（通用版）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十三單元 第三講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題學(xué)案（含解析）.doc

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胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 考點(diǎn)一　體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育 一、精子和卵子的發(fā)生 1．精子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所：哺乳動(dòng)物精子發(fā)生的場(chǎng)所是睪丸。 (2)時(shí)期：從初情期開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退。 (3)過(guò)程[填圖] 2．卵子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的卵巢內(nèi)。 (2)時(shí)期：在動(dòng)物胚胎性別分化以后。 (3)過(guò)程 二、受精 1．概念：精子和卵子結(jié)合形成合子(受精卵)的過(guò)程。 2．場(chǎng)所：雌性動(dòng)物的輸卵管內(nèi)。 3．過(guò)程 三、早期胚胎發(fā)育 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始的() (2)卵子形成過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的() (3)排卵是指卵泡從卵巢中排出() (4)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力(√) (5)判斷卵子是否受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體(√) (6)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精子入卵的兩道屏障(√) (7)卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大() (8)卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加() (9)在胚胎發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期() (10)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤() 2．學(xué)透教材、理清原理、規(guī)范答題用語(yǔ)專練 據(jù)下面哺乳動(dòng)物發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段的圖示回答問(wèn)題 (1)A、B、C分別處于什么階段？ 提示：桑椹胚、囊胚、原腸胚。 (2)圖中的4和7兩個(gè)空腔是同一個(gè)結(jié)構(gòu)嗎？ 提示：不是，分別是囊胚腔和原腸腔。 (3)細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于哪個(gè)時(shí)期？1部分的細(xì)胞將來(lái)形成什么結(jié)構(gòu)？ 提示：細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于B(囊胚)時(shí)期，1部分的細(xì)胞將來(lái)形成胎膜和胎盤。 (4)早期胚胎的發(fā)育過(guò)程中，卵裂時(shí)細(xì)胞的體積和所有的細(xì)胞體積之和有何變化？ 提示：卵裂過(guò)程中，細(xì)胞只分裂而不生長(zhǎng)，所以每個(gè)細(xì)胞的體積越來(lái)越小，但總體積并不增加或略有縮小。  1．精子和卵子發(fā)生的比較 項(xiàng)目 精子 卵子 區(qū)別 場(chǎng)所 睪丸的曲細(xì)精管 卵巢 時(shí)期 從初情期開(kāi)始，直至生殖機(jī)能衰退 從胚胎出現(xiàn)性別分化后和初情期以后 過(guò)程 MⅠ和MⅡ是連續(xù)的 MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的 變形 需變形 不需變形 分裂 細(xì)胞質(zhì)均等分裂 初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞不均等分裂，第一極體均等分裂 結(jié)果 形成4個(gè)精子 形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體 聯(lián)系 ①性原細(xì)胞增加性原細(xì)胞數(shù)目成熟生殖細(xì)胞 ②減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，染色體數(shù)目減半 2．受精過(guò)程中的“三大反應(yīng)”、“兩道屏障” 3．卵裂期胚胎發(fā)育過(guò)程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 (1)有機(jī)物：胚胎沒(méi)有和母體建立聯(lián)系，沒(méi)有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。 (2)細(xì)胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，每個(gè)細(xì)胞體積減小。 (3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。 [對(duì)點(diǎn)落實(shí)] 1．(2019菏澤期中)如圖為家畜卵子發(fā)生和成熟示意圖(N表示染色體組)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．Ⅰ→Ⅱ過(guò)程中細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)目加倍 B．Ⅱ的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的 C．減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，排出的Ⅲ為成熟的卵子 D．Ⅳ為受精卵，在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可觀察到兩個(gè)極體 解析：選C?、瘛蜻^(guò)程為染色體復(fù)制，復(fù)制完成后，細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)目加倍；Ⅱ的形成和在卵巢中的儲(chǔ)備是在胎兒時(shí)期完成的；減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，排出的Ⅲ為一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)第一極體，次級(jí)卵母細(xì)胞的減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合過(guò)程中完成的。次級(jí)卵母細(xì)胞分裂產(chǎn)生一個(gè)成熟卵子和一個(gè)第二極體，故排出的Ⅲ不是成熟卵子；Ⅳ細(xì)胞核的染色體數(shù)目為2N，為受精卵，此時(shí)在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可觀察到兩個(gè)極體。 2．胚胎工程技術(shù)是在體外的條件下，模擬自然狀態(tài)下的受精和胚胎發(fā)育過(guò)程，因此了解和掌握哺乳動(dòng)物受精和胚胎發(fā)育規(guī)律，十分重要。 (1)精子與卵細(xì)胞結(jié)合，首先發(fā)生________反應(yīng)，釋放的物質(zhì)的作用是______________________________________。 (2)防止多精入卵的兩道屏障是____________________反應(yīng)。 (3)胚胎發(fā)育的早期有一段時(shí)間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，這一時(shí)期稱為_(kāi)_______期。 (4)早期胚胎發(fā)育要經(jīng)過(guò)若干發(fā)育階段。