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
解析　(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)，故在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)。限制性核酸内切酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。不同的限制酶可以获得不同的末端，主要分为黏性末端和平末端。(4)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，制备M蛋白的单克隆抗体；若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活，如果M基因已经失活，则克隆动物A中无法产生M蛋白，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路见答案。
4．(2022·广西南宁二模)牛肉含有丰富的蛋白质，其氨基酸组成更接近人体需要而受到人们喜欢，为满足人们生活需要，生产中利用多种生物工程技术繁育良种肉牛。现有A(雌性)和B(雄性)两个良种肉牛品种，C(雌性)和D(雄性)两个普通肉牛品种。请回答下列问题：
(1)若用体细胞核移植技术获得克隆良种肉牛，为确保克隆牛的肉质优良，最好从______(填字母)牛取体细胞作为供体细胞，最好从________(填字母)牛取卵母细胞体外培养到______________________期去核后与供体细胞融合，构建重组胚胎。
(2)若用体外受精技术获得试管良种肉牛，为使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理，体外获能方法有__________________________________(答出两种方法)。
(3)若用胚胎移植技术繁育良种肉牛，需要对____________(填字母)牛进行同期发情处理，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若用胚胎分割技术获得同卵良种肉牛，在对囊胚分割的同时，也可以取样滋养层做DNA分析性别鉴定，取样不会影响胚胎发育，原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
体外受精、胚胎移植和胚胎分割都属于胚胎工程技术，胚胎工程是指____________
________________________________________________________________________。
答案　(1)B　A　减数第二次分裂中(MⅡ中)　(2)培养法和化学诱导法　(3)A和C　保证供体和受体生殖器官的生理变化相同，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境　(4)滋养层将来发育成胎膜和胎盘，不会影响胚胎恢复和进一步发育　对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术
解析　(1)动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞(培养到减数第二次分裂中期)中，且核移植得到的重组细胞大部分遗传物质来自供体细胞，少部分遗传物质来自受体细胞，A(雌性)牛和B(雄性)牛是两个良种肉牛品种，因此为确保克隆牛的肉质优良，最好从B牛取体细胞作为供体细胞，最好从A牛取卵母细胞体外培养到减数第二次分裂中(MⅡ中)期去核后与供体细胞融合，构建重组胚胎。(2)通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。(3)在胚胎移植时，应对供体和受体母畜进行同期发情处理，即需要对A和C牛进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，保证供体和受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入提供相同生理环境，这是胚胎移植成功与否的关键。(4)囊胚中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，而滋养层将来发育成胎膜和胎盘，不会影响胚胎恢复和进一步发育，因此取样滋养层做DNA分析性别鉴定，取样不会影响胚胎发育。胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。
5．(2022·江西上饶市六校二模)超氧化物歧化酶(SOD)是一种新型酶制剂，是机体内氧自由基的头号杀手，人体内的清道夫。由于天然SOD可来自动物、植物和微生物，产量低，且具有异体蛋白免疫原性，外源SOD不易被人体接受等缺陷，使之在应用方面受到很大局限。通过基因工程的方法构建生产人源SOD的乳腺生物反应器，是降低成本获得低抗原性的人源SOD的有效途径。操作过程如图所示，请回答下列问题：
(1)在采集卵母细胞时，可以向母牛注射________________，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取出卵子，直接与________________在体外受精。受精过程中，会发生__________________和卵细胞膜反应以防止多精子入卵。
(2)构建乳腺生物反应器时，需将人类超氧化物歧化酶基因与___________________________等调控组件重组在一起，通过显微注射等技术将重组质粒导入牛受精卵中。受精卵需在体外进行早期胚胎培养，培养至______________________期，除常规胚胎质量检测外，最好还要取滋养层细胞对胚胎进行__________________________后再进行胚胎移植，以免造成不必要的浪费。
(3)在获取人类超氧化物歧化酶基因时，可以从基因组文库中获取，也可以从cDNA文库中获取，请说出从这两个文库中获取的人SOD基因的主要区别：____________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答两点)。
答案　(1)促性腺激素　获能的精子　透明带反应
