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高三生物新题专项汇编2
考点24
生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
1.(2020·湖北武汉·月考)2002年7月12日美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症)病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明,人工合成的病毒能引发小鼠脊髓灰质炎,只是毒性比天然病毒小得多。下列有关该成果的说法中,不正确的是:(
)
A.人工合成脊髓灰质炎病毒,就是人工制造了生命
B.人工合成病毒的研究可以使人类更好地认识病毒,有利于研制抵抗病毒的药物和疫苗
C.人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒
D.人工合成病毒的研究,其意义具有两面性,用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的
2.(2020·北京高三学业考试)生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求,引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是(
)
A.人类及动植物中可能爆发的重大疫病
B.保护沿海滩涂红树林中的生物多样性
C.全球气候变暖导致生态环境发生改变
D.收集我国公民及生物资源的遗传信息
3.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)下列哪种生物不能作为生物武器(
)
A.伤寒杆菌
B.炭疽杆菌
C.乳酸菌
D.天花病毒
4.(2020·山东威海·高三一模)CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因,该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是(
)
A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控
B.基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果
C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高
D.该技术虽然符合人类伦理道德,但可能存在潜在的安全风险
5.(2020·莆田第二十五中学高三月考)关于生物武器的相关叙述,不正确的是(
)
A.生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌
B.生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布到其他地方
C.经过基因重组的生物武器可能使受害国居民感染而施放者不易感染
D.世界各国达成协议仅允许少数国家保存和使用生物武器
6.(2020·江苏省如皋中学高三月考)下列关于试管婴儿技术的叙述,正确的是(
)
A.在采集卵母细胞之前,需要给供卵者注射大量的促性腺激素,促进排卵
B.从卵巢中吸取的卵母细胞,必须经体外培养获能处理后才能用于受精
C.受精过程中,卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应,阻止多精入卵
D.设计试管婴儿技术,有利于生育健康的下一代,不会造成社会危害
7.(2020·山东枣庄·高三二模)新冠肺炎在全世界的大流行,使我们对病毒的威力有深刻感受,所以生物武器更是人类要严格禁止的。下列关于生物武器的说法,错误的是(
)
A.生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等
B.利用炭疽杆菌制成的生物武器,具有传染性强、死亡率高的特点
C.中美两国发布联合声明,重申在一般情况下不发展、不生产、不储存生物武器
D.彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识
8.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)下列关于生态工程的叙述,正确的是
( )
A.“1+1>2”体现了生态工程的整体性原理
B.为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土,种植农作物的措施
C.生态农业的建立,实现了物质和能量的多级循环利用
D.太湖大面积水华,违反了协调与平衡原理
9.(2020·广东月考)有一山区由于开采露天小铁矿等活动,自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是在这片废墟上
A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复
C.回填土壤,栽培当地经济农作物,发展农业生产
D.回填土壤,栽种当地原有的植物,实行封山育林
10.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)阅读分析以下材料,判断这些材料所依据的生态工程的主要原理依次是(
)
材料一 沼气工程,是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。
材料二 我国南方水网地区采用桑基鱼塘模式,能大大提高系统生产力。
材料三 居住在林区的农民,“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时,一方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来,真正做到造林护林。
生态工程的基本原理:①物质循环再生原理;②物种多样性原理;③协调与平衡原理;④整体性原理;⑤系统学和工程学原理。
A.①③④
B.②③④
C.③④⑤
D.①⑤④
11.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)下列生态工程案例与最主要运用的基本原理对应正确的是(
)
A.“无废弃物农业”——物质循环再生原理
B.“前面造林,后面砍林”——整体性原理
C.“桑基鱼塘”——物种多样性原理
D.“太湖富营养化”——协调与平衡原理
12.(2020·黑龙江萨尔图·大庆实验中学高三三模)下列有关生态学的描述,不正确的是(
)
A.立体农业是运用群落的空间结构原理,充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式
B.在生态系统中,能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的,合理设计食物链,可使物质和能量被分层次多级利用
C.恢复生态学特别强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性,并辅以有效的人为手段
D.生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们拥有的全部基因构成了生物多样性
13.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)在帮助农民发展经济的时候,一定要注意一些实际问题,如“苹果树不宜在热带地区栽种”“柑橘不宜在北方地区栽种”,这主要体现了生态工程的什么原理
A.协调与平衡原理
B.整体性原理
C.物种多样性原理
D.物质循环再生原理
14.(2020·西城·北京四中月考)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如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种多样性的原理
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
二、多选题
15.(2020·江苏南通·高三其他)八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crt
I表示)参与β-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上长。科学家将psy和crt
I基因转入水稻,使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素,由此生产出的大米称为“黄金大米”。相关叙述正确的是(
)
A.psy和crt
I基因中含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列
B.黄金大米培育过程中构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因
C.若检测出水稻细胞中含有psy和crt
I基因,说明黄金大米培育成功
D.黄金大米可能会威胁环境和粮食安全,是否推广种植仍值得商榷
16.(2020·黑龙江双鸭山·)2016年1月1日起,新《人口与计划生育法》第十八条第一款明确规定了“国家提倡一对夫妻生育两个子女”。一些高龄产妇希望通过试管婴儿技术圆二胎梦。请回答以下相关问题:
(1)在取卵前通常需要注射______________,使其排出更多的卵子,医生借助超声波探测仪等工具用吸卵针从女性卵巢中吸取卵母细胞;并将其置于适宜条件下进一步发育
到___________期才能与获能的精子在体外受精,判断卵子是否受精的重要标志是___________________________________________。
(2)早期胚胎发育过程可分为____________________原肠胚等时期。人的胚胎可在8~16个细胞阶段移植。胚胎移植的实质是______________________________________。
(3)与“设计试管婴儿”相比,试管婴儿不需要经过______________________这一步骤。
(4)干细胞根据发生学来源分为胚胎干细胞和成体干细胞(如造血干细胞)。胚胎干细胞在功能上具有______________性。捐出一部分骨髓(造血干细胞)救治他人不会给捐献者身体健康造成损伤,原因是________________________________________________。
17.(2020·吉林吉林·高三其他)现代生物技术已经进入人们生活的很多方面,解决了很多实际问题。请结合所学的生物知识,回答相关问题:
(1)“协和”脐带血干细胞自体储存方式正式开放。一些家长将孩子的脐带血保存,可在将来需要时,用来克隆细胞或器官,避免__________反应,从根本上解决了供体不足的问题。
(2)“试管婴儿”技术在体外受精前,需要对采集的精子进行_______处理,才能与卵子结合。受精卵发育成早期胚胎,既可冷冻保存,也可______________。随着科技发展,一枚“沉睡”了12年之久的胚胎经过解冻复苏后,成功孕育而生。有人认为冷冻胚胎处置不当会引发伦理道德问题,从未被解冻胚胎可能的处置方式分析,谈一下你的看法_____________________________________。?
