高考生物一轮总复习：选修3 现代生物科技专题

高考生物一轮总复习：选修3现代生物科技专题目录第1讲基因工程第2讲细胞工程第3讲胚胎工程第4讲生物技术的安全性和伦理问题&生态工程第1讲基因工程1．科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合速率。请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是________，利用PCR技术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________；扩增过程需要加入________酶。(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是_________________________________________________________。目的基因能在不同生物体内正常表达原来的蛋白质，说明整个生物界________。PCR定点突变技术属于________的范畴。(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用________将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的________技术，来最终获得转基因植物。解析(1)PCR依据的原理是DNA双链复制，在用PCR技术扩增目的基因前要依据一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列合成引物；扩增过程需要加入耐高温的DNA聚合(或TaqDNA聚合)酶。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA；因生物界共用一套遗传密码，所以目的基因可以在不同细胞内表达合成相同蛋白质。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，借助于植物组织培养技术，获得转基因植物。答案(1)DNA双链复制引物耐高温的DNA聚合(或TaqDNA聚合)(2)RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA共用一套密码子蛋白质工程(3)农杆菌转化法植物组织培养2．学者研究发现突变的APP基因会导致老年痴呆症发生，科学家通过基因工程建立老年痴呆症猕猴模型，用于人类老年痴呆症治疗的研究。科学家常用PCR扩增突变的APP基因。如图为某同学实验中，所用引物与模板配对情况。回答相关问题：注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是引物，箭头是延伸方向(1)PCR反应体系中含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物及热稳定DNA聚合酶；其中，dNTP的作用是________________________________________________________________，引物应选用图中的________(填图中标号)。(2)在DNA复制中引物所起的作用是________________。若所用引物为Ⅱ和Ⅲ进行扩增可以获得________种序列不同的产物；若用引物Ⅰ和Ⅳ可以获得________种序列不同的产物。(3)为了避免出现“目的基因自我环化”“目的基因在运载体上反向连接”的问题，请提出一种解决该问题的思路：_______________________________________________________。解析(1)dNTP的作用是合成DNA的原料和提供能量；只有用引物Ⅰ和Ⅳ才能获得目的基因。(2)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从DNA的3′端延伸DNA链，因此在DNA复制中引物所起的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸；DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。若用引物Ⅱ和Ⅲ进行扩增，则新形成的DNA子链中不存在与引物Ⅰ和Ⅳ互补配对的碱基序列，因此可以获得2种序列不同的产物；若用引物Ⅰ和Ⅳ进行扩增，因新形成的DNA子链中，有的含有与引物Ⅱ互补配对的碱基序列，有的含有与引物Ⅲ互补配对的碱基序列，则至少在连续扩增3次后可以获得如图所示的5种序列不同的产物。(3)分别使用两种限制酶去剪切目的基因和运载体，使目的基因和运载体两端产生的黏性末端不同，就可以防止“目的基因自我环化”“目的基因在运载体上反向连接”的问题。答案(1)合成DNA的原料、提供能量(缺一不可)Ⅰ和Ⅳ(缺一不可)(2)使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸(作为复制的起点)25(3)对目的基因和运载体同时使用两种限制酶去剪切(或用两种限制酶切割目的基因的两端，再用这两种酶切割运载体或双酶切)3．重组人血白蛋白和干扰素α－2b(rHSA，IFNα－2b)是血液制品的一种替代品，是临床非常珍贵的药物，目前利用基因工程，以酵母菌为工程菌生产，具有纯度高、生产效率高等特点。其实验流程如图甲，图乙是pHIL－D2质粒(载体)的图谱，据图回答：(1)RT—PCR是利用人血白细胞中的mRNA逆转录获取人IFNα－2b的cDNA，以此cDNA为模板，扩增人IFNα－2b基因，那么RT—PCR要用到的酶是________酶和________酶。(2)图甲中，用酵母菌作表达工程菌而不用大肠杆菌作工程菌，推测可能的原因是酵母菌是真核生物，酵母菌细胞质中有内质网和高尔基体，生产的产物(重组人血白蛋白和干扰素α－2b)________高，产量高。(3)本实验的表达载体如图乙，除了目的基因外，还必须有启动子和终止子，启动子的本质是一段有特殊结构的________片段，其功能是驱动基因转录出________，最终获得所需的蛋白。(4)图乙中Ampicillin表示氨苄青霉素抗性基因，可用于目的基因的________和________。(5)基因工程最后一步是目的基因的检测与鉴定，请说出分子水平检测的物质有________、________、________。解析(1)利用人血白细胞中的mRNA逆转录获取人IFNα－2b的cDNA，用逆转录法，必须用逆转录酶；扩增人IFNα－2b基因，用PCR技术，DNA解链要加热到90～95℃，必须用热稳定DNA聚合酶，即Taq酶。(2)大肠杆菌是原核生物，细胞中没有内质网和高尔基体，不能对重组人血白蛋白和干扰素α－2b进行加工。酵母菌是真核生物，酵母菌细胞质中有内质网和高尔基体，可对重组人血白蛋白和干扰素α－2b进行加工，生产的产物重组人血白蛋白和干扰素α－2b活性高，产量高。(3)启动子的本质是一段有特殊结构的DNA片段，其功能是驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白。(4)图乙中Ampicillin表示氨苄青霉素抗性基因，可用于目的基因的鉴定和选择。(5)基因工程最后一步是目的基因的检测与鉴定，分子水平检测的物质有目的基因、转录出的mRNA、翻译的产物(蛋白质)。答案(1)逆转录Taq(2)活性(3)DNAmRNA(4)鉴定选择(5)目的基因转录出的mRNA翻译的产物(蛋白质)4．请根据现代生物工程技术回答下列问题：(1)基因工程技术中对已获得的目的基因，常采用PCR技术大量扩增。该技术的基本过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，________与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶的作用下进行________，如此重复循环多次。