在________階段，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化，其實(shí)質(zhì)是________________。為了研究?jī)?nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞的遷移和分化情況，將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的表層細(xì)胞的DNA進(jìn)行放射性同位素標(biāo)記，當(dāng)胚胎發(fā)育至原腸胚階段，可發(fā)現(xiàn)放射性出現(xiàn)在______(部位A、部位B、部位C、部位D)。 解析：(1)精子與卵細(xì)胞結(jié)合，首先發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶，水解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通道，并溶解透明帶(或溶解放射冠和透明帶)。(2)防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(3)卵裂期在透明帶內(nèi)進(jìn)行。(4)囊胚階段細(xì)胞分化形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層；在原腸胚階段，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化，而細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的表層細(xì)胞將形成外胚層，即圖中部位A。 答案：(1)頂體　水解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通道，并溶解透明帶(或溶解放射冠和透明帶)　(2)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜　(3)卵裂　(4)原腸胚　基因的選擇性表達(dá)　部位A [易錯(cuò)提醒] 關(guān)于體內(nèi)受精應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 (2)動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級(jí)卵母細(xì)胞，如豬、羊等；有的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞，如馬、犬等。但它們都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。 (3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：判斷受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 (4)受精卵遺傳物質(zhì)的來(lái)源：核遺傳物質(zhì)來(lái)自精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核(即精卵各提供1/2)，而細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞。  考點(diǎn)二　胚胎工程及其應(yīng)用 一、體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 1．體外受精 2．胚胎的早期培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液的成分 (2)胚胎處理：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。 二、胚胎工程的應(yīng)用及前景 1．胚胎移植 (1)意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。 (2)生理學(xué)基礎(chǔ) 移入 動(dòng)物發(fā)情排卵后，在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供受體生殖器官的生理變化是相同的 收集 早期胚胎處于游離狀態(tài) 存活 受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥 遺傳特征 供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響 (3)基本程序 ―→―→―→―→ 2．胚胎分割 (1)選擇胚胎：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)操作要求：對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 3．胚胎干細(xì)胞 (1)來(lái)源：從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。 (2)特點(diǎn) (3)應(yīng)用 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植() (2)小鼠胚胎干細(xì)胞可來(lái)自對(duì)囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的分離培養(yǎng)(√) (3)為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑() (4)早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清(√) (5)胚胎移植技術(shù)中對(duì)供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理() (6)胚胎分割移植應(yīng)選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚() (7)在對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割() (8)胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低(√) (9)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎(√) (10)囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性() (11)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)() (12)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點(diǎn)(√) 2．根據(jù)體外受精過(guò)程的流程圖回答下列問(wèn)題 (1)體外受精的過(guò)程主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能及受精等幾個(gè)步驟。 (2)精子獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。 (3)體外采集小鼠的卵子時(shí)常用超數(shù)排卵處理法。 3．完善胚胎移植的過(guò)程示意圖并填空 (1)對(duì)供體牛要進(jìn)行超數(shù)排卵處理；對(duì)供、受體牛要進(jìn)行同期發(fā)情處理。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是指把供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來(lái)。 (3)動(dòng)物的早期胚胎一般發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植。 (4)若要獲得多個(gè)遺傳物質(zhì)完全相同的新個(gè)體，可對(duì)檢查合格的胚胎用胚胎分割技術(shù)處理，該過(guò)程屬于無(wú)性繁殖或克隆。  1．胚胎早期培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較 項(xiàng)目 胚胎早期培養(yǎng)的培養(yǎng)液 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液 鹽類 無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽 無(wú)機(jī)鹽、微量元素 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸 調(diào)節(jié)物質(zhì) 維生素、激素 促生長(zhǎng)因子 特有成分 血清 血清、血漿 2．