2020年高考生物讲义：第40讲 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题

40讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题测控导航表知识点知识点题号1.受精作用与早期胚胎发育和培养1,22.胚胎移植、胚胎分割及胚胎干细胞3,4,5,7,83.生物技术的安全性及伦理问题61.(2018·湖北武汉调研)哺乳动物排卵后卵巢内残留的某些细胞团称为黄体,其在卵巢内存在的时间长短取决于雌性哺乳动物是否妊数量少。除此之外还有(答出一个区别即可)。在受精,精子发生相应的生理变化后才具备受精能,该过程称为 。在受精阶,精子与卵子相遇,首先生 ,释放出来的酶溶解放射冠和透明带。当精子触及卵细胞膜的瞬,会产生阻止多个精子入卵受精的反,为 。进行胚胎分割,需对囊胚阶段的内细胞团进行均等分,其原是 。胚胎植入子宫后能产生大量的蛋白质类激素X,而未受孕的母体激素X的含量极低请推测激素X对黄体的生理作用是 。解析:(1)哺乳动物精子的发生过程和卵子发生过程的主要区别:精子的形成需经过变形且生殖细胞数量;卵子的发生不需变形且生殖细胞数量,除此之外还有精子的发生起始于雄性动物的初情,卵子的发生和储备起始于胎儿期。内细胞团少的部分发育不良或不发育。蛋白质类激素X,而未受孕的母体内激素XX维持黄体的寿命。答案:(1)精子的发生起始于雄性动物的初情期,卵子的发生和储备起始于胎儿期精子获能顶体反应透明带反应(4)维持黄体的寿命2.(2018·广东广州模拟)小鼠(2N=40)是常用的实验动物。研究人员通过下图所示的流程培育出了雄性小鼠A和小鼠B。在不考虑基因突变的情况下,回答下列问题:可通过 技术将桑椹胚移入代孕母鼠子宫,使其继续发育。从生理学基础,代孕母鼠对移入子宫的胚胎基本不生 ,这为胚胎在受体内存活提供了可能。经检,第一极体的染色体数目正,则在正常情况,图中所示的卵母细胞应含有 个核DNA,从8细胞胚中取下的细胞在丝分裂中期时含有的染色体数目是 。(3)若提供精子的雄鼠基因型是XbY,提供卵母细胞的雌鼠基因型是XBXb,第一极体和8细胞胚取下的细胞中均检测到有基因B,原因是。(4)利用克隆技术培育小鼠B的过,需要去除卵母细胞的 小鼠B的性状与小鼠A不完全相,从遗传物质的角度分,其原因是。解析:(1被移植的胚胎在受体内存活的生理学基础是代孕母鼠对移入子宫的胚胎基本不发生免疫排斥。母细胞应为次级卵母细胞,因此核DNA40,8340因为提供卵母细胞的雌鼠基因型是XBXb8中均检测到B数第一次分裂前期两条X利用克隆技术培育小鼠BAB小鼠A小鼠A答案:(1)胚胎移植免疫排斥反应(2)4040卵母细胞在减数第一次分裂前期两条X互换BA小鼠B性状则会与小鼠A3.(2018·ft(ESa过程表示基因工,则其核心步骤是 。该过程所使用的工具酶有 。b过程可增加ES细胞的数,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 ()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 的联系用肝癌细胞作抗原激B淋巴细,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“生物导弹从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。上述研究过程中使用的技术有3技术。解析:(1)基因工程的核心步骤是构建目的基因(致癌基因)的表达载体,需要限制酶和DNA连接酶的催化。(2)图中bESESd,b,c,d答案:(1)(致癌)基因表达载体的构建限制酶和DNA囊胚免疫排斥反应生理和组织上抗肝癌细胞抗体DNA受精4.(2018·江西六校联考)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。在培育转基因克隆绵羊过程,除去处于期的卵母胞的细胞,通过 使该细胞与供体细胞融,进构建重组胚胎。为保证胚胎移植顺利进,需要在合适的季节对供受体母羊进处理,重组胚胎发育到 阶段,可将其移入受体母羊。培育过程,科研人员同时将omega-3合成酶的基因片段转移了该羊基因组,该过程的核心是 ,目的基因进入受体细胞并维持稳定和表达的过,称为。目,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,使生态系统的 稳定性下降建造海底人工鱼,其目的是改善海洋环,是实现海洋渔业持续发展的举措之,这体现了生态工程所遵循的 原理。解析:(1)在培育转基因克隆绵羊过程,首先要进行细胞核移,即除去处于MⅡ中期的卵母细胞的细胞,通过电刺激使该细胞与供体细胞融,进而构建重组胚胎。科研人员将omega-3答案:(1)MⅡ中电刺激(或离心、振荡皆可)(2)同期发情桑椹胚或囊胚(3)基因表达载体的构建转化(4)抵抗力协调与平衡5.(2019·科学家利用胚胎干细胞技术,诱导生成胰岛B尿病病理模型。该实验用的胚胎干细胞通常可以取自小鼠的或 ,取出的胚胎干细胞进行动物细胞培,这个过程需要向培养液中加入诱导物。两周后镜检可以发,培养的细胞呈胰岛样细胞的变化随,再进行了一系列实,以检测该细胞是否具有岛B细胞的生理功能。955%CO2