(2)限制酶SmaⅠ能识别下图所示核苷酸序列，并在图中箭头位置切断DNA。用限制酶SmaⅠ切割获取的目的基因需用________酶构建基因表达载体。(3)培育转基因小鼠除利用基因工程技术之外还需用到________、________等技术。(4)制备单克隆抗体通常选用细胞融合技术，使________细胞与________细胞融合，融合成功的细胞经过筛选就是所需要的________细胞。解析(1)利用PCR技术大量扩增目的基因的基本过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此重复循环多次。(2)题图显示：用限制酶SmaⅠ切割得到的是平末端，因此获取的目的基因需用T4DNA连接酶构建基因表达载体。(3)基因工程的操作是在生物体外进行的。培育转基因小鼠时，利用基因工程技术得到的转基因小鼠受精卵，还需用到早期胚胎培养和胚胎移植等技术，才能将其培育成转基因小鼠。(4)制备单克隆抗体通常选用细胞融合技术，使经抗原刺激的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，融合成功的细胞经过筛选就是所需要的杂交瘤细胞。答案(1)引物互补链的合成(或延伸)(2)T4DNA连接(3)早期胚胎培养胚胎移植(4)(经抗原刺激的)B淋巴骨髓瘤杂交瘤5．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体，某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β－半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X－gal时，X－gal便会被β－半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。如图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。(1)已获得的目的基因可利用________技术进行扩增。(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复________键。(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是________；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，目的是_______________________________________________________。(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，如________和生长因子，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出_______________________。(5)若观察到培养基上出现________色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是______________________。解析(1)PCR技术能在短时间内大量扩增目的基因，所以已获得的目的基因可利用PCR技术进行扩增。(2)DNA连接酶能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。(3)试管Ⅰ中含有重组质粒，将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是使目的基因进入受体细胞(大肠杆菌)内，并在受体细胞内维持稳定和表达，即进行转化；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，增大细胞壁的通透性，使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。(4)培养大肠杆菌的培养基必需的营养物质包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，由于是选择培养基，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素；由于质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此导入质粒的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，所以培养基中加入氨苄青霉素的作用是筛选出导入pUC18质粒的大肠杆菌。(5)分析题图：大肠杆菌pUC18质粒含有氨苄青霉素抗性基因和LacZ基因，由于限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，所以构建成功的重组质粒上的LacZ基因被破坏，不能产生β－半乳糖苷酶，若大肠杆菌中已成功导入了重组质粒，则其在含有IPTG和X－gal的培养基中形成白色菌落。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，都会表达出β－半乳糖苷酶，故均会呈现蓝色菌落。答案(1)PCR(2)磷酸二酯(3)进行转化使大肠杆菌细胞处于感受态(4)碳源、氮源、无机盐、水导入pUC18质粒的大肠杆菌(5)白无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落6．青蒿素为名贵药材，由青蒿生产。科研人员尝试以下方法获得青蒿素：(1)利用________技术，由青蒿外植体通过________(生理过程)形成愈伤组织。经检测愈伤组织不含青蒿素，而丛芽含少量，造成这种差异的根本原因是_____________________________________________。(2)图1表示青蒿和酵母菌细胞内的物质代谢过程，DXP、FPP、青蒿二烯均为青蒿素前体产物，各种酶由相应基因指导合成。图2表示基因工程实验结果。①据图1，如果要通过基因工程技术让酵母菌生产青蒿二烯，则目的基因是________基因，基因表达载体除目的基因外，还需要有________基因便于后期筛选。②将DXR基因导入青蒿，让DXR基因在青蒿中过量表达，通过增加FPP量最终提高青蒿素产量。除了提高青蒿素前体产物的方法外，要获得高产青蒿植株，据图1分析，思路还有：_____________________________________。图2中，导入空白运载体的实验数据能用来说明__________________________________________________________。解析(1)利用植物组织培养技术生产青蒿素时，青蒿外植体通过脱分化形成愈伤组织，从培养的愈伤组织中可提取青蒿素；愈伤组织不含青蒿素，而丛芽含少量，这是基因选择性表达的结果。(2)①要通过基因工程技术让酵母菌生产青蒿二烯，目的基因是ADS酶基因；基因表达载体中标记基因的作用是检测目的基因是否导入了受体细胞，便于筛选。②据图1分析，可以通过抑制GAS酶、SQS酶活性，减少香叶烯、角鲨烯的生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的。图2中，导入空白运载体的实验数据，说明转入的不含DXR基因的空载体并没有影响青蒿素产量或青蒿导入DXR基因后产量提高，与目的基因表达有关。答案(1)(植物)组织培养脱分化基因选择性表达(2)①ADS(酶)标记②通过抑制GAS酶、SQS酶活性，减少香叶烯、角鲨烯的生成量，让FPP转化成更多的青蒿二烯，达到提高青蒿素产量目的转入的不含DXR基因的空载体并没有影响青蒿素产量或青蒿导入DXR基因后产量提高，与目的基因表达有关7．白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母菌细胞中，使其分泌出有活性的白细胞介素。