(3)研究发现,如果将胰岛素β链上的第28、29位氨基酸调整顺序后,可获得速效胰岛素。该项技术属于__________。要生产该胰岛素,需要定向改造_______(胰岛素基因、胰岛素mRNA或者胰岛素),原因是_________________________________。
18.(2020·广东广州·高三二模)在植物基因工程中,通常借助标记基因来达到选择的目的,但某些标记基因的存在可能引起其他问题。研究表明,在一定条件下用农杆菌转化法转化植物时,一个Ti质粒中的两段T-DNA可分别整合到染色体不同位点上。科学家利用此研究成果培育出了不带hpt(抗潮霉素基因)的抗虫转基因籼稻。回答下列问题。
(1)在成功构建的重组Ti质粒中,hpt与抗虫基因在Ti质粒中应排列在____。(填“同一段”或“两段”)T-DNA上。
(2)取籼稻的幼胚进行____处理后,接种到培养基上培养,幼胚细胞通过____形成愈伤组织,随后用含重组Ti质粒的农杆菌侵染该愈伤组织,然后转接到含有____的培养基进行初次筛选,获得转基因的愈伤组织后,再转接到含有____(植物激素)的分化培养基培养出幼苗,移栽后继续培养成植株。
(3)对所得植株进行连续自交,通过____和____对后代进行筛选,最终可获得不带hpt的抗虫转基因籼稻。
(4)与种植携带hpt的抗虫转基因籼稻相比,种植上述不带hpt的抗虫转基因籼稻的优点是________(写出l点即可)。
19.(2020·湖北蔡甸·汉阳一中高三其他)玉米是重要的粮食作物,近年来由于虫害频发导致减产严重。研究人员将某细菌的抗虫基因C转入玉米细胞内,成功获得了抗虫转基因玉米。这在一定程度上减少了杀虫剂的使用,提高了作物的产量和质量。请回答下列问题:
(1)与细菌中的C基因相比,从cDNA文库中获取的抗虫基因C不具有__________等调控基因表达的组件。
(2)利用农杆菌转化法将C基因导入玉米体细胞,需先将C基因插入到质粒的T-DNA中,原因是__________。
(3)为培育出抗虫转基因玉米植株,应将__________接种到适宜培养基上。这个细胞先经过__________形成__________,再分化成胚状体,并逐渐发育成完整植物体。
(4)RT-PCR是以mRNA作为模板扩增得到DNA的技术,与传统PCR相比,进行RT-PCR时需额外添加的酶是__________。为检测转基因玉米植株不同部位中C基因在转录水平的表达差异,可分别提取转基因玉米的籽粒、叶、茎、根组织的总RNA,利用RT-PCR技术进行扩增,筛选出高表达C基因的部位,推测其判断指标是__________。
(5)由于科学发展水平的限制,目前对__________及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此,在将转基因玉米应用于商业化生产之前,必须对其进行安全性评估。
20.(2020·广东梅州·高三一模)瑞典卡罗林渐卡医学院2012年10月8日宣布,将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国剑桥大学的约输·格登和日本医学教授山中伸弥,以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域作出的革命性贡献。
(1)长期以来,人们一直认为人体干细胞是自不成熟的细胞发展成为专门的成熟细胞进行单向分化的,其生长过程呈现不可逆转的特点,然而格登教授发现,成熟的、专门的细胞是可以进行重新编程成为______________的,并进而发育成人体的所有组织,这一过程与植物的组织培养过程中的___________________________阶段非常相似。
(2)格登在1962年进行了一个实验一一把蝌料已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质当中,经培育发育成了成体的青蛙,格登的这项实验首次证实,即使是已经分化的细胞,其基因组也是可以进行__
的;这一过程还表现出了细胞核的______________具有划时代的意义,在这一实验过程中最基本的技术手段是______________。
(3)同为剑桥大学的教授英国生理学家罗伯特·爱德华兹,被誉为“试管婴儿之父”,他带领其研究团队,找到了3名健康志愿者(包括两名女性和一名男性),去掉女性甲的次级卵母细胞的细胞核,然后将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与这个去核细胞组成一个新细胞,再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合,形成一个受精卵,并且让它发育成一个早期的人类胚胎,如果研究继续做下去,把这个胚胎发育成一个真正的婴儿,你认为还需要____________________________。就是说与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有_____________个。______________女人是这个孩子真正意义上的母亲,理由是____________________________。但是后来科学家团队当着法官,社会工作者
和其他科学家的面处死了这个胚胎,并且向全世界宣布,不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体,你觉得科学家的理由是____________________________。
21.(2020·河南濮阳·高三一模)治疗性克隆是把患者的体细胞移植到去核的卵母细胞中,经过一定的处理使其发育到囊胚,再利用囊胚建立胚胎干细胞(ES细胞),然后在体外进行诱导分化成特定的组织或器官(如皮肤、软骨、心脏、肝脏、肾脏等),再将组织或器官移植到病人身上。请回答下列相关问题:
(1)治疗性克隆过程中运用了___________技术,该技术中选用去核卵母细胞作为受体细胞的主要原因是________________。
(2)ES细胞除了来自早期胚胎如囊胚中的内细胞团外,还可以来自_______________;胚胎干细胞在形态上具有________________等特性,在功能上具有________________(特性)。
(3)目前生殖性克隆涉及伦理问题被各国所禁止,但治疗性克隆已获得不少国家的默许,请列举治疗性克隆与生殖性克隆的不同点:____________________________(至少答2点)。治疗性克隆的优点主要表现在:①_______________________________;②____________________________。
22.(2020·全国开学考试)人类活动对生态环境会产生深远影响,不合理的干预会影响生态系统的平衡,甚至会导致生态系统的崩溃,例如土地荒漠化;合理干预可在获得经济效益的同时,提高生态系统的稳定性,例如生态农业的建立。科研人员对人类旅游对沂山风景区生态的影响进行了相关研究。请回答问题:
(1)沂山植被属于该生态系统成分中的_______。
研究人员采用______法调查景区某种植物的种群密度,运用此方法时要注意_________________。
(2)为了保护生态环境,恢复沂山景区的自然景观,专家提出要进行垃圾分类。请从生态工程的角度说明进行此项举措的理由可能是______________。除此之外,你还可以提出哪些举措恢复沂山景区的自然景观___________________(至少一项)。
(3)通过以上过程,,我们可以认为人类活动经常干扰群落的演替,原因是_________。
23.(2020·四川双流·棠湖中学月考)请利用所学知识回答基因工程、胚胎工程、细胞工程和生态工程的有关问题。
(1)利用PCR技术扩增的目的基因,可以______,也可从基因文库中获得。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解旋为单链,______与单链相应互补序列结合,然后在______酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。