胚胎移植中的四個(gè)注意點(diǎn) 兩次激 素使用 第一次：用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理； 第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵 兩次 檢查 第一次：對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查； 第二次：對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查 移植時(shí) 間不同 牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段； 小鼠、家兔培養(yǎng)到桑椹胚前； 幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植 繁殖 方式 胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖； 胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無(wú)性生殖 3．干細(xì)胞的種類 類別 來(lái)源或舉例 特點(diǎn) 全能 干細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞(囊胚期之前的細(xì)胞及內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞) 能形成機(jī)體的所有組織器官、發(fā)育成完整個(gè)體 多能 干細(xì)胞 造血干細(xì)胞 具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，但無(wú)發(fā)育成完整個(gè)體的能力 專能 干細(xì)胞 上皮組織基底層干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞 只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞 [對(duì)點(diǎn)落實(shí)] 1．(2019三亞模擬)科學(xué)家通過(guò)誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下： (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為_(kāi)___________，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)___________。 (2)圖中2細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過(guò)程稱為_(kāi)_______；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過(guò)________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過(guò)__________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，此項(xiàng)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的主要意義是________________________。暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的____________分離培養(yǎng)獲得。這類細(xì)胞的形態(tài)特征有____________________________。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向____________后用于疾病的細(xì)胞治療。 解析：(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。(2)圖中2細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過(guò)程稱為沖卵；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，培養(yǎng)到一定時(shí)期再通過(guò)體外受精(或核移植)后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過(guò)胚胎移植技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育；胚胎移植的意義是充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力；暫不移入的胚胎可使用冷凍(或低溫)方法保存。(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞分離培養(yǎng)獲得。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯等特征。iPS與ES細(xì)胞在功能上都具有發(fā)育全能性，因此對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向誘導(dǎo)分化后用于疾病的細(xì)胞治療，這種技術(shù)稱為治療性克隆。 答案：(1)原代培養(yǎng)　接觸抑制　(2)沖卵(或沖胚)　體外受精(或核移植)　(3)胚胎移植　充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力　冷凍(或低溫)　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯　誘導(dǎo)分化 2．如圖是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過(guò)程，a～h為操作過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題： (1)圖中a的操作名稱是____________，c的操作名稱是____________，操作時(shí)要注意將____________________。 (2)圖中d、f為胚胎移植，其實(shí)質(zhì)是__________________________________________，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是____________________________________。為了保證供、受體的生理狀態(tài)相同，用激素進(jìn)行________________。 (3)胚胎干細(xì)胞來(lái)源于圖中的________(填圖中數(shù)字標(biāo)號(hào))。胚胎干細(xì)胞在________細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持____________的狀態(tài)。 (4)圖中A、B牛的性別________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。 解析：(1)分析圖解可知，圖中a操作表示體外受精，c操作表示胚胎分割，胚胎分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(2)胚胎移植的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。為了保證供、受體的生理狀態(tài)相同，用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)胚胎干細(xì)胞來(lái)源于圖中的③，即內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持(只增殖)不分化的狀態(tài)。(4)A、B牛是通過(guò)胚胎分割產(chǎn)生的同卵雙生個(gè)體，遺傳物質(zhì)相同，因此兩者的性別相同。 答案：(1)體外受精　胚胎分割　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 (2)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移　受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)　同期發(fā)情處理　(3)③　飼養(yǎng)層　(只增殖)不分化　(4)相同 [易錯(cuò)提醒] 滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層 (1)滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁排列的個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。 (2)飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為輸卵管上皮細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。  考點(diǎn)三　生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問(wèn)題的原因 ①目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。 ②目的基因往往是異種生物的基因。 ③外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的。 (2)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性問(wèn)題的爭(zhēng)論：在食物安全、生物安全和環(huán)境安全三個(gè)方面存在激烈的爭(zhēng)論。 (3)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)：正確看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來(lái)的安全性問(wèn)題，要趨利避害，不能因噎廢食。 2．生物技術(shù)的倫理問(wèn)題 反對(duì) 支持 克隆人 倫理 方面 違反了人類的倫理道德觀念，中國(guó)禁止生殖性克隆 中國(guó)不反對(duì)治療性克隆 技術(shù) 方面 技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷、染色體檢查等方法解決技術(shù)問(wèn)題 設(shè)計(jì)試 管嬰兒 胚胎也是生命，殺死胚胎無(wú)異于“謀殺” 提供骨髓造血干細(xì)胞并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷 基因檢測(cè) 技術(shù) 方面 很難用在具體醫(yī)療中 有一些遺傳性疾病通過(guò)基因檢測(cè)，可以在早期采取預(yù)防措施 道德 方面 可能引起基因歧視 通過(guò)正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法，解決基因歧視現(xiàn)象 3．禁止生物武器 (1)生物武器的種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等。 (2)生物武器的特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、有潛伏期、污染面積大、危害時(shí)間長(zhǎng)、傳染途徑多、擁有生命力、受自然條件影響大。 (3)我國(guó)政府觀點(diǎn)：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中() (2)種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性(√) (3)轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的植物，不會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加() (4)如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來(lái)源于自然界，則不會(huì)存在安全性問(wèn)題() (5)轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過(guò)花粉傳入環(huán)境中(√) (6)中國(guó)政府禁止生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆(√) 2．學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語(yǔ)專練 Ⅰ.試管嬰兒的培育過(guò)程： Ⅱ.克隆人的培育過(guò)程： (1)試管嬰兒技術(shù)與克隆技術(shù)在技術(shù)環(huán)節(jié)上的主要差異是 ________________________________________________________________________。 (2)試管嬰兒技術(shù)屬于________生殖，克隆技術(shù)屬于________生殖。 (3)在Ⅰ的圖示中，________是試管嬰兒的培育過(guò)程，____________是設(shè)計(jì)試管嬰兒培育的過(guò)程。后者與前者的主要區(qū)別是________________________________________________。 答案：(1)前者需經(jīng)過(guò)體外受精，后者需用到細(xì)胞核移植技術(shù)　(2)有性　無(wú)性　(3)①②③?、佗冖堍荨≡O(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前的遺傳學(xué)診斷過(guò)程 1．治療性克隆與生殖性克隆的比較 類型 項(xiàng)目　　 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品 水平 細(xì)胞水平 個(gè)體水平 聯(lián)系 都屬無(wú)性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同 2．試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較 試管嬰兒 設(shè)計(jì)試管嬰兒 技術(shù) 手段 胚胎移植前，不需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷 胚胎移植前需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷 應(yīng)用 主要解決不孕夫婦的生育問(wèn)題 用于白血病、貧血癥的治療 相同點(diǎn) 體外受精，進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植；有性生殖 3．克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的區(qū)別 項(xiàng)目 克隆動(dòng)物 試管動(dòng)物 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 概念 用核移植的方法獲得的動(dòng)物 用體外受精的方法獲得的動(dòng)物 由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動(dòng)物 技術(shù) 核移植 體外受精 DNA重組技術(shù) 生殖 方式 無(wú)性生殖 有性生殖 有性生殖或保持原生殖方式 遺傳 特性 主要與供核個(gè)體相同 具備雙親的遺傳性狀 具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特性 相同點(diǎn) 三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎 [對(duì)點(diǎn)落實(shí)] 1．生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì) B．當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克隆 C．反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒 D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來(lái)形成殺傷力 解析：選D　在應(yīng)用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，應(yīng)避免選擇可能產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)的目的基因；在對(duì)克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題的爭(zhēng)論中，普遍的觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克??