请据图回答下列问题：(1)为增加白细胞介素基因的数量，可使用________技术，但前提是必须知道基因的部分序列，目的是_________________________________________________________。(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用________处理酵母菌，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为________。在表达过程中，启动子需与________识别和结合，从而驱动转录过程。(3)在体液免疫过程中，白细胞介素是由________细胞分泌的，为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞，可能原因是_______________________________________。(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在DNA分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示过程获得有效表达的重组载体使用了EcoRⅠ和EcoR52两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是_____________________________________________________。解析(1)基因工程中，扩增目的基因利用的是PCR技术，但前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便设计引物。(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前，需用Ca2＋处理酵母菌，使酵母菌细胞处于感受态，白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。在表达过程中，启动子需与RNA聚合酶识别和结合，从而驱动转录过程。(3)在体液免疫过程中，白细胞介素是由T淋巴细胞分泌的；由于细菌属于原核生物，细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器，因此为了能成功表达出白细胞介素，不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞。(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在的DNA分子上均有多个限制酶的酶切位点，图示过程获得有效表达的重组载体使用了EcoRⅠ和EcoR52两种限制酶，与使用单一的限制酶相比，其优点是能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入分泌型表达载体中。答案(1)PCR设计引物(2)Ca2＋转化RNA聚合酶(3)T淋巴细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器(4)能防止目的基因、表达载体发生自身环化或者目的基因反向接入分泌型表达载体中8．凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图，回答下列问题。(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。图中外衣壳蛋白基因A的大量扩增可通过________技术，需要用到的一种重要酶是________和________种引物。构建含基因A的重组质粒需要用到的工具酶是________。(2)据信息和所学知识分析：第一代疫苗基本处于淘汰的原因是：_______________________________________________________。(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质，分析推测哪一代疫苗利于运输及其原因：_______________________________。(4)处源DNA进入机体后，如果整合到人体基因组中可能会引起________和________发生突变而导致机体癌变，这也是第三代疫苗可能存在的安全隐患，目前正在研究中。解析(1)目的基因大量扩增可通过PCR技术，该过程需要热稳定DNA聚合酶。由于DNA的结构特点是两条链反向平行，因此扩增过程需要2种引物。构建基因表达载体需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)第一代疫苗用的是减毒或灭活的病毒，病毒有可能恢复致病性或引起血源性疾病。(3)从图中分析，第三代疫苗要比第二代疫苗更有利于运输，因为第三代疫苗本质是DNA，第二代疫苗本质是蛋白质，DNA的稳定性比蛋白质高。(4)细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。答案(1)PCR热稳定DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)2限制酶与DNA连接酶(2)有引起血源性疾病的嫌疑(或病毒有可能恢复致病性)(3)第三代疫苗更有利于运输，因为第三代疫苗的本质是DNA，第二代疫苗的本质是蛋白质，DNA稳定性比蛋白质高(4)原癌基因抑癌基因第2讲细胞工程1．“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，由单克隆抗体与药物配合而成。单克隆抗体能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。单克隆抗体的制备过程如下图所示，分析回答下列问题：(1)制备特异性的单克隆抗体，首先要对小鼠注射特定________。(2)从单克隆抗体制备过程可以看出，它运用了________(至少两种)等细胞工程技术。(3)若只考虑细胞的两两融合，理论上融合的细胞有________种类型，符合要求的细胞的特点是___________________________________。(4)体外培养杂交瘤细胞的培养基与用于植物组织培养的培养基在物理性质上的主要区别是前者要用________，从培养基的成分来看，前者培养基中除了添加必要的营养物质外还需要加入含天然成分的________。(5)特异性抗体也可以通过常规方法来制备：向动物反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物的血清中分离所需抗体。与这种常规方法相比，单克隆抗体具有_________________________________等优点(答出三点即可)。解析(1)在制备单克隆抗体时，首先要对小鼠注射特定的抗原，刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞(浆细胞)。(2)单克隆抗体制备过程运用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。(3)动物细胞两两融合，融合的细胞一共有3种，其中只有杂交瘤细胞符合要求，其具有无限增值和产生特异性抗体的特点。(4)体外培养杂交瘤细胞使用的是液体培养基，该培养基中需要加入含天然成分的动物血清、血浆。(5)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、能大量制备等优点。答案(1)抗原(2)动物细胞培养、动物细胞融合(3)3能产生特异性抗体和无限增殖(4)液体培养基动物血清、血浆(5)特异性强、灵敏度高、能大量制备2．下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：(1)步骤①的方法是________。