(2)胡萝卜的组织培养的实验中要注意将外植体进行______(消毒或灭菌)。愈伤组织形成后,要诱导生根,则需要配置的生长素含量_____(大于、等于或小于)细胞分裂素含量。
(3)对于小鼠、兔和家畜可用______激素处理使其排出更多的卵子,这种获得卵母细胞的方法叫______。
(4)“三北”防护林在最初阶段单一种植了大片的樟子松,导致偶然滋生的松毛虫肆虐一时,原因是没有遵循生态工程的______原理。
24.(2020·宁夏银川·长庆高中月考)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,种植一种植物方式所构建的生态系统,其________低,容易遭受病虫害侵袭。
(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,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)生活污水流经某生活污水净化处理系统中的“厌氧沉淀池”“曝气池”和“兼氧池”后得到初步净化,在这个过程中,微生物通过________呼吸将污水中的有机物分解。很多微生物只能分解某一种有机物,如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”,理论上可以采用________技术对现有微生物进行改造,该技术的核心是________。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对已破坏的________进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善并提高生态系统的生产力,追求________、经济、社会效益的统一、生态工程中所遵循的基本原理有________、________、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理等。
25.(2020·石嘴山市第三中学高三月考)珠江三角洲的农民充分利用自然条件,建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式:蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。下图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图,据图回答下列问题:
(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效的流向____________;其能量利用率高的原因是其在营养结构具有______________的特点。
(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过____________的作用,释放出___________,被植物利用。
(3)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起,优化了系统结构,由此可见,该生态系统遵循________原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对___________的修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(5)生态工程建设的目的就是遵循自然界____的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到_____和____的同步发展。与传统的工程相比,生态工程
是一类________的工程体系。
26.(2020·黑龙江道里·哈尔滨三中高三月考)“绿水青山就是金山银山”,我们要运用生态工程对生态环境进行修复和重建,共建我们美好的家园,请回答:
(1)生态工程是指应用__________和系统学等学科的基本原理和方法,通过系统的设计,调控和技术组装,对__________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。
(2)与传统工程相比,生态工程是一类少消耗、__________、__________的工程体系。
(3)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就,遵循的生态工程的基本原理主要是__________,有机肥料的施用,改善了__________,培育了__________;实现了土壤养分如氮磷钾及微量元素的__________。
(4)“三北防护林”工程建设要考虑到树种的生态适应性,又要考虑到树种的多样性,这分别体现了生态工程的__________原理和__________原理。
27.(2020·内蒙古宁城·高三开学考试)某基因研究院培育出了转基因克隆绵羊,该绵羊能合成深海鱼体内富含的不饱和脂肪酸omega—3。
(1)在培育转基因克隆绵羊过程中,运用_________方法除去的卵母细胞的细胞核,通过化学试剂______使该细胞与供体细胞融合,进而构建重组胚胎。
(2)为保证胚胎移植顺利进行,需要在合适的季节对供、受体母羊进行__________处理,培育过程中,科研人员同时将omega—3合成酶的基因片段转移到了该羊基因组中,使目的基因进入受体细胞并维持稳定和表达的过程,称为_________。利用PCR技术进行扩增目的基因的前提是______________。
(3)目前,人们主要通过食用深海鱼肉摄取omega—3,人们过度捕杀深海鱼而严重破坏了海洋生态系统,使生态系统的__________稳定性下降。
(4)建造海底人工鱼礁,其目的是改善海洋环境,是实现海洋渔业可持续发展的举措之一,这体现了生态工程所遵循的________原理。十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的_________原理。
28.(2020·陕西商洛·高三一模)请回答下列有关基因工程和生物技术安全性的问题:
(1)霍拉纳(H.G.Khorana)用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在,不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类共用一套________________,而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是第一个成功分离出耐高温DNA聚合酶的中国台湾科学家,该酶的发现为基因工程中________________技术的发明提供了前提条件。
(2)检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,可以采用DNA分子杂交技术,即将转基因生物的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DNA片段上用________________等作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出________________,就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中。
(3)日前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和a-抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时,需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的________________等调控组件重组在一起,通过________________等法,导入哺乳物的受精卵中。