(2)乳腺蛋白基因的启动子　桑椹胚期或囊胚　DNA分析性别鉴定(或性别鉴定)　(3)①从人类基因组文库中获取的SOD基因，编码区中有内含子，从cDNA文库中获取的SOD基因的编码区是连续的，无内含子；②从人类基因组文库中获取的SOD基因，有启动子，从cDNA文库中获取的则无启动子；③从人类基因组文库中获取的SOD基因不能与原核生物进行基因交流，从cDNA文库中获取的则可以
6．胚胎工程技术可用于良种奶牛的繁殖。请回答下列问题：
(1)用激素处理可促进良种奶牛超数排卵，对收集到的卵子长期保存时一般保存在______中。显微受精技术借助显微操作仪可将精子直接注入卵子的细胞质中，因而不受精子数量和活力的限制，在这个过程中，注射针需要穿过卵子的________________(至少两项)等结构。
(2)在良种奶牛的繁殖过程中需要进行性别控制。一种方法是利用X精子和Y精子分离技术获取X精子，受精卵全部发育成雌牛。另一种方法是从囊胚上取少量________________，进行DNA分析鉴定性别。SRY基因是Y染色体的性别控制基因，在对取样胚胎细胞中的DNA进行PCR扩增后，用SRY特异性探针对扩增产物进行检测，出现阳性反应者，其胚胎为______________(填“雌性”或“雄性”)。
(3)胚胎分割可增加胚胎数量，在胚胎分割时应注意将内细胞团均分，原因是_______________
________________________________________________________________________。
(4)良种奶牛胚胎移植的优点是________________________________。移植胚胎不会与代孕母牛发生免疫排斥反应，因此，一般情况下，良种奶牛胚胎移植的成功率主要取决于_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)(－196 ℃)液氮　放射冠、透明带　(2)滋养层细胞　雄性　(3)内细胞团少的胚胎难以恢复和进一步发育　(4)充分发挥良种奶牛雌性个体的繁殖潜力　供体胚胎与代孕母牛的生理状况(或供体和受体的生理状况)
7．(2022·广西柳州市二模)在乡村振兴中，广西各地大力推广“无废弃物农业”生态模式。下图为农田—池塘—桑园—沼气综合生态系统模式图。请据图回答下列问题：
(1)在整个“无废弃物农业”生态模式中，能量的根本来源是________能。“无废弃物农业”生态模式能基本实现无废弃物的机理是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了增加水产品的种类和产量，池塘中一般养殖多种鱼和虾，且这些鱼虾具有明显的分层现象。这种水产立体养殖的优点是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)池塘的淤泥、沼气池的沼液可作为有机肥施用于农田、桑园，促进植物生长。有机肥能促进植物生长的原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)太阳　生产一种产品时产生的有机废弃物，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化　(2)提高环境资源的利用率，增加了养殖农户的收益　(3)有机肥经微生物分解为可被植物利用的无机盐，增加了植物周围CO2浓度，分解作用释放热能，提高了环境温度
解析　(1)“无废弃物农业”生态模式，本质还是一个生态系统。生态系统能量的根本来源是太阳能。尽管为了提高畜牧、养鱼产量，可能会另外投入有机物，但这些有机物归根结底还是通过生产者光合作用制造的。“无废弃物农业”主要运用了生态系统物质循环的功能，生产一种产品时产生的有机废弃物，成为生产另一种产品的投入，使废物资源化。(2)鱼塘养殖多种水产，根据不同生物栖息地、食性，利用群落垂直分层，提高环境资源的利用率，增加了养殖农户的收益。(3)“庄稼一枝花，全靠肥当家”，农家肥是有机肥，植物并不能直接利用，但经微生物分解，可成为植物利用的无机盐，同时微生物分解有机物增加了植物周围CO2浓度，分解作用释放热能，在一定范围内提高了环境温度。
8．(2022·甘肃第一次诊断考试)胚胎干细胞(ES)是从哺乳动物的早期胚胎或原始性腺中获得的，人工培养时能够形成各种类型的细胞，并具有自我更新能力，表现出显著的长期增殖潜力，在科学和医学领域具有极高的研究价值，目前被用于损伤组织的修复、器官移植等研究领域，称为“胚胎干细胞疗法”。请结合以下材料回答问题：
材料一：研究人员利用最新的3D打印技术，“打印”出了活体胚胎干细胞。实验证明，这些干细胞仍保持着胚胎干细胞的正常分化能力。
材料二：科学家利用鼠的活性卵子及皮肤成纤维细胞，在实验室成功克隆出了多个鼠胚胎，进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞。
材料三：科学家将胰腺病患者的胚胎干细胞注入经基因改造的猪胚胎中，培育出了人体的健康胰腺。
(1)自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物囊胚的________________(填“滋养层细胞”或“内细胞团”)中分离出来的。胚胎干细胞在体外可培养形成各种类型的细胞，这体现了细胞的________能力。
(2)从理论上讲，用3D打印技术获得的活体胚胎干细胞________(填“能”或“不能”)诱导形成完整个体，原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)使用活性卵子及皮肤成纤维细胞克隆出多个胚胎的过程中，用到的生物工程技术有细胞核移植、___________________________________________________________(至少写出一种)。
(4)与常规的器官移植相比，在猪体内培育出的器官移植到人体后成活率大大提高，原因是
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)内细胞团　分化　(2)能　打印出的胚胎干细胞的细胞核中有发育为完整个体的全套基因，并且这些干细胞仍保持着人体胚胎干细胞的正常分化能力　(3)动物细胞培养、胚胎分割、早期胚胎培养　(4)该器官是用患者的胚胎干细胞诱导形成的，所以免疫排斥反应较小