步骤②常用的化学试剂是________，之后________(填“是”或“否”)需要筛选。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植物的过程中，运用的技术手段是________，其中步骤④是________。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植物，与A、B两种植物相比，该杂种植物是新物种的原因是________________________________________________________。(3)培育该杂种植物的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律？为什么？_________________________________________________________。解析(1)图为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去除细胞壁获取原生质体的过程，常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理；②表示人工诱导原生质体融合，常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)，诱导后形成的两两融合的原生质体有三种，所以需要进行筛选。(2)图中③表示再生出新细胞壁的过程，杂种细胞通过植物组织培养技术培育成为杂种植物，过程④表示脱分化；过程⑤表示再分化。图中获得的杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离，所以是新物种。(3)图示为植物体细胞杂交过程，没有经过不同配子的结合，所以不属于有性生殖，因此该过程中遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律。答案(1)酶解法聚乙二醇(PEG)是(2)植物组织培养脱分化该杂种植物与A、B两种植物间均存在生殖隔离(3)不遵循，该过程不属于有性生殖3．现代生物工程技术推动了免疫学和畜牧业的发展。请回答：(1)制备单克隆抗体需要借助动物细胞融合技术，其过程中与诱导植物原生质体融合不同的方法是使用________诱导动物细胞融合，融合细胞首先需要经过________培养获得杂交瘤细胞；还需进行________化培养和抗体检测，经多次筛选，用专一抗体检验呈阳性才可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，再进行体内或体外培养，大量制备单克隆抗体。(2)对大面积烧伤病人，借助________技术可获取大量自身健康皮肤用于移植。培养的条件为________，合适的营养，适宜的温度，含有95%空气和5%CO2混合气体(维持培养液的pH)的培养箱等。(3)用细胞核移植技术繁育良种牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植前需要对受体牛进行________处理，受体牛对外来胚胎基本上不发生________，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。解析(1)动物细胞融合与植物原生质体融合相比，其诱导方法多了一种用灭活的病毒处理。骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合过程中，有三种融合结果，因此需要用选择性培养基筛选杂交瘤细胞，然后再经过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生专一性抗体的杂交瘤细胞。(2)对大面积烧伤的病人，可通过动物细胞培养技术获取大量自身的健康细胞，从而获得健康皮肤用于移植。一般来说，动物细胞培养的条件包括无菌、无毒的环境，合适的营养，适宜的温度，气体环境等。(3)胚胎移植过程中，需要用激素对受体动物进行同期发情处理。另外，受体牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。答案(1)灭活的病毒选择性克隆(2)动物细胞培养无菌、无毒的环境(3)同期发情免疫排斥反应4．科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如下图。(1)由过程①获得的A为_________________________________________________________。(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是______________________________________________________。受体应选用________期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生________，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为________________________________________________。解析(1)分析图示可知，过程①构建的A为含目的基因的表达载体。(2)核移植以前，必须去掉受体卵母细胞的核，目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。受体应该选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。(3)在进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。(4)转基因体细胞克隆产生的重组细胞具有全能性，培养产生的含目的基因的成纤维细胞可进行传代培养，因此理论上可获得无限个转基因绵羊。答案(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞MⅡ中(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养5．单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备，已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如图所示：(1)过程③常用的方法是________。(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生________免疫。从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是________，细胞Ⅱ应具有的特点是_______________________________________________________________。(3)体外培养细胞Ⅱ，首先应保证其处于________的环境中，其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧化碳的作用是________。(4)对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和________检测。(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的________作为疫苗。解析(1)③将重组DNA导入动物细胞，常用显微注射法。