(4)部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁,根据所学的生物学知识,列举两个理由,减轻或消除他们的担忧:________________________________________________。
高三生物新题专项汇编2
考点24
生物技术的安全性和伦理问题及生态工程
1答案:A
病毒没有细胞结构,由遗传物质和蛋白质组成,病毒只能寄生在活细胞中进行生命活动。
A、病毒不具有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞中才能生活,因此人工合成脊髓灰质炎病毒并不意味制造了生命,A错误;
B、人工合成病毒的研究可以使人类更好地认识病毒,有利于研制抵抗病毒的药物和疫苗,B正确;
C、人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒,C正确;
D、人工合成病毒的研究,其意义具有两面性,用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的,从肯定的角度看,人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒,从否定的角度看,人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒,我们应该趋利避害,D正确。
故选A。
2答案:B
本题以“新冠肺炎疫情”为引,考查考生对生物安全的认识,涉及生态系统的稳定性、保护生态环境、生物技术的安全性等相关知识,要求考生掌握生物多样性在维持生态系统的稳定性中的作用、全球性生态环境问题对生物圈及人类的影响,以及生物技术可能带来的道德和伦理问题,然后分析选项进行判断。
A、人类及动植物中可能爆发的重大疫病,会影响生态环境以及人类的生存和发展,会给我国带来生物安全风险,A不符合题意;
B、保护沿海滩涂红树林中的生物多样性,有利于保护生态系统的稳定性,不会给我国带来生物安全风险,B符合题意;
C、全球气候变暖导致生态环境发生改变,会影响生物多样性,对生物圈的稳态也会造成严重威胁,影响到人类的生存和发展,会给我国带来生物安全风险,C不符合题意;
D、收集我国公民的遗传信息,可能会造成基因歧视,带来许多不公平的社会问题,遗传信息的滥用还会导致社会和政治事件的发生,会给我国带来生物安全风险,D不符合题意。
故选B。
3答案:C
生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌,乳酸菌不会使人致病,不能作为生物武器,C符合题意。
故选C。
4答案:D
HIV通过识别靶细胞表面的受体进入靶细胞,故可以通过敲除CCR5避免HIV入侵。
A、CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控,敲除CCR5基因后其他生理过程会受到影响,A错误;
B、基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果,故会引发民众的担忧,B错误;
C、被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高,会引发民众的担忧,C错误;
D、该技术不符合人类伦理道德,D正确。
故选D。
5答案:D
生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
A、结合分析可知,生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等,A正确;
B、生物武器可以直接或者间接通过食物、生活必需品等散布,由此生物武器是可怕的,B正确;
C、经过基因重组的生物武器,是经过定向改造之后产生的,因此可能使受害国居民感染而施放者不易感染,C正确;
D、为了世界和平,各国共同努力达成协议,即不允许任何国家保存和使用生物武器,D错误。
故选D。
6答案:C
卵母细胞的采集和培养
对于实验动物如小鼠、兔,以及家畜猪、羊等,采用的主要方法是:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精;对于大家畜或大型动物,如牛,采用的主要方法是:从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞,或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
A、在采集卵母细胞之前,需要给供卵者注射适量的促性腺激素,促进超数排卵,A错误;
B、从卵巢中吸取的卵母细胞,必须经体外培养成熟后才能与获能的精子受精,B错误;
C、受精过程中,卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应,这是防止多精入卵的两道屏障,C正确;
D、以治疗为目的的设计试管婴儿技术,是救治患者最好、最快捷的办法之一,不是有利于生育健康的下一代,并存在伦理问题,D错误。
故选C。
7答案:C
生物武器的特点主要有致命性、传染性强、生物专一性、面积效应大、危害时间长、难以发现等。
A、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等,A正确;
B、利用炭疽杆菌制成的生物武器,具有传染性强、死亡率高的特点,B正确;
C、中美两国发布联合声明,重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,C错误;
D、人们希望彻底销毁生物武器,这是世界上大多数国家的共识,D正确。
故选C。
8答案:D
整体性原理是指生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响;系统整体性原理是指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”。
A、“1+1>2”体现了生态工程的系统整体性原理,A错误;
B、为促进矿区生态环境的恢复,可采用人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等,关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建,B错误;
C、能量能多级利用,但不能循环利用,C错误;
D、太湖大面积水华,违反了协调与平衡原理,D正确。
故选D。
点睛:
对于A选项,关键要能区分整体性原理和系统整体性原理,系统整体性原理是指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”。
9答案:D
在原有的气候条件未发生巨大变化之前,能作到在原有的土质上栽种多种当地原有的植物,并实行封山育林,减少人为因素的破坏,是使已遭到破坏的生态系统恢复到原有自然生态系统状态的最好措施,故选D。
10答案:D
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”。
(1)沼气工程体现了物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;
(2)桑基鱼塘模式体现了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;
(3)当进行林业工程建设时,一方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来,真正做到造林护林。这体现了整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
故选D。
11答案:A
A、无废弃物农业使物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,遵循了物质循环再生原理,A正确;
B、“前面造林,后面砍林”是没有利用整体性原理的后果,B错误;
C、桑基鱼塘生态系统体现了系统的结构决定功能原理,C错误;