的混合气体的培养箱中进行培养,其中CO2

的主要作用是 。论的依据是。(4)体内移植实:将细胞移植到患糖尿病的小鼠体,检测小鼠的血糖水,结果如图乙所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实的结? 。若将小鼠胚胎干细胞经诱导生成的胰岛B细胞移植到糖尿病患者体内,会引起强烈的免疫排斥反应。若事先在胚胎干细胞基因组中入X调节因,便可避免此类问题。将X调节因子导入胚胎干细,通常先要 ,然后采用 法导入胚胎干细胞中。。解析:(1)胚胎干细胞通常可以取自小鼠的早期胚胎或原始性腺。动物细胞培养时要有一定浓度的的pH。

,其主要作用是维持培养液2细胞。(5(6)该实验是诱导胚胎干细胞向胰岛B疗提供了一条可能的新途径。答案:(1)早期胚胎原始性腺维持培养液的pH胰岛素少支持构建基因表达载体显微注射诱导胚胎干细胞向胰岛B一条可能的新途径6(SCID氨酶ADA,ADA,ADAXADA某研究小组利用一种经过修饰的腺病毒作为 ,将疗SCID的正常基因导入胚胎干细胞,胚胎干细胞再经形成骨髓细,然后移植给人体这种对SCID患者进行治疗的方法为 。有一对正常的夫妇生了一个患SCID射 ,实现超数排,然后从卵巢中吸取卵母细,培养到MⅡ中;再将成熟的卵子与获能的精子经 形成受精,然后将受精卵入 中继续培养获得早期胚;从早期胚胎中取出一个胞进行 ,选择无致病基因的胚胎进行移植。用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的,理由是。解析:(1)在对SCID患者进行治疗时,首先从病人体内获得治疗SCID的正常基因,进行培养,在体外借助一种经过修饰的腺病毒作为载体进行基因转移,将转入治疗SCID的正常基因的胚胎干细胞定向诱导分化,继而形成骨髓细胞,然后移植给人体,这种治疗方法称为体外基因治疗。设计试管婴儿所需受精卵是通过体外受精形成的。受精卵形成后激素。同时也是救治患者最好、最快捷的办法之一。答案:(1(2)促性(3为获取多枚胚,可用 对A羊进行处;为确保胎移植成,还需对A羊和C羊进行 处理。以利胚胎发;胚胎发育到一定阶,可通过选取 的细胞做DNA分析鉴定性別。法进行检测。。利用人体胰腺组织为材料构建的cDNA文, (“能“不能”)用于制作人生长激素的乳腺生物反应,原因是。解析:(1)AA,CA羊和C(4(5)人体胰腺组织为材料构建的cDNA材料构建的cDNA答案:(1)促性腺激素同期发情(2)血清滋养层(3)抗原—抗体杂交(4)目的基因不能转录(5)不能cDNA8.如图Ⅰ、图Ⅱ分别表示两项胚胎工程技术应用图解,请据图回答下列问题:(1)图Ⅰ与图Ⅱ共同用到的生物工程技术有 、 。(2)图Ⅱ,首先要用激素对C羊和代孕母羊H进行 处然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵,选择处于期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵F。图Ⅱ,过程d的操,在相应酶处理后一般选用作为外源基因的载,通过法导入受精卵F中。外源基因是否导受精卵并稳定遗,可以采用 方法对b过程产生的细胞进行检测。细胞E和F一般在体外培养到 期即可移植到孕母体子宫内。小羊X和小羊Y比,小羊Y的显著特点是。解析:(1)图Ⅰ与图Ⅱ均采用了动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术。图Ⅱ中,首先要用激素对C羊和代孕母羊H后用促性腺激素处理CMⅡ中期的卵母细胞与获能精