学案第十一单元第41讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题

第41讲胚胎工程生物技术的平安性和伦理问题考纲解读考情播报最新考纲核心内容1.动物胚胎发育的根本过程与胚胎工程的理论根底(Ⅰ)2．胚胎干细胞的移植(Ⅰ)3．胚胎工程的应用(Ⅱ)4．转基因生物的平安性(Ⅰ)5．生物武器对人类的威逼(Ⅰ)6．生物技术中的伦理问题(Ⅰ)受精过程和早期胚胎发育的规律、体外受精操作步骤、早期胚胎培育、胚胎分割及胚胎移植等；生物技术的平安性和伦理问题、转基因生物的平安性问题、克隆技术的伦理问题、生物武器对人类的威逼问题1.考查方式：常以图形为载体，结合人类的生产生活，结合必修免疫局部、细胞分裂等内容，通过胚胎工程、克隆技术等，考查对各种生物技术的过程及相关概念的理解，以及综合解决实际问题的力量。2．考查题型：以非选择题的形式消失，属中档题。学问点一体内受精和早期胚胎发育1．精子与卵子的发生2．受精过程“四步曲〞3．早期胚胎发育学问点二体外受精和早期胚胎发育1．体外受精2．胚胎的早期培育学问点三胚胎工程的应用前景1．胚胎移植2．胚胎分割eq\x(\a\al(胚胎,分割))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(材料要求)发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,\x(考前须知)将内细胞团均等分割))3．胚胎干细胞学问点四生物技术的平安性和伦理问题1．推断体内受精和早期胚胎发育表达的正误(1)(2015·江苏卷)精子内的顶体由溶酶体特化而来，顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的(×)(2)(2015·江苏卷)顶体膜和精子细胞膜融合表达生物膜的选择透过性(×)(3)(2015·江苏卷)精卵融合形成受精卵，受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方(×)(4)(2014·江苏卷)从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精(×)(5)排卵是指卵泡从卵巢中排出(×)(6)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数其次次分裂是连续的(×)(7)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大(×)2．体外受精和早期胚胎培育及胚胎工程的应用表达的正误(1)(2015·江苏卷)采纳胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的(√)(2)(2015·江苏卷)乳腺细胞比乳腺癌细胞更简单进行离体培育(×)(3)(2015·江苏卷)细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行(×)(4)(2015·江苏卷)培育早期胚胎的培育液中含维生素、激素等多种能源物质(×)(5)在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割(×)(6)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性(×)3．推断生物技术的平安性和伦理问题表达的正误(1)(2014·重庆卷)生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力(×)(2)(2014·重庆卷)反对设计试管婴儿的缘由之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿(√)(3)国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害(×)(4)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中(√)(5)目前对转基因生物平安性的争辩主要集中在食用平安性和环境平安性上(√)(6)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中(×)(7)种植转基因植物有可能因基因集中影响野生植物的遗传多样性(√)1．人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：(1)htPA基因与载体用___________________________________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采纳________________技术。(2)为猎取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。采集的精子需要经过__________，才具备受精力量。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是______________。为了获得母羊，移植前需对已胜利转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这表达了早期胚胎细胞的________。(4)假设在转htPA基因母羊的羊乳中检测到__________________，说明目的基因胜利表达。解析：(1)用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端，便于构建基因表达载体；通常采纳DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA。(2)为获得更多的卵母细胞，通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵；采集的精子需要经过获能处理才具备受精力量。(3)通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵；为了获得母羊，移植前需要对已胜利转入目的基因的胚胎进行；早期胚胎细胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。(4)htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物，假设在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基因胜利表达。答案：(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)2．以下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图答复有关问题。(1)图中A是____________，B是__________，E(过程)是指________，阶段C是指个体发育的____________(时期)，阶段D是指个体发育的____________(时期)。(2)当观看到其次极体时，可以说明______________________。(3)图中的①②③分别表示的过程是______________________、____________________、__________________，其中有染色体着丝点分裂的是________(填序号)。(4)排卵是指________从________中排出，刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在________内进一步成熟。解析：(1)①是初级卵母细胞的生长；②③为减数分裂，次级卵母细胞的减数其次次分裂是在受精过程中完成的，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期后开头的，因此C为胎儿期，D为初情期后。(2)当观看到其次极体时，说明卵子已经受精。(3)着丝点分裂可发生在减数其次次分裂中，即③过程中。(4)排卵是指卵子从卵泡中排出，刚排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟。答案：(1)第一极体合子受精胎儿期初情期后(2)卵子已经受精(3)初级卵母细胞生长减数第一次分裂减数其次次分裂③(4)卵子卵泡输卵管3．(2016·株洲模拟)克隆羊的胜利轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗的根底，又解决了器官移植中供体缺乏的问题。以下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图答复以下问题：(1)图中所涉及的现代生物技术有______________________和______________等。(2)图中两个胚胎均能正常发育成个体，这说明_____________具有全能性。婴儿1与婴儿2之间______(填“能〞或“不能〞)进行器官移植。为什么？__________________________________。(3)使用培育基进行胚胎干细胞培育时，通常要参加________等自然?成分。(4)图中“内细胞团→胚胎干细胞〞的培育过程中，必需用____________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。(5)在体外培育胚胎干细胞时，需在培育皿底部添加(胚胎)成纤维细胞作为饲养层，该过程________(填“能〞或“不能〞)获得动物器官。解析：(1)从图中可知，图中涉及的技术有核移植、胚胎移植、胚胎分割、细胞培育等。(2)图中胚胎1和2来自重组细胞，而重组细胞由核移植形成，两个胚胎都发育成正常个体，说明动物体细胞核具有全能性；由于婴儿1和2均来自同一个重组细胞，遗传物质相同，它们间不存在免疫排斥反响，因而它们间可进行器官移植。(3)动物细胞体外培育时所需的养分物质与体内相同，由于人们对细胞所需的养分物质还没有完全搞清晰，需参加动物血清等自然?成分以供应未知养分成分。(4)动物细胞培育的特点是贴壁生长、接触抑制，所以需用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞进行培育。(5)在体外培育胚胎干细胞时，需在培育皿底部添加成纤维细胞作为饲养层，该过程细胞只能分裂而不能分化获得动物器官。答案：(1)核移植胚胎移植(或胚胎分割、细胞培育等)(2)动物体细胞核能由于两者的遗传物质相同(3)血清(4)胰蛋白酶(5)不能4．