(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生相应的浆细胞，这是体液免疫，从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞)，将无限增殖的基因导入浆细胞，得到的细胞Ⅱ应具有的特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体。(3)体外培养细胞Ⅱ，首先应保证其处于无菌、无毒的环境中，其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧化碳的作用是维持培养液的pH。(4)对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和(专一)抗体检测。(5)疫苗为毒性弱的抗原，因此要预防H7N9禽流感，可以用图中的抗原蛋白作为疫苗。答案(1)显微注射法(2)体液(只答特异性不可)B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞)既能无限增殖，又能产生特异性抗体(3)无菌、无毒(缺一不可)维持培养液的pH(4)(专一)抗体(5)抗原蛋白6．动植物细胞工程在农业生产、医药卫生等领域有着广泛的用途。回答下列问题：(1)在将两种植物细胞进行杂交之前，需要用________酶进行处理，若将处理后的细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，会发生________。诱导两种植物细胞融合可以采用物理或化学的方法进行，常用的物理方法有________(写2种即可)。(2)融合的细胞形成愈伤组织，在愈伤组织的培养过程中，当生长素和细胞分裂素的比值________(填“高”或“低”)时，有利于丛芽的分化；通过上述过程获得杂种植株依据的原理是_____________________________________。(3)在制备单克隆抗体的过程中，融合的结果是出现多种不同的杂交细胞，需要在特定的培养基上进行筛选，从而得到________细胞。单克隆抗体与传统方法获得的抗体相比，具有_____________________的特点，因此广泛用于疾病的诊断等方面。解析(1)植物体细胞杂交过程有两个关键，一个是在将植物细胞进行杂交之前，必须去除细胞壁，该过程需要用到纤维素酶和果胶酶；另外一个是诱导原生质体的融合，方法包括物理法(离心、振动、电刺激)和化学法(聚乙二醇)。将处理后的细胞放入较高浓度的蔗糖溶液中，会发生渗透作用。(2)在愈伤组织的培养过程中，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于丛芽的分化；通过题述过程获得杂种植株依据的原理是细胞膜具有一定流动性和植物细胞具有全能性。(3)用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够大量增殖又能产生特异性抗体。与传统方法获得的抗体相比，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。答案(1)纤维素酶和果胶渗透作用离心、振动、电激(2)低细胞膜的流动性、植物细胞具有全能性(3)杂交瘤特异性强、灵敏度高、可大量制备7．“生物导弹”可用于杀死人类某些癌细胞。制备“生物导弹”是单克隆抗体的重要应用之一，其过程如下图所示：(1)在①～⑤批量生产A蛋白抗原的过程中，要快速获得大量的A基因可采用________技术。在该技术中，解旋的方法是________；过程③所用的方法是________；④过程一般选择发育良好的________移植到受体牛的子宫中。(2)在⑥～⑨批量生产“生物导弹”的过程中，⑦过程所用的“脾脏中的细胞”为________。⑦过程区别于植物体细胞杂交技术所特有的诱导因素是________，要得到所需的杂交瘤细胞要经过________次筛选，最终筛选出的杂交瘤细胞的特点是__________________________________________________________。解析据图分析可知，①表示目的基因的获取，②表示基因表达载体的构建，③表示将目的基因导入受体细胞，④表示早期胚胎培养和胚胎移植，⑤表示用转基因牛大量生产A蛋白质，⑥表示将抗原注入小鼠体内，⑦表示已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，⑧表示筛选、检测并获得大量所需要的杂交瘤细胞，最终获得单克隆抗体，⑨表示把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”。(1)通常采用PCR技术快速获得大量的目的基因；DNA分子受热变性后可解链为单链，所以在PCR技术中，用高温处理的方法进行解旋；将目的基因导入动物的受精卵，常用的方法是显微注射法；胚胎移植过程中，一般选择发育良好的桑椹胚或囊胚，移植到受体牛的子宫中。(2)将抗原注射到小鼠体内，小鼠会产生体液免疫反应，在该小鼠的脾脏中会出现一些能产生相应抗体的已免疫的B细胞(或浆细胞)，设法将这些细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，再用特定的选择性培养基进行筛选，进一步的克隆化培养和抗体检测，最终会得到既能迅速大量繁殖、又能产生专一抗体的杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体。因此⑦过程所用的“脾脏中的细胞”为已免疫的B细胞(或浆细胞)；动物细胞融合过程区别于植物体细胞杂交技术所特有的诱导因素是灭活的病毒；要得到所需的杂交瘤细胞要经过2次筛选。答案(1)PCR高温处理显微注射桑椹胚或囊胚(2)已免疫的B细胞(或浆细胞)灭活的病毒2既能迅速大量繁殖，又能产生专一(或特异)抗体第3讲胚胎工程1．据最新报道，中科院动物研究所的科学家利用CRISPR－Cas9基因编辑技术创造出12只健康猪，其体内脂肪比普通猪低约24%。低脂肪的动物有一个基因能通过燃烧脂肪控制体温，创造出低脂肪的猪将能节省养殖户的大量保温费用，减少寒冷冬季造成的损失。回答下列问题：(1)为了获得更多的猪卵(母)细胞，要对供体猪注射促性腺激素，促进其________。采集的精子需经过________处理，才具备受精能力。判断卵细胞是否受精的标志是________。(2)在体外培养受精卵时，培养液中通常需加入________等一些天然成分，还需提供CO2以维持________。(3)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行________处理。胚胎移植的实质是_____________________________________________。胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是________________________________________________________。解析(1)为了获得更多的猪卵(母)细胞，要对供体猪注射促性腺激素，促进其超数排卵。采集的精子需经过获能处理，才具备受精能力。在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体是受精的标志。(2)在体外培养受精卵时，培养液中通常需加入(动物)血清等一些天然成分，还需提供CO2以维持培养液的pH。(3)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行同期发情处理。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。答案(1)超数排卵获能在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体(2)(动物)血清培养液的pH(3)同期发情早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系2．