；在對(duì)胚胎工程技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題的爭(zhēng)論中，反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人可能濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒；生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等，不包括干擾素。 2.試管嬰兒是通俗名詞，在專業(yè)文獻(xiàn)中稱為體外受精及胚胎移植。試管嬰兒是指精子和卵子的結(jié)合是在試管內(nèi)進(jìn)行的，并使受精卵在符合條件的環(huán)境內(nèi)生長(zhǎng)、分裂和發(fā)育4～6天，形成胚胎(如圖所示)，然后將胚胎移植到子宮腔內(nèi)，使之能在子宮腔內(nèi)發(fā)育，最后出生的一種生育方法，這是科學(xué)技術(shù)要求非常高的一種方法。它的成功和發(fā)展，不僅給不孕不育夫婦帶來(lái)了希望，而且對(duì)研究人類的生殖生理和胚胎發(fā)生學(xué)以及優(yōu)生學(xué)等方面的課題，有不可估量的積極作用。 (1)試管嬰兒技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是__________，該圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的________期。 (2)人的受精卵通過(guò)卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，并進(jìn)而形成器官和系統(tǒng)，從細(xì)胞水平看，卵裂的分裂方式是____________。 (3)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進(jìn)行結(jié)合的體外受精技術(shù)，受精前精子需要事先經(jīng)過(guò)________處理，卵子要培養(yǎng)到________________________(時(shí)期)。除此之外還用到__________________________________(填兩種)技術(shù)。 (4)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)，二者在對(duì)人類作用上的區(qū)別是_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別，其原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：受精前，精子需要進(jìn)行獲能處理，卵子需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能受精。受精之后，受精卵進(jìn)行有絲分裂，使細(xì)胞數(shù)目增多。觀察題圖可知，該圖中有囊胚腔，是典型的囊胚期圖。試管嬰兒技術(shù)主要用于解決不孕不育問(wèn)題，而設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植的疾病等。大多數(shù)人認(rèn)為那些配型不合適的胚胎被丟棄或殺死，及濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)，如設(shè)計(jì)嬰兒性別等導(dǎo)致性別比例失調(diào)，違反了倫理道德。 答案：(1)受精作用　囊胚　(2)有絲分裂　(3)獲能　減數(shù)第二次分裂中期　早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植　(4)前者主要用于治療不孕夫婦的不孕癥，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細(xì)胞移植的疾??；后者胚胎在移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷　(5)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德 　 　　　課堂一刻鐘 1．(2018江蘇高考)下列關(guān)于實(shí)現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹觯_的是(　　) A．采取激素注射等方法對(duì)良種母牛作超數(shù)排卵處理 B．體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進(jìn)行移植 D．利用胚胎分割技術(shù)，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高 易錯(cuò)探因——記憶不清 胚胎移植的原理之一是受體母牛不會(huì)對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎發(fā)生免疫排斥，若對(duì)此知識(shí)記憶不清，則會(huì)誤選C?！　　　　?　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 解析：選A　胚胎工程中，通常采用注射激素的方法對(duì)良種母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理；體外培養(yǎng)發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期的胚胎即可進(jìn)行移植；受體母牛不會(huì)對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以受體不需要使用免疫抑制劑；采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的可能性是有限的，最常見(jiàn)的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵雙胎，而同卵多胎成功率很低。 2．(2017江蘇高考)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．精子在獲能液中于37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能 B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用 C．分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì)，因此發(fā)育成的 D．注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育 解題關(guān)鍵——靈活遷移 此項(xiàng)考查角度要遷移交匯到基因型、表現(xiàn)型及環(huán)境因素三者之間的關(guān)系上。分割的胚胎細(xì)胞基因型相同，但將來(lái)生活環(huán)境不一定相同，因此表現(xiàn)型不一定相同?！　　?　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 解析：選C　精子在獲能液中于適宜條件下培養(yǎng)可以使精子獲能；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射促性腺激素能促進(jìn)其超數(shù)排卵；分割的胚胎細(xì)胞雖有相同的遺傳物質(zhì)，但由于生物的性狀還受環(huán)境等因素的影響，故發(fā)育成的個(gè)體會(huì)存在形態(tài)學(xué)差異；胚胎干細(xì)胞可以發(fā)育成組織、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育。 3．(2016江蘇高考)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動(dòng)物，通過(guò)胚胎工程技術(shù)，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割 B. C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于培養(yǎng)液 D．步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同 解題關(guān)鍵——靈活遷移 此項(xiàng)考查角度要遷移交匯到激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。誘導(dǎo)超數(shù)排卵的激素是促性腺激素，其靶細(xì)胞是性腺。