D、“太湖富营养化”是违反了协调与平衡原理的结果,D错误。
故选A。
点睛:
本题主要考查生态工程依据的生态学原理相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
12答案:D
1、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
2、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。
A、立体农业是运用群落的空间结构原理,充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式,A正确;
B、在生态系统中,能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的,合理设计食物链,优化物质利用,可使物质和能量被分层次多级利用,提高能量的利用率,B正确;
C、恢复生态学特别强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性,并辅以有效的人为手段,如矿区恢复等,C正确;
D、生物圈内所有的植物、动物和微生物和它们拥有的全部基因及生态系统构成了生物多样性,包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次,D错误。
13答案:A
生态工程所遵循的基本原理:
(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:①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;②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”。
生物只有适应一定的环境才能正常生长,所以“香蕉不宜在北方地区栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”,这主要体现了生态工程的协调与平衡原理。
故选A。
14答案:D
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”。
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、由图可知,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,重点体现的是物质循环再生的原理,B错误;
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。
故选D。
15答案:BD
由题干信息可知,为获得转基因“黄金大米”,目的基因是psy和crt
I基因。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,一个基因表达载体需要含有目的基因、启动子、终止子及标记基因等,其中标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来;在构建时,需要用相同的限制酶分别切割目的基因和载体,以获得相同末端,然后用DNA连接酶将二者连接,为保证基因表达载体能有效发挥作用,在限制酶切割时不能破坏目的基因、标记基因等必需结构。
A、psy和crt
I基因中不应含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列,否则在构建基因表达载体时会被限制酶切割,基因结构会被破坏,从而导致转入的基因片段无法正常表达,A错误;
B、由题干信息可知,pmi编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上长,因此构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因,B正确;
C、若检测出水稻胚乳细胞中含有β-胡萝卜素,才说明黄金大米培育成功,仅含有psy和crt
I基因不能说明其能正常表达,C错误;
D、转基因生物可能存在食物安全、生物安全和环境安全三方面的问题,是否推广种植仍值得商榷,D正确。
故选BD。
16答案:促性腺激素
减数第二次分裂中期
在卵细胞膜和透明带的间隙有两个极体
受精卵-桑椹胚-囊胚
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
基因检测(遗传学诊断)
发育的全能性
①所谓捐献骨髓,实际上医生只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多,而在外周血液中却很少。
②干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强,被分离走的那部分造血干细胞,很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康
③医生只是在医学公认的安全条件下,分离出捐献者有限数量的造血干细胞,而且整个抽取、分离过程,都是在设备良好的大医院中进行的,一般不会对捐献者造成意外伤害
④捐献有限造血干细胞救人一命,对个人来说是一种美德、一种欣慰和快乐,是一种高尚的人道主义表现
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主要方法是: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。
②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(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:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
3、设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。
(1)给健康母体注射促性腺激素可促使其超速排卵;获得的卵子要置于适宜条件下进一步发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子在体外受精;判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙有两个极体。
(2)早期胚胎发育过程可分为受精卵-桑椹胚-囊胚-原肠胚等时期。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下进行的空间位置的转移。
(3)与“设计试管婴儿”相比,试管婴儿不需要经过基因检测(遗传学诊断)这一步骤。
(4)胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性。捐出一部分骨髓(造血干细胞)救治他人不会给捐献者身体健康造成损伤,原因是:①所谓捐献骨髓,实际上医生只是从你的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。因为造血干细胞在人的骨髓中相对较多,而在外周血液中却很少。
②干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强,被分离走的那部分造血干细胞,很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者身体健康。
③医生只是在医学公认的安全条件下,分离出捐献者有限数量的造血干细胞,而且整个抽取、分离过程,都是在设备良好的大医院中进行的,一般不会对捐献者造成意外伤害。
④捐献有限造血干细胞救人一命,对个人来说是一种美德、一种欣慰和快乐,是一种高尚的人道主义表现。
点睛:
本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记体外受精的具体过程;识记早期胚胎发育的具体过程;识记胚胎移植的基本程序及意义,掌握胚胎干细胞的来源及相关应用,再结合所学的知识准确答题。