2017年岁末，孙强、蒲慕明领导的研究团队在国际上首次利用体细胞成功创建克隆猕猴中中、华华，2018年2月，它们的“家庭”也迎来第三个成员——梦梦。之所以引起轰动是因为高度分化的体细胞细胞核中的基因大多数已经“沉默”，取得成功非常不易。体细胞克隆猴的诞生，是人类认识克隆技术，研究细胞功能和治疗性克隆的里程碑式研究结果。同时，也是人类干细胞研究方兴未艾事业的一个开始。克隆上述三只猴子的一般操作的流程如图，请回答以下问题：(1)从流产的一只猕猴胎儿皮肤上获取单个细胞需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理。然后放入气体条件是____________________的恒温箱中培养。(2)请你推测注入的神秘浓度比的药物的作用是________________________________。注入细胞的方法是________。(3)卵母细胞要发育到________时才适合核移植，早期胚胎要发育到________时才适合进行胚胎移植。(4)我们大胆推测，通过体细胞克隆猴的研究，我们将来会找到方法，让高度分化的人体细胞逆向生成________，并克隆出________用于替换人体相应病变结构。解析(1)动物细胞培养的气体条件是95%空气加5%CO2，其中空气中氧气能满足细胞的呼吸作用，5%CO2能维持培养液的pH。(2)结合题意“高度分化的体细胞细胞核中的基因大多数已经‘沉默’”分析，注入的神秘浓度比的药物的作用就是唤醒体细胞核的“沉默”基因，使得重组细胞能恢复分化能力形成胚胎。注入动物受体细胞的方法通常选择显微注射法。(3)用于受精和接受细胞核的卵母细胞都需要发育到MⅡ中期，早期胚胎要发育到囊胚期时才适合进行核移植。(4)让高度分化的人体细胞逆向生成胚胎干细胞，并克隆出人体器官用于替换人体相应病变结构，是科学家们继续进行研究的课题。答案(1)95%空气加5%CO2(或5%CO2)(2)唤醒“沉默”的基因，使得细胞能恢复分化能力形成胚胎显微注射法(3)MⅡ中期囊胚期(4)胚胎干细胞人体器官3．“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿含有“一父两母”三人的遗传物质，可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题：(1)诞生“三亲婴儿”的过程中，用到的胚胎工程技术有________________________________________________________________________(至少写两种)。(2)三亲婴儿的体细胞中有________(填“大于”“等于”或“小于”)1/2的DNA来自母亲卵母细胞。(3)由于女性的自然生理周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射________来促进排卵，该物质可由人体的________(填器官)分泌。(4)卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查______________。获得的早期胚胎若暂不移植给受体，可采用________法保存。(5)从早期胚胎中分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为在功能上，ES细胞具有________。ES细胞在形态上表现为______________________________________________________。解析(1)诞生“三亲婴儿”的过程中，用到的技术有核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。但核移植属于细胞工程，因此用到的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)重组细胞的细胞核DNA来自母亲卵母细胞，细胞质DNA来自捐献者卵母细胞，核移植后培养到MⅡ中期卵母细胞，然后与精子进行体外受精，则三亲婴儿的体细胞中核DNA一半来自母亲卵母细胞、一半来自精子，细胞质DNA几乎全部来自捐献者卵母细胞，因此三亲婴儿的体细胞中有小于1/2的DNA来自母亲卵母细胞。(3)捐献者在取卵前通常需要注射促性腺激素来促进排卵，促性腺激素由垂体分泌。(4)卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。获得的早期胚胎若暂不移植给受体，可采用冷冻法保存。(5)由于ES细胞具有发育的全能性，因此可诱导分化出不同的组织细胞。另外ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。答案(1)体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植(2)小于(3)促性腺激素垂体(4)受精状况和受精卵的发育能力冷冻(5)发育的全能性体积小、细胞核大、核仁明显4．下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：(1)A细胞是________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育到________时期的胚胎进行操作。(3)②指的是________。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意________。(5)受体母牛必须和供体牛是同种，并且要经过________处理。(6)将胚胎移植入受体后，还要对受体母牛进行是否________的检查。解析(1)A细胞是次级卵母细胞，在进行体外受精前要对精子进行获能处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。(3)图中①是内细胞团，②是囊胚腔。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分割。(5)受体母牛必须和供体牛是同种，并且要经过同期发情处理。(6)将胚胎移植入受体后，还要对受体母牛进行是否妊娠的检查。答案(1)(次级)卵母细胞获能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)要将内细胞团均等分割(5)同期发情(6)妊娠5．下面是繁育良种奶牛的示意图，据图回答下列问题：(1)对供体母牛用________处理可获得更多的卵母细胞，经人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前，若对胚胎进行性别鉴定，可以在分子水平上对早期胚胎进行性别鉴定，也可以在细胞水平上通过对________的分析进行性别鉴定。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割，其操作过程中需要注意的问题是_______________________________。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了________，图示流程中冲卵的“卵”是指________。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状，操作中用于核移植的体细胞一般选用________代以内的细胞，其原因是_________________________________。解析(1)对供体母牛用促性腺激素处理可使其超数排卵，以获得更多的卵母细胞。若在细胞水平上对胚胎进行性别鉴定，可通过对性染色体分析加以鉴别。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割，需要注意将内细胞团均等分割。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了给胚胎移入受体提供相同的生理环境。