在復(fù)習(xí)中要多結(jié)合必修相關(guān)內(nèi)容理解選修知識(shí)，學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移應(yīng)用?！　　　?　　　　　　　　　　　　　　　 　　 解析：選B　步驟甲為體外受精，步驟乙為胚胎移植；誘導(dǎo)超數(shù)排卵所用的激素是促性腺激素，只作用于性腺細(xì)胞；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于卵細(xì)胞中的卵黃；步驟甲體外受精使用的是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤?，與早期胚胎培養(yǎng)液成分相差較大。 4．(2015山東高考)治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。： 能力解讀——分析綜合 本題以流程圖為載體綜合考查細(xì)胞工程中的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物體細(xì)胞核移植，胚胎工程中的胚胎移植、胚胎干細(xì)胞的來(lái)源與作用，以及基因工程的相關(guān)知識(shí)。意在考查考生識(shí)圖能力及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題的能力。 (1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的____________技術(shù)，過(guò)程②采用的是胚胎工程中的______________技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。 (3)如果克隆過(guò)程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用____________和____________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自于囊胚中的________。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體________(填“A”或“B”)，則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 解析：(1)過(guò)程①表示細(xì)胞核與去核卵母細(xì)胞結(jié)合，即核移植技術(shù)；過(guò)程②表示(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH(或酸堿度)。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要限制酶和DNA連接酶兩種工具酶；基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因的作用是便于篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，屬于胚胎干細(xì)胞。在圖示過(guò)程中，個(gè)體B提供的是細(xì)胞核，分化形成的組織器官的性狀主要是由來(lái)自B的遺傳物質(zhì)決定的，因此體外培養(yǎng)獲得的組織器官移入個(gè)體B不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案：(1)(體細(xì)胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng)　(2)pH(或：酸堿度)　(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或：限制酶)　DNA連接酶(注：兩空可顛倒)　標(biāo)記　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B [學(xué)情考情了然于胸] 一、明考情知能力——找準(zhǔn)努力方向 考查知識(shí) 1.體外受精的過(guò)程、早期胚胎培養(yǎng)的條件。 2.胚胎移植的基本程序、胚胎分割的方法及意義。 3.胚胎干細(xì)胞的來(lái)源及應(yīng)用。 考查能力 1.識(shí)記能力：主要考查對(duì)體外受精的過(guò)程、早期胚胎培養(yǎng)的條件、胚胎移植的基本程序、胚胎分割及胚胎干細(xì)胞等知識(shí)的記憶。 2.識(shí)圖能力：結(jié)合圖示考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí)，如第3、4題。 3.綜合應(yīng)用能力：如第4題，綜合考查胚胎工程和細(xì)胞工程等知識(shí)。 二、記要點(diǎn)背術(shù)語(yǔ)——匯總本節(jié)重點(diǎn) (一)體內(nèi)受精與早期胚胎培養(yǎng) 1．精子發(fā)生的過(guò)程 ―→ 2．卵子發(fā)生的過(guò)程 ―→ 3．受精的過(guò)程：精子穿越放射冠和透明帶→進(jìn)入卵細(xì)胞膜→原核形成→雌雄原核融合。 4．防止多精入卵有兩道屏障，一是透明帶反應(yīng)，二是卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 5．判斷卵子是否受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜與透明帶的間隙能觀察到兩個(gè)極體，受精作用完成的標(biāo)志是雌雄原核融合形成合子。 6．早期胚胎發(fā)育的過(guò)程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚。 7．胚胎的早期培養(yǎng)所需培養(yǎng)液的成分包括：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)以及水、血清等。 (二)胚胎移植與胚胎干細(xì)胞 1．胚胎移植的基本程序：對(duì)供、受體的選擇和處理→配種或進(jìn)行人工授精→對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后的檢查。 2．胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素，第一次用孕激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，第二次用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理。 3．胚胎移植的意義是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良動(dòng)物的繁殖潛力。 4．胚胎分割的對(duì)象是桑椹胚或囊胚，在對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 5．胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯，功能上具有發(fā)育的全能性。 (三)生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題 1．對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食物安全、生物安全和環(huán)境安全上，面對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，要趨利避害，不能因噎廢食。 2．中國(guó)政府對(duì)克隆人的態(tài)度是禁止生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆。 3．設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)比試管嬰兒技術(shù)多了胚胎移植前的遺傳學(xué)診斷過(guò)程。 一、基礎(chǔ)題點(diǎn)練 1．(2019鹽城模擬)精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來(lái)。精卵識(shí)別后，頂體釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞中溶酶體酶的釋放可造成細(xì)胞裂解 B．精子游向卵子所需的能量主要來(lái)自線粒體 C．受精卵的形成依賴于生物膜的選擇透過(guò)性 D．受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方 解析：選C　溶酶體是“消化車間”，能夠分解衰老、損傷的細(xì)胞器，因此細(xì)胞中溶酶體酶的釋放可造成細(xì)胞裂解；精子游向卵子所需的能量主要來(lái)自聚集在精子尾部的線粒體鞘；受精卵的形成依賴于生物膜的流動(dòng)性；受精作用的實(shí)質(zhì)是精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相互融合，使彼此的染色體匯合在一起，因此受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方。 