解析　(1)自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物囊胚的内细胞团中分离出来的。细胞分化会形成不同种类的细胞，因此胚胎干细胞在体外可培养形成各种类型的细胞，体现了细胞具有分化的能力。(2)由于打印出的胚胎干细胞的细胞核中有发育为完整个体的全套基因，并且这些干细胞仍保持着人体胚胎干细胞的正常分化能力，因此从理论上讲，用3D打印技术获得的活体胚胎干细胞具有全能性，能诱导形成完整个体。(3)使用活性卵子及皮肤成纤维细胞克隆出多个胚胎的过程中，需要经过动物细胞培养后诱导形成一定的组织、器官等，再将形成的早期胚胎进行培养，并通过胚胎分割技术以获得多个胚胎。(4)猪体内培育出的器官是用患者的经过基因改造的胚胎干细胞诱导形成的，属于自体移植，基本不发生免疫排斥反应，因此与常规的器官移植相比，在猪体内培育出的器官移植到人体后成活率大大提高。
9．现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全性和伦理问题，回答以下有关问题：
(1)为了减少转基因技术对人类的危害，在对转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用在______________条件下便会死去的菌株。
(2)生物武器包括________、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。
(3)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行____________。
答案　(1)37 ℃人体温度　(2)致病菌　(3)遗传学诊断
【练后讲评与反思】
考情分析　1.考查题型：非选择题。2.呈现形式：文字题、流程图题等。多以简单的科研实例为载体考查胚胎移植的概念、基本程序，有时也会结合基因工程技术或动物细胞工程技术综合考查。
考向一　早期胚胎发育过程
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题目 1 4 5
正误
错题整理：
核心归纳　早期胚胎发育过程的流程分析
受精卵
↓卵裂
桑椹胚：卵裂形成的，包括32个细胞左右的胚，每个细胞都属于全能细胞
　↓
囊胚
↓
原肠胚：出现内、中、外三个胚层的分化
　↓
幼体
考向二　胚胎工程操作流程
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题目 3 5 6 8
正误
错题整理：
核心归纳
1．胚胎工程操作流程分析(以牛为例)
(1)上述图示中两次用到了激素：第一次用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；第二次用激素对受体和供体母牛进行同期发情处理。
(2)胚胎移植过程进行的两次检查：第一次是对收集的胚胎进行质量检查；第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查。
(3)判断胚胎移植所用胚胎是有性生殖还是无性生殖产生的，取决于胚胎是由受精卵形成，还是通过核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成。其中通过核移植技术和胚胎分割形成的胚胎是无性生殖产生的。
(4)哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这是胚胎能够移入受体的生理学基础。早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这是胚胎收集的生理学基础。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理学基础。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，且不影响供体胚胎的遗传特性，这是供体胚胎正常发育的生理学基础。
2．胚胎干细胞的培养
考向三　生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
练后反馈
题目 2 7 9
正误
错题整理：
核心归纳
1．转基因产品的安全性
2．生物技术引发的伦理问题
(1)设计试管婴儿
①把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。
②抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。
(2)基因检测
①对个人隐私权提出挑战。
②制造基因歧视。
3．正确看待生物技术
正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食。
4．生态工程的原理比较
项目 理论基础 意义 实例
物质循环再生原理 物质循环 可避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响 无废弃物农业
物种多样性原理 生态系统的稳定性 生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳定性，提高系统的生产力 “三北防护林”建设中的单纯林问题，珊瑚礁区生态系统的生物多样性
协调与平衡原理 生物与环境的协调与平衡 生物的数量不超过环境承载力，可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题、过度放牧等
整体性原理 自然—社会—经济复合系统 统一协调各种关系，保障生态系统的平衡与稳定 林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理 系统的结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式 改善和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘
系统整体性原理：整体功能大于各部分之和 保持很高的系统生产力 珊瑚礁中藻类和珊瑚虫的关系
【校正提分强化训练】
1．Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：