题图过程中的冲卵实际上是获得早期胚胎。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状，操作中用于核移植的体细胞一般选用10代以内的细胞，其原因是10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。答案(1)促性腺激素性染色体将内细胞团均等分割(2)使供体、受体的生理变化相同早期胚胎1010代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型6．下图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究，分析回答下列问题：(1)a过程表示基因工程，则其核心步骤是________。该过程所使用的工具酶有________。(2)b过程可增加ES细胞的数量，若想从早期胚胎中获得更多的ES细胞，可将早期胚胎培养至________(时)期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫不会对其发生________，同时能与受体子宫建立正常的________联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物________，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)上述研究过程中使用的技术有________________________(至少3个)。若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用________技术。解析(1)图中a表示将致癌基因导入小鼠的胚胎干细胞(基因工程)，b表示胚胎干细胞的体外培养，c表示利用早期胚胎培养技术获得早期胚胎，d表示胚胎移植技术，最终获得转基因小鼠。基因工程的核心步骤为基因表达载体的构建，该过程所使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)通过胚胎干细胞的体外培养，可以获得更多的ES细胞，其采用的技术属于细胞工程中的动物细胞培养。若要从早期胚胎中获得更多ES细胞，则可将早期胚胎培养至囊胚期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫不会对其发生免疫排斥反应，同时其能与受体子宫建立正常的生理和组织联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物抗肝癌细胞抗体，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)由图知，完成该研究过程需要使用的技术有DNA重组技术、早期胚胎培养、胚胎移植、动物细胞培养，若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用体外受精技术。答案(1)(致癌)基因表达载体的构建限制酶和DNA连接酶(2)囊胚免疫排斥反应生理和组织抗肝癌细胞抗体(3)DNA重组技术、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植体外受精7．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血液中只能提取0.5μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下图的方式生产干扰素。试回答相关问题：(1)若要使获得的转基因牛乳汁中含有人干扰素，构建的基因表达载体必须包括：乳腺蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、________和复制原点等。将基因表达载体导入受精卵最有效的方法是________。(2)通常情况下，对供体和受体母牛选择后，要用激素进行________，并用激素对供体母牛做________处理。(3)为了实现干扰素的批量生产，早期胚胎进行移植之前要进行质量检测，并要求早期胚胎细胞中的性染色体组成为________。选择发育良好的囊胚或________胚进行移植。为了提高胚胎利用效率，可在这两个阶段进行胚胎分割，胚胎分割可以看作动物________(填“有性”或“无性”)繁殖的方法之一。(4)近年来，关于胚胎干细胞的研究越来越多。胚胎干细胞具有发育的全能性，如图所示的细胞A和细胞B分别是________细胞、________细胞，可以从这些细胞中获得胚胎干细胞。解析(1)将目的基因注入动物细胞的最有效方法是显微注射法。(2)胚胎移植过程中要注意对供体、受体进行同期发情处理，同时要对供体母牛进行超数排卵处理，以获得更多的后代。(3)因为需要从乳汁中提取药物，所以应选择性染色体组成为XX的雌性个体；胚胎分割是无性繁殖的方法之一。(4)通常从早期胚胎的内细胞团或胎儿的原始性腺获得胚胎干细胞。答案(1)标记基因显微注射法(2)同期发情处理超数排卵(3)XX桑椹无性(4)内细胞团原始性腺8．英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请回答下列问题：(1)可以用由________分泌的激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培养至减数第二次分裂的中期。培养过程中要定期更换培养液，其原因是_______________________________________________________。(2)为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的________期用机械方法将胚胎分割。(3)随着动物体细胞克隆技术的发展，人们可以将纯血马的________移入其他马的________细胞中，将其激活并发育成________，植入代孕母马体内。(4)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击。我国政府的态度是禁止________性克隆人。解析(1)用垂体分泌的促性腺激素处理适龄纯血母马，可使其超数排卵。采集的卵母细胞培养过程中要定期更换培养液，防止细胞代谢产物的积累而毒害细胞。(2)桑椹胚或囊胚的内细胞团细胞为全能干细胞，可以在胚胎发育的桑椹胚或囊胚期用机械方法将胚胎分割，以取得同卵双胎或多胎。(3)利用克隆技术可以将纯血马的体细胞细胞核移入其他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成早期胚胎，植入代孕母马体内。(4)我国政府的态度是不反对治疗性克隆，禁止生殖性克隆人。答案(1)垂体长时间不更换培养液，会导致细胞代谢产物的积累而毒害细胞(2)桑椹胚或囊胚(3)体细胞细胞核去核卵母早期胚胎(4)生殖第4讲生物技术的安全性和伦理问题&生态工程1．重组人纤溶酶原激活剂(rhPA)是临床血栓疾病治疗的主要生物药品。家兔具有多胎、妊娠期短、繁殖快、全年多发情，产仔率高等优点，可以作为乳腺生物反应器批量生产药物。下图是利用转基因兔生产重组人纤溶酶原激活剂(rhPA)的过程，请据图回答。(1)构建rhPA基因表达载体需要用限制酶________切割质粒和目的基因，为获得乳腺特异性表达载体需用________酶切割重组质粒使之线性化。(2)对母兔注射________使其超数排卵，并与正常公兔配种。将乳腺特异性表达载体导入家兔受精卵中最有效的导入技术是________。(3)将受精卵置于37℃的________的气体环境中培养一段时间后移植到代孕兔的输卵管中，代孕兔需经________处理。(4)子代兔需要经过筛选过程才能获得生产人纤溶酶原激活剂的生物反应器，原因有________、________。