17答案:免疫排斥
获能
向受体移植(移植或胚胎移植)
冷冻胚胎也是生命,若用于科学研究,是对生命的不尊重
蛋白质工程
胰岛素基因
①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造过程的蛋白质可以遗传下去.如果对蛋白质直接进行改造,即使改造成功,被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。
②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多
试管婴儿是体外受精-胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
(1)体外受精包括:①卵母细胞的采集:从母体卵巢中采集卵母细胞。
②精子的采集和获能:获能方法:培养法(利用专用获能培养液);化学诱导法(利用一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液)。
③体外受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(2)早期胚胎培养:在胚胎的发育培养液中需加入有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清(两盐、两素、两酸、一血清),以保证胚胎的正常生命活动。
(3)胚胎移植:一般将胚胎培养到桑葚胚或囊胚时期即可进行移植,早期既可冷冻保存,也可向受体移植。
蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类对生产和生活的需求。
(1)异体移植最怕发生免疫排斥反应,免疫排斥是机体对移植物(异体细胞、组织或器官)通过特异性免疫应答使其破坏的过程。
(2)体外受精前需进行卵母细胞采集及精子的采集和获能两个过程,经过胚胎早期培养后,既可冷冻保存,也可向受体移植。由于冷冻胚胎可以恢复发育能力,所以将冷冻胚胎用作科学研究,是对生命的不尊重。
(3)改变蛋白质功能,属于蛋白质工程技术,若要使蛋白质功能持续、稳定改变,需对编码蛋白质的基因进行改造,其原因有两方面:①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造过程的蛋白质可以遗传下去.如果对蛋白质直接进行改造,即使改造成功,被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。
②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多
点睛:
本题考查试管婴儿技术及蛋白质工程技术,需明确试管婴儿操作过程及蛋白质工程技术相应原理与操作依据。
18答案:同一段
脱分化
诱导
潮霉素
赤霉素
DNA分子杂交
抗虫接种实验
不产生基因污染
1、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)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。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、农杆菌转化法的原理:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
(1)在构建重组Ti质粒时,将hpt与抗虫基因排列在Ti质粒的同一段T-DNA上,以便同时导入受体细胞并进行筛选。
(2)将籼稻的幼胚接种到诱导培养基上,经过脱分化过程,培养出愈伤组织,然后用农杆菌转化法,将hpt与抗虫基因整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,再将该愈伤组织转接到含有潮霉素的培养基上进行筛选,获得的转基因愈伤组织再转接到含有赤霉素的分化培养基培养出幼苗,移栽后继续培养成植株。
(3)以上过程获得的导入hpt与抗虫基因的植株,相当于两对基因的杂合子,对其进行连续自交,后代会出现不带hpt的抗虫转基因籼稻,再通过DNA分子杂交技术和抗虫接种实验将其筛选出来。
(4)与种植携带hpt的抗虫转基因籼稻相比,种植上述不带hpt的抗虫转基因籼稻可以避免基因污染。
点睛:
本题结合转基因抗虫籼稻的培育过程,考查基因工程和细胞工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及操作步骤,植物组织培养的过程,掌握各操作步骤中的相关细节,能结合题中信息准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
19答案:启动子、终止子
T-DNA能进入玉米细胞并整合到染色体DNA上
吸引农杆菌对玉米细胞进行侵染
含有C基因的玉米体细胞
脱分化
愈伤组织
逆转录酶
扩增得到DNA的含量
基因的结构、基因间的相互作用
1、基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)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。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:
分子水平上的检测:
①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;
②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;
③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)从cDNA文库中获取的抗虫基因C是由mRNA逆转录而来,不具有启动子、终止子等调控基因表达的组件;
(2)利用农杆菌转化法将C基因导入玉米体细胞,需先将C基因插入到质粒的T-DNA中,原因是农杆菌的Ti质粒上的T-DNA能进入玉米细胞并整合到染色体DNA上,吸引农杆菌对玉米细胞进行侵染;
(3)为培育出抗虫转基因玉米植株,应将含有C基因的玉米体细胞接种到适宜培养基上。这个细胞先经过脱分化形成愈伤组织,再分化成胚状体,并逐渐发育成完整植物体;
(4)与传统PCR相比,进行RT-PCR时需额外添加逆转录酶。分别提取转基因玉米的籽粒、叶、茎、根组织的总RNA,利用RT-PCR技术进行扩增,高表达C基因的部位扩增得到DNA的含量较多,故判断指标是扩增得到DNA的含量;
(5)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。因此,转基因技术需要进行充分的安全性评估。
点睛:
本题考查基因工程。植物细胞工程的相关知识,要求考生识记基因工程和细胞工程的原理、操作步骤等,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题。
20答案:未成熟细胞(或干细胞)
脱分化
逆转化
全能性
动物细胞培养技术
一位代孕母亲
4
3
任何生命性状都是遗传物质和环竟因素共同作用的结果,甲提供了细胞质遗传物质,乙提供了细胞核遗传物质,代孕母亲提供了环境因素
不符合人类的伦理道德
1、动物细胞核移植: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为克隆动物。
2、试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
(1)根据题干“人体干细胞是自不成熟的细胞发展成为专门的成熟细胞进行单向分化的,其生长过程呈现不可逆转的特点”,所以可以推测成熟的,专门的细胞是可以进行重新编程成为未成熟的细胞或干细胞,并发育成人体所以组织;这一过程与植物的组织培养过程中的脱分化阶段相似,外植体经过脱分化形成愈伤组织再进一步形成植物的各种组织或器官。