2．下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的敘述，正確的是(　　) A．囊胚的每一個(gè)細(xì)胞都屬于全能細(xì)胞 B．原腸胚開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化并形成兩個(gè)胚層 C．胚胎在孵化之前未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 D．從受精卵到桑椹胚時(shí)期，細(xì)胞的相對(duì)表面積逐漸減小 解析：選C　囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)屬于全能細(xì)胞，滋養(yǎng)層細(xì)胞不是，桑椹胚的細(xì)胞都是全能細(xì)胞；囊胚期開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化；胚胎在孵化之前未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系；從受精卵到桑椹胚時(shí)期，卵裂球的總體積基本不變，因此單個(gè)細(xì)胞的體積縮小，因此細(xì)胞的相對(duì)表面積逐漸變大。 3．梅花鹿屬于單胎動(dòng)物，季節(jié)性發(fā)情，育種工作者希望通過(guò)胚胎工程技術(shù)對(duì)優(yōu)良品種進(jìn)行擴(kuò)大繁殖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．給供體母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多個(gè)卵子 B．培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含有維生素、激素等多種能源物質(zhì) C．當(dāng)受體數(shù)量有限時(shí)，可采用胚胎分割技術(shù)以獲得更多的后代 D．梅花鹿的胚胎形成后一直處于游離狀態(tài)，為胚胎收集提供可能 解析：選A　給供體母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多個(gè)卵子；維生素、激素都不是能源物質(zhì)；梅花鹿屬于單胎動(dòng)物，因此當(dāng)受體數(shù)量有限時(shí)，無(wú)法通過(guò)胚胎分割技術(shù)獲得更多的后代；梅花鹿的胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這為胚胎的收集提供了可能。 4．(2018泰安月考)下列關(guān)于治療性克隆和生殖性克隆的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(　　) A．使用病人自己的細(xì)胞產(chǎn)生胰島細(xì)胞以治療糖尿病屬于治療性克隆 B．將一個(gè)克隆的胚胎植入一個(gè)女性子宮發(fā)育出嬰兒的過(guò)程屬于生殖性克隆 C．治療性克隆屬于無(wú)性生殖，生殖性克隆屬于有性生殖 D．治療性克隆和生殖性克隆技術(shù)均需要應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 解析：選C　要把病人的胚胎干細(xì)胞在一定的條件下，通過(guò)離體培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化形成胰島細(xì)胞以治療糖尿病，屬于治療性克??；生殖性克隆就是以產(chǎn)生新個(gè)體為目的克隆，即用生殖技術(shù)將一個(gè)克隆的胚胎植入一個(gè)女性子宮發(fā)育出嬰兒的過(guò)程；治療性克隆和生殖性克隆都屬于無(wú)性生殖；治療性克隆和生殖性克隆技術(shù)均需要應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)。 5．(2019南通模擬)如圖表示利用二倍體小鼠所做的實(shí)驗(yàn)，下列分析合理的是(　　) A．過(guò)程①中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加 B．圖中囊胚的細(xì)胞基因型都相同 C．代孕母鼠需進(jìn)行同期發(fā)情處理 D．嵌合體幼鼠是四倍體 解析：選C　卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目不斷增加，但有機(jī)物總量在不斷減少；圖中囊胚的細(xì)胞基因來(lái)自兩種小鼠，故有些細(xì)胞基因型不相同；胚胎移植技術(shù)中，進(jìn)行該操作前需要對(duì)受體雌鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理；嵌合體幼鼠細(xì)胞中染色體并未加倍，仍是二倍體。 6.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)，如圖所示，abc表示現(xiàn)代工程技術(shù)，①②③分別表示其結(jié)果，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若a是體細(xì)胞核移植技術(shù)，則①反映了動(dòng)物體細(xì)胞也具有全能性 B．若c是胚胎分割技術(shù)，則③中個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型一定相同 C．若b是體外受精技術(shù)，則②為良種家畜快速大量繁殖提供了可能 D．①②③中作為受體的動(dòng)物品種是珍惜的或存量少的雌性動(dòng)物 解析：選C　若a是體細(xì)胞核移植技術(shù)，則①反映了動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性；胚胎分割技術(shù)所得個(gè)體的基因型完全相同，但表現(xiàn)型不一定完全相同，因?yàn)楸憩F(xiàn)型還受環(huán)境的影響；若b是體外受精技術(shù)，則②為試管動(dòng)物，這為良種家畜快速大量繁殖提供了可能；①②③中作為供體的動(dòng)物品種是珍惜的或存量少的雌性動(dòng)物，而受體只要健康和具有良好的繁殖能力同種個(gè)體即可，不需要是珍惜或存量少的雌性動(dòng)物。 二、高考題型練 7．(2019銅仁模擬)請(qǐng)完成下列有關(guān)胚胎工程的相關(guān)問(wèn)題： (1)胚胎發(fā)育的不同時(shí)期有著不同的變化特點(diǎn)，如：________期以前的細(xì)胞具有發(fā)育成完整胚胎的潛能；________期的滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤。 (2)體外受精過(guò)程中，對(duì)精子進(jìn)行獲能處理的方法有：________和____________。 (3)胚胎的早期培養(yǎng)過(guò)程，培養(yǎng)液的成分應(yīng)包括：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、氨基酸、________和核苷酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及動(dòng)物血清等天然成分。 (4)胚胎移植能夠移植成功的生理學(xué)基礎(chǔ)是__________________________________，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。胚胎移植實(shí)際上是____________和____________共同繁殖后代的過(guò)程。進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是________________________________________。 解析：(1)在囊胚期細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化，在桑椹胚及以前時(shí)期細(xì)胞具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，囊胚期滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤。(2)對(duì)精子進(jìn)行獲能處理：包括培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。