(2016·武汉模拟)随着科学技术的开展，人们可以依据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图答复以下问题。(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有_________________________________________________________。(2)图中①经过酶处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用一般的体细胞，缘由是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)以下A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是________，把⑤送入⑥的最正确时期是________________________。(4)⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和__________________最相像，为什么？____________________________________________________________________________________________________________________。假如②的数量太少，常用__________________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，那么要求③的性染色体是__________，利用该方法得到的动物叫做______________________________。(5)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者的优越性在于_________________________________________________。(6)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为_______________________________________。解析：(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有核移植和动物细胞培育。(2)动物细胞培育时要用胰蛋白酶处理使组织中的各个细胞分散开来，之所以采纳卵细胞作为受体细胞，是由于卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性。(3)胚胎分割是将内细胞团分成几等份，所以答案选B。(4)胚胎移植的最正确时期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期。克隆牛与供应细胞核的个体性状最相像。要从乳汁中猎取血清白蛋白，那么该牛应当是产乳汁的雌牛，其性染色体是XX，这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。(5)与工厂化生产药物相比，用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节省资源、降低本钱等。(6)通过分泌乳汁来生产人类所需药物的转基因动物被称为乳腺(房)生物反响器。答案：(1)核移植、动物细胞培育(2)卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性(3)B桑椹胚期或囊胚期(4)荷斯坦奶牛由于个体⑦的遗传物质大局部来自荷斯坦奶牛，⑥只是为胚胎发育供应养分和场所，⑦并没有获得⑥的遗传信息PCR技术XX转基因克隆动物(5)节省资源、降低本钱等(6)乳腺(房)生物反响器5．如图为牛胚胎移植过程示意图，请答复以下问题。(1)①阶段常用____________激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。(2)冲卵的生理根底是_________________________________。(3)③阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到__________或__________阶段。(4)假设要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对③阶段检查合格的胚胎进行__________技术处理，该过程中应留意对__________进行均等分割。(5)ES或EK细胞的形态特征是_______________________，在培育液中参加____________，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。解析：(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系，这是冲卵的生理根底。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体，胚胎分割时留意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征，胚胎干细胞在培育时参加分化诱导因子，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。答案：(1)促性腺(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系(3)囊胚桑椹胚(4)胚胎分割内细胞团(5)体积小、细胞核大、核仁明显分化诱导因子6．(2016·洛阳模拟)世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖〞。相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物的克隆比拟困难，以下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，请据图答复以下问题：(1)方法2获得的小牛的细胞核遗传物质来源于_____________。方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质______(填“相同〞或“不同〞)。(2)细胞B取自囊胚的__________，具有全能性，称为________细胞。囊胚________(填“已经〞或“尚未〞)消失分化。(3)应用图示方法______得到的小牛与供体1遗传物质最相像。(4)克隆也可以理解为复制、拷贝，结合世界卫生组织的定义，你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆？_________________________________________________________。(5)总统奥巴马签署行政令，打算解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞讨论的限制。对此，各界反响不一，你的态度及理由是：________________________________________________。解析：方法1是用核移植克隆动物，供体1供应细胞核，供体3供应卵子。方法2是供体1和供体2体内受精，取其囊胚的胚胎干细胞进行核移植。方法3是供体1和供体2体内受精，然后进行胚胎分割移植。克隆除上述个体克隆外，植物的组织培育也是个体克隆，单克隆抗体是细胞的克隆，PCR是分子的克隆。答案：(1)供体1和供体2相同(2)内细胞团胚胎干已经(3)1(4)单克隆抗体、植物组织培育、PCR等(5)支持，胚胎干细胞的讨论有利于治疗人类某些顽症(治疗性克隆)，以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等(或反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人讨论，引起伦理问题)(合理即可)7．棉铃虫是一种严峻危害棉花的害虫。我国科学家发觉一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现胜利表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请依据上述材料答复以下问题：(1)该项科学成果在环境爱护上的重要作用是：____________________________________________________________________________________________________________________。(2)题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现胜利表达〞中的“胜利表达〞含义是：____________________________________________________________________________________________________________________。(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是_________________________________________________。(4)在培育“转基因抗虫棉〞的基因操作中，所用的基因的“剪刀〞是____________，基因的“缝合针线〞是_____________，基因的“运载工具〞是____________。(5)转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明。有利方面：___________________________________________；有害方面：___________________________________________。解析：基因工程的优点是目的性强、育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍。抗虫棉的优点是削减了农药对环境的污染，爱护了生态环境。毒蛋白基因的表达经过转录和翻译两个过程。答案：(1)削减了农药对环境的污染，爱护了生态环境(2)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白(3)目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍(4)限制性核酸内切酶DNA连接酶