(2)把蝌料已分化细胞的核移植到卵母细胞的细胞质当中,经培育发育成了成体的青蛙,说明基因组可以进行逆转化的;由于利用了重组细胞发育成完整的个体,所以体现了细胞核的全能性;核移植技术最基本的技术手段是动物细胞培养技术。
(3)将女性乙的次级卵母细胞的细胞核取出与这个去核细胞组成一个新细胞,再用这个重组细胞与男子的精子进行体外融合,形成一个受精卵,并且让它发育成一个早期的人类胚胎,如果要将这个胚胎发育成一个婴儿,需要一位代孕母亲;
该孩子的生长发育过程中有3位女性(女性甲提供次级卵母细胞的细胞核、女性乙提供次级卵母细胞的细胞质,一位代孕母亲),1名男性(提供精子),所以与这个孩子的遗传、发育直接相关的亲代有4个;
任何生命性状都是遗传物质和环竟因素共同作用的结果,甲提供了细胞质遗传物质,乙提供了细胞核遗传物质,代孕母亲提供了环境因素,所以3个女性都是这个孩子真正意义上的母亲;
由于该孩子有3个真正意义上的母亲,不符合人类的伦理道德,所以科学家不会让这个胚胎成为一个真正的人类个体。
点睛:
本题考査的选修三的生物细胞工程专题的内容。通过对两个具有世界影响力的科学研究来考查学生对动植物细胞工程基本概念的掌握。
21答案:核移植
卵母细胞中含有诱导核基因表达的物质(或卵母细胞的全能性大于体细胞)
原始性腺
体积小、细胞核大、核仁明显
发育的全能性
治疗性克隆的终点是组织器官,目的是用于替代治疗,而生殖性克隆的终点是个体,目的是用于繁殖后代
解决同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应
解决器官移植中供体来源不足的问题
细胞核移植是把体细胞的细胞核导入去核的卵母细胞形成重组细胞,卵母细胞要用发育到减数第二次分裂中期的细胞。
(1)治疗性克隆是把患者的体细胞移植到去核的卵母细胞中,应用了核移植技术;去核卵母细胞中因为含有诱导核基因表达的物质(或卵母细胞的全能性大于体细胞)可以作为受体细胞。
(2)ES细胞是从原始性腺和早期胚胎中获取;胚胎干细胞在形态上具有体积小、细胞核大、核仁明显等特性;在功能上具有发育的全能性。
(3)治疗性克隆用于治疗疾病,它的的终点是组织器官,目的是用于替代治疗,而生殖性克隆的终点是个体,目的是用于繁殖后代;治疗性克隆可以解决同种异体器官移植过程中的免疫排斥反应,解决器官移植中供体来源不足的问题。
点睛:
本题是对课本基础知识的考查,要对课本知识掌握准确。
22答案:生产者
样方
随机取样
垃圾中的大部分可被回收利用,对垃圾进行分类,可以节约资源,且减少垃圾量
合理补种本地物种、在恢复自然景观的同时考虑对当地人民生活的影响等
人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。植物属于生态系统组成成分中的生产者,调查景区植物一般用样方法,用样方法要做到随机取样。
(1)沂山植被的植物属于生产者,可以用样方法调查某植物的种群密度,使用样方法时,应该注意随机取样。
(2)垃圾分类,可以让垃圾中的大部分可被回收利用,可以实现废物资源化,减少垃圾量,废物资源化体现了物质循环再生原理。若要恢复植被,在补种植被时,应该合理补种本地物种,这是因为本地物种更适应当地环境,成活率高;在恢复自然景观的同时考虑对当地人民生活的影响等,否则会出现“前面种树,后面伐树”的现象。
(3)人类活动对生态环境会产生深远影响,不合理的干预会影响生态系统的平衡,甚至会导致生态系统的崩溃,例如土地荒漠化;合理干预在获得经济效益的同时,提高生态系统的稳定性,例如生态农业的建立。可见人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,也就是人类对样落正常演替的干扰
点睛:
本题从生态工程的角度出发来恢复自然景观,以及一些措施是本题的难点,要记住几种常见问题的回答方法。
23答案:人工合成
引物
热稳定DNA聚合酶(Taq酶)
消毒
大于
促性腺
超数排卵
物种多样性
PCR技术扩增目的基因
(1)原理:DNA双链复制
(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
细胞分裂素。
愈伤组织诱导分化的过程中,细胞分裂素含量高于生长素时诱导形成叶芽,生长素含量高于细胞分裂素时诱导生根。
生态工程所遵循的基本原理:
(1)物质循环再生原理:物质循环,例子“无废弃物农业”
(2)物种多样性原理:生态系统的稳定性
(3)协调与平衡原理:生物与环境的协调与平衡。协调主要指生物要适应环境故在建设生态工程时不要盲目引种或栽种。平衡是指某环境下生物种群的数量与环境的承载力,就会引起系统的失衡和破坏,如草原上过度放牧。
(4)整体性原理:社会、经济、自然复合系统,三者相互影响而形成的统一整体。
(5)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。
系统整体性原理:整体功能大于部分之和。
(1)利用PCR技术扩增的目的基因,可以人工合成,也可从基因文库中获得。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解旋为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)作用下进行延伸,如此重复循环多次。
(2)胡萝卜的组织培养的实验中要注意将外植体进行消毒,灭菌是指用强烈的物理或化学手段杀灭物体表面和内部的一切微生物。愈伤组织形成后,要诱导生根,则需要配置的生长素含量大于细胞分裂素含量。
(3)对于小鼠、兔和家畜可用促性腺激素处理使其排出更多的卵子,这种获得卵母细胞的方法叫超数排卵。
(4)“三北”防护林在最初阶段单一种植了大片的樟子松,导致偶然滋生的松毛虫肆虐一时,原因是没有遵循生态工程的物种多样性原理。
点睛:
题目综合考查了基因工程、胚胎工程、细胞工程和生态工程的基本原理或基本实验操作,需要学生识记基本知识点来答题。
24答案:抵抗力稳定性
分解者
有氧、无氧(细胞)呼吸
基因工程(转基因)
构建基因表达载体
生态系统
生态
物质循环再生
物种多样性
1、生态系统的稳定性是指,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。
(1)抵抗力稳定性:
①含义:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
②规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
(2)恢复力稳定性:
①生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
②与抵抗力稳定性的关系:往往相反。
(1)全部种植一种植物,该生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。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或不受损害的能力。
(2)施用有机肥料比单纯使用化学肥料的优点有: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。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分解者。
(3)厌氧沉淀池中微生物通过无氧呼吸将污水中有机物分解,曝气池中微生物通过有氧呼吸将污水中有机物分解,兼氧池中微生物有氧呼吸和无氧呼吸均有。如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”,理论上可以采用基因工程技术对现有微生物进行改造,该技术的核心是构建基因表达载体。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对已破坏的生态系统进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善并提高生态系统的生产力,追求生态、经济、社会效益的统一、生态工程中所遵循的基本原理有物质循环再生、物种多样性、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理等。