解析(1)分析图示可知：构建rhPA基因表达载体时，目的基因(rhPA基因)插入到了质粒上的XhoⅠ酶切位点的下方，说明是用限制酶XhoⅠ切割质粒和目的基因的。依据乳腺特异性表达载体的组成可知：为获得乳腺特异性表达载体，使重组质粒线性化，需用SalⅠ和NotⅠ酶进行切割。(2)对母兔注射促性腺激素使其超数排卵，并与正常公兔配种。将乳腺特异性表达载体导入家兔受精卵中，常采用的最有效的导入技术是显微注射技术。(3)将受精卵置于37℃的95%空气和5%CO2的气体环境中培养一段时间后，移植到经同期发情(孕激素)处理的代孕兔的输卵管中，以使该受精卵继续发育为子代。(4)由于只有部分子代兔导入了人纤溶酶原激活剂基因，而且公兔不能表达人纤溶酶原激活剂，所以子代兔需要经过筛选过程才能获得生产人纤溶酶原激活剂的生物反应器。答案(1)XhoⅠSalⅠ和NotⅠ(2)促性腺激素显微注射技术(3)95%空气和5%CO2同期发情(孕激素)(4)只有部分子代兔导入了人纤溶酶原激活剂基因公兔不能表达人纤溶酶原激活剂2．Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍病，其致病基因位于线粒体DNA中。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种致病基因，她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的问题：（1）该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是_______________，该健康男婴孕育过程中依次使用了________、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是________(填“A”或“B”)。取卵之前，该母亲需要注射________激素。(3)早期胚胎需经过________(水平)检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是____________________________________________________。解析(1)根据题意可知，该母亲约有1/4的线粒体携带这种致病基因，并且该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自卵细胞，这导致前两个孩子患病夭亡；根据图示信息可知，该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图中首先对卵母细胞A去核，然后与卵母细胞B的细胞核融合，重组的卵细胞中含有卵母细胞A的细胞质，说明A的细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞的是B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素，进行超数排卵。(3)早期胚胎需经过DNA分子水平检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，由于男性的线粒体不会遗传给后代，因此医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育。答案(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全都来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡核移植、体外受精(2)B促性腺(3)DNA分子水平(4)男性的线粒体不会遗传给后代3．随着“绿水青山就是金山银山”的提出，生态经济的重要性日益突显。综合所学知识，回答下列有关问题：(1)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一，这一成就遵循的基本原理是________原理。生态经济改变了人类能征服自然的错误观念，其所遵循的主要原则是________，使一个系统产出的污染物，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。与传统的工程相比，生态工程的特点是________。(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”，该工程依据的基本原理主要是________、________(答出2个)。(3)湿地生态恢复工程是采用工程和________相结合的方法，使受到干扰的湿地恢复，在湿地的周围还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠________机制恢复其生态功能。解析(1)“无废弃物农业”指的是生态农业中一些物质被循环利用，没有直接作为废弃物抛弃而污染环境，这一成就所遵循的基本原理是物质循环再生原理。(2)“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”，是指在我国三北地区(西北、华北和东北)建设的大型人工林业生态工程。它是我国政府为改善生态环境所建立的，其最重要的生态效益是防风固沙，防止沙漠化，该工程依据的基本原理主要是物种多样性原理和整体性原理。(3)湿地生态恢复工程是采用工程和生物措施相结合的方法，使受到干扰的湿地恢复，在湿地的周围还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使被破坏的湿地依靠自然演替机制恢复其生态功能。答案(1)物质循环再生循环经济少消耗、多效益、可持续(2)物种多样性原理整体性原理(3)生物措施自然演替4．回答下列与生态工程有关的问题：(1)与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、________等特点。(2)人畜粪便用于农作物的生产主要符合________原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了________原理。(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少________，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)“猪—沼—果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了________(填“生态系统”“群落”或“种群”)；该生态农业模式能实现能量的________。答案(1)可持续(2)物质循环再生物种多样性(3)人类的干扰(4)群落多级利用5．如图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图，请分析回答下列问题：(1)该生态农业园建设主要依据的生态工程原理有物质循环再生原理、物种多样性原理和________等。(2)池塘养鱼时，通常采用多鱼种混合放养模式(上层为食浮游生物的鳙鱼，中层为食草的草鱼，下层为杂食性的鲫鱼等)。从群落结构分析，这种养殖模式的优点是______________________________。(3)防治果树虫害时，常利用性引诱剂来诱捕害虫或干扰其交配，从而降低害虫种群密度。这属于生态系统中的________(信息类型)传递在农业生产中的应用。(4)流入该生态农业园的总能量有___________________________和人工输入的能量。生态农业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目，其意义是_________________________________________。(5)根据图示，用箭头表示生态系统三类生物成分之间的能量流动关系。答