(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的____________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其________________分离出ES细胞。还可以从胎儿的______________________分离获得ES细胞。
(3)ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核________、核仁________，在功能上，具有发育的________。
(4)ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上，能够维持不分化的状态，在培养液中添加__________________，就可以诱导ES细胞分化，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。
(5)步骤③中，需要构建______________________________________________。可以根据Rag2基因的核苷酸序列，合成引物，利用__________技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体上，所选择的表达载体应具有________________________________的酶切位点。
(6)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质，用抗________________的抗体进行杂交实验。
答案　(1)细胞核　(2)内细胞团　原始性腺　(3)大　明显　全能性　(4)分化诱导因子　(5)含有Rag2基因的表达载体　PCR　HindⅢ和PstⅠ限制酶　(6)Rag2蛋白
解析　(1)步骤①是核移植过程，核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，所以实验前要去除卵母细胞的细胞核。(2)ES细胞是由早期胚胎的内细胞团或原始性腺分离出来的一类细胞。(3)胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，属于全能干细胞。(4)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，若在培养液中添加分化诱导因子，就可以诱导ES细胞分化成不同类型的组织细胞。(5)步骤③是将目的基因(Rag2基因)导入受体细胞，需要构建含有目的基因的表达载体，体外扩增目的基因可用PCR技术；基因工程中构建基因表达载体时，一般应用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，若用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在DNA片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段，则为将该片段直接连接到表达载体上，则所选择的表达载体上应具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点。(6)基因表达的产物是蛋白质，所以提取小鼠骨髓细胞的蛋白质进行抗原－抗体杂交。即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原)，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验，检测提取小鼠骨髓细胞中是否含有Rag2蛋白。
2．(2022·河北衡水高三一模)牛属于单胎动物，产仔率低。某科研人员利用胚胎工程提高其产仔率，并利用其生产人胰岛素。请回答下列问题：
(1)从牛卵巢中获取的卵子需培养至________________阶段才能与获能精子结合，受精卵发育至________阶段可进行DNA性别鉴定。
(2)为提高胚胎的利用率，可将胚胎进行分割移植。将处于囊胚期的胚胎分割时要注意______________________。为使供体母牛产生更多的卵细胞，需对其注射________________。
(3)某科研人员利用PCR技术获取人的胰岛素基因，前提是______________________________
________________________________________________________________________。
若获得n个人胰岛素基因，则扩增10次形成的人胰岛素基因有________________个。
(4)从牛乳汁中提取的人胰岛素________(填“有”或“没有”)生物活性，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)MⅡ中期　囊胚　(2)将内细胞团均等分割　促性腺激素　(3)获得一段已知的目的基因(人的胰岛素基因)的核苷酸序列　n×210　(4)有　牛的细胞中含有内质网和高尔基体等细胞器，可以对胰岛素进行加工包装
解析　(1)从牛的卵巢中获取的卵子是不成熟的卵子，需要培养至MⅡ中期才能与获能的精子结合。受精卵经过早期胚胎发育至囊胚期，可以取滋养层细胞进行DNA性别鉴定。(2)胚胎分割时，要注意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。胚胎工程中，常用促性腺激素处理供体母牛，以获得更多的卵子。(3)PCR需要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。PCR扩增的原理是DNA的双链复制，随着扩增次数的增多，基因的数目会以指数增长，若获得n个人胰岛素基因，则扩增10次形成的人胰岛素基因的数目为n×210个。(4)由于牛乳腺细胞中含有内质网、高尔基体等细胞器，可以对蛋白质进行加工包装，故从牛乳汁中提取的人胰岛素具有生物活性。
3．(2022·辽宁丹东高三一模)库布齐沙漠是我国第七大沙漠，这里曾经黄沙肆虐，被称为“死亡之海”。通过大规模荒漠化防治，推进生态文明建设，库布齐沙漠植被覆盖率大幅提升，生物种类增加到530余种，天鹅、野兔、胡杨等绝迹多年的野生动植物再次出现。库布齐沙漠已经变成了一枚“绿宝石”，成为世界上唯一被整体治理的沙漠，库布齐沙漠的治理经验也被联合国当作治沙样本向全球推广。请回答下列问题：