点睛:
本题考查基因工程和生态工程的相关知识,要求考生识记生态工程的基本原理,掌握治污生态工程的原理和方法,识记基因工程的操作步骤以及目的基因检测与鉴定的方式,属于考纲识记层次的考查,要求考生牢固的掌握基础知识。
25答案:对人类最有益的部分
食物链短
分解者
矿质离子或无机盐
系统的结构决定功能
已被破坏的生态系统
物质循环
经济效益
生态效益
少消耗、多效益、可持续
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。
(1)建立图示农业生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向对人类最有益的部分;其能量利用率高的原因是其在营养结构具有食物链短的特点。
(2)蚕粪、蔗叶等进入鱼塘经过分解者的作用,释放出矿质离子(或无机盐),被植物利用。
(3)该生态系统把桑基鱼塘与蔗基鱼塘有机地组合在一起,优化了系统结构,遵循系统的结构决定功能的原理。
(4)一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
(5)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。与传统的工程相比,生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。
点睛:
解答本题的关键是掌握生态工程的相关知识点,识记生态工程遵循的几种基本原理,并能够根据实例判断其所遵循的原理,进而结合题干要求分析答题。
26答案:生态学
已被破坏的生态环境
多效益
可持续
物质循环再生原理
土壤结构
土壤微生物
循环利用
协调与平衡原理
物种多样性原理
1、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,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。
2、生态工程建设的目的是遵循物质循环规律,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同步发展。
(1)根据生态工程的定义可知,生态工程应用的是生态学和系统学等学科的基本原理和方法,要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。
(2)与传统的工程相比,生态工程体系的特点是少消耗、多效益、可持续。
(3)“无废弃物农业”遵循的主要是物质循环再生原理;该农业中有机肥料的施用,改善了土壤结构,培育了土壤微生物;实现了土壤养分如氮磷钾及微量元素的循环利用。
(4)“三北防护林”工程建设要考虑到树种的生态适应性,体现了生态工程的协调与平衡原理;还要考虑到树种的多样性,体现了生态工程的物种多样性原理。
点睛:
解答本题的关键是掌握生态工程的相关知识点,了解生态工程的概念、特点、目的等,识记生态工程的基本原理并能够分析不同的生态工程所遵循的原理。
27答案:显微操作去核法
聚乙二醇
同期发情
转化
要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物
抵抗力
协调与平衡
整体性
本题主要考查动物体细胞核移植技术(显微操作去核、促使体细胞和去核卵母细胞融合的方法)、基因工程的原理及技术(转化的概念、PCR技术扩增目的基因的前提)、生态工程依据的生态学原理等知识点。
要求学生熟练掌握胚胎移植的基本程序、胚胎移植的生理学基础;运用生态工程的原理解决实际问题。
(1)核移植技术的受体细胞为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,通过显微操作去除其核,使该细胞与供体细胞融合有物理或化学方法,化学方法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂使两细胞融合,进而构建重组胚胎。
(2)为保证胚胎移植顺利进行,需要在合适的季节对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理,以实现胚胎移在相同的生理环境下空间位置的转移;使目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化;利用PCR技术进行扩增目的基因的前提,是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。
(3)人们过度捕杀深海鱼,导致生物多样性降低,生态系统的自我调节能力下降,抵抗力稳定性降低。
(4)建造海底人工鱼礁,目的是改善海洋环境,增大环境承载力,实现海洋渔业可持续发展,所以体现了生态工程建设要遵循的协调与平衡原理;十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,更重要的是还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的整体性原理。
28答案:遗传密码
PCR
放射性同位素
杂交带
启动子
显微注射
转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离,很难与其他植物发生杂交;许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞(基因表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射技术)→目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因用DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA用分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质用抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
PCR是聚合酶链式反应的缩写,反应需要:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响),但科学家们通过设计各种措施可以防止转基因植物产生的“基因污染”。
(1)微生物到人类共用一套遗传密码,耐高温DNA聚合酶的发现为基因工程中PCR技术的发明提供了前提条件;
(2)DNA分子杂交技术,即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出杂交带,就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中;
(3)在用转基因动物生产药用蛋白时,需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子调控组件重组在一起,使药用蛋白基因可以和乳腺蛋白基因一起表达;目的基因导入动物细胞一般通过显微注射等法;
(4)转基因农作物会对生物多样性构成威胁较小,原因有:转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离,很难与其他植物发生杂交;许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限等。转基因的农作物难以将目的基因扩散开来。
点睛:
本题考查基因工程、转基因生物安全性等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,根据所学知识分析问题的能力。
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精品试卷·第
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