(1)柠条对环境条件具有广泛的适应性，是中西部地区防风固沙、保持水土的优良树种，调查柠条种群密度的方法是________________，用这种方法调查时，要随机选取若干样方，通过计数每个样方内的个体数，求得____________________________________________________
________________________________________________________________________，以该值作为种群密度估算值。
(2)经过治理，库布齐沙漠变成了“绿宝石”，此过程发生了群落的________________演替(填“群落演替”的类型)，这说明人类活动能改变群落演替的________________。
(3)荒漠化防治时，根据生态工程的________________原理，要遵从自然生态系统的规律，还要鼓励农牧民转变产业发展方式，大力发展沙漠旅游服务业，增加收入。
(4)习近平总书记说：“我们既要绿水青山，也要金山银山。宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山。”请从生物多样性价值的角度分析这句话蕴含的道理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)样方法　每个样方种群密度，再求所有样方种群密度的平均值　(2)初生　速度和方向　(3)整体性　(4)生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值
解析　(1)调查柠条种群密度的方法为样方法，在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。(2)一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替是初生演替，所以沙漠变成了“绿宝石”，此过程发生了群落的初生演替。这说明人类活动能改变群落演替的速度和方向。(3)整体性原理的含义是进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是还要考虑到经济和社会等系统的影响力。
4．请回答下列与现代生物科技相关的问题：
生物技术就像一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。例如用克隆技术制造出克隆人，用转基因技术制造生物武器等。面对生物技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑。近年来，生物技术引发的社会争论涉及面越来越广。
(1)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)转基因技术并不是令人闻之色变的疯狂技术，它已在作物品种改良上取得一定的成绩。比如，为了获得抗虫棉，可将抗虫基因，例如________________与质粒形成重组质粒，导入普通棉花细胞中培养得到符合要求的植株。
(3)改善环境就要实施生态工程建设，生态工程建设的目的就是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________的同步发展。
(4)我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了__________________原理。
答案　(1)破坏了人类的性别比例，违背了伦理道德　(2)BT毒蛋白基因　(3)生态效益　(4)协调与平衡
解析　(1)“试管婴儿”和“设计试管婴儿技术”，二者的主要区别是后者胚胎在移植前需要进行遗传学诊断。现在大多数人反对设计婴儿性别，因为这样会破坏人类的性别比例，违背了伦理道德。(2)转基因技术并不是令人闻之色变的疯狂技术，它已在作物品种改良上取得一定的成绩。比如，为了获得抗虫棉，可将抗虫基因，例如BT毒蛋白基因(苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因)与质粒形成重组质粒，导入普通棉花细胞中培养获得抗虫棉，减少了农药的使用，保护了环境。(3)改善环境就要实施生态工程建设，生态工程建设的目的就是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。与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(4)我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了协调与平衡原理，这个事实说明，在进行生态工程建设时，生物与环境的协调平衡是主要考虑的问题之一。
5．生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面，比如：
(1)哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析回答下列问题：
①方法一中，研究人员需对实验小鼠注射促性腺激素，使其超数排卵，从而获得更多的____________，在体外选用特制的培养液培养至________期，并从______________中分离、筛选出胚胎干细胞。采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。
②采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。受精阶段，防止多精入卵的第二道屏障是________________。研究人员用特定方法去除细胞M中的________原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。
(2)在转基因或产品研究过程中，绝大多数科学家都能自觉地遵守科学研究道德，如把重组DNA的转移限制在遗传上具有________________的生物上，如转生长激素基因鱼，受体鱼一般培育为____________(填“二倍体”或“三倍体”)。
答案　(1)①卵母细胞　囊胚　内细胞团　②卵细胞膜反应　雌　(2)特定缺陷　三倍体