(3)胚胎的早期培養(yǎng)過(guò)程，培養(yǎng)液的成分應(yīng)包括無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、氨基酸、激素和核苷酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及動(dòng)物血清等天然成分。(4)胚胎移植能夠移植成功的生理學(xué)基礎(chǔ)是受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。胚胎移植實(shí)際上是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過(guò)程。胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖能力。 答案：(1)桑椹胚　囊胚　(2)培養(yǎng)法　化學(xué)誘導(dǎo)法　(3)激素 　(4)受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)　生產(chǎn)胚胎的供體　孕育胚胎的受體　可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 8．長(zhǎng)期以來(lái)優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸，近年發(fā)展起來(lái)的生物工程技術(shù)使優(yōu)良種畜的繁殖大大加速。下面是科學(xué)家快速繁殖良種奶牛的兩種方法，請(qǐng)據(jù)圖完成下列問(wèn)題： (1)在試管牛E和克隆牛G的培育過(guò)程中都必須用到的生物技術(shù)有____________、____________。 (2)用來(lái)促進(jìn)B牛多排卵的激素由哪個(gè)腺體分泌________，E牛的性別是________，G牛的性別是________。 (3)試管牛技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)和母牛正常懷孕、生產(chǎn)的過(guò)程的相同之處是____________________________，不同點(diǎn)在于______________________________________。 (4)防止多精入卵的生理反應(yīng)有________________________________，頂體反應(yīng)發(fā)生時(shí)，釋放的頂體酶溶解的結(jié)構(gòu)是________________。 解析：(1)試管牛E的培育采用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)，克隆牛G的培育采用了核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)，因此試管牛E和克隆牛G的培育過(guò)程中都用到了早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)。(2)給母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵，促性腺激素是由垂體分泌的；試管牛E是由受精卵發(fā)育形成的，而圖中的精子未標(biāo)明是含X染色體的精子還是含Y染色體的精子，因此E的性別是雌性或雄性。G牛的核遺傳物質(zhì)都來(lái)自母牛C，因此其性別是雌性。(3)試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。試管牛技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)和母牛正常懷孕、生產(chǎn)的過(guò)程的相同之處是雙親生殖細(xì)胞都融合為合子，不同點(diǎn)在于試管牛是體外受精和胚胎移植的產(chǎn)物。(4)防止多精入卵的生理反應(yīng)有透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)，頂體反應(yīng)發(fā)生時(shí)，釋放的頂體酶溶解的結(jié)構(gòu)是放射冠和透明帶。 答案：(1)早期胚胎培養(yǎng)　胚胎移植　(2)垂體　雌性或雄性　雌性　(3)雙親生殖細(xì)胞都融合為合子　試管牛是體外受精和胚胎移植的產(chǎn)物　(4)透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)　放射冠和透明帶 9．(2019新鄉(xiāng)模擬)葉綠體轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將外源基因整合到葉綠體基因組中，該技術(shù)能有效改良植物的品質(zhì)。請(qǐng)回答。 (1)為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過(guò)花粉轉(zhuǎn)移到自然界中其他植物體內(nèi)，科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中，其原因是________。(填編號(hào)) A．葉綠體基因組不會(huì)進(jìn)入生殖細(xì)胞中 B．植物雜交的后代不會(huì)出現(xiàn)一定的性狀分離比 C．轉(zhuǎn)基因植物中的質(zhì)基因與其他植物間不能通過(guò)花粉發(fā)生基因交流 D．轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間不能通過(guò)花粉發(fā)生基因交流 (2)來(lái)自原核生物中有重要價(jià)值的外源基因，無(wú)需改造和修飾就可在葉綠體中高效表達(dá)，據(jù)此分析，原因是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)對(duì)大多數(shù)高等植物而言，與傳統(tǒng)的細(xì)胞核轉(zhuǎn)基因相比，葉綠體轉(zhuǎn)基因更穩(wěn)定，其遺傳方式________(填“遵循”或“不遵循”)分離定律，不會(huì)隨________(填“花粉”或“卵細(xì)胞”)傳給后代，從而保持了________(填“父本”或“母本”)的遺傳特性。 解析：(1)葉綠體不會(huì)進(jìn)入精子，可以進(jìn)入卵細(xì)胞；花粉中含有精子，其幾乎不含細(xì)胞質(zhì)，而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞，所以科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中后，就不會(huì)通過(guò)花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物；轉(zhuǎn)基因植物與同種的其他植物間能通過(guò)花粉發(fā)生基因交流，沒(méi)有生殖隔離。(2)由于葉綠體DNA與原核生物DNA結(jié)構(gòu)類似或由于葉綠體大多數(shù)基因的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)均與原核生物類似，因此來(lái)自原核生物中有重要價(jià)值的外源基因，無(wú)需改造和修飾就可在葉綠體中高效表達(dá)。(3)葉綠體轉(zhuǎn)基因?qū)儆诩?xì)胞質(zhì)遺傳，具有母系遺傳特點(diǎn)，而基因分離定律是細(xì)胞核遺傳，因此葉綠體轉(zhuǎn)基因不遵循基因分離定律?；ǚ壑屑?xì)胞質(zhì)較少，受精卵中細(xì)胞質(zhì)幾乎全來(lái)自卵細(xì)胞，因此葉綠體轉(zhuǎn)基因不會(huì)隨著花粉遺傳給后代。 答案：(1)C　(2)葉綠體DNA與原核生物DNA結(jié)構(gòu)類似(由于葉綠體大多數(shù)基因的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)均與原核生物類似)　(3)不遵循　花粉　母本 10．人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常從人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人類感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對(duì)血液制品顧慮重重。如果應(yīng)用一定的生物工程技術(shù)，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能。大致過(guò)程如下： a．將人體血清白蛋白基因?qū)搿澳膛Ｅ咛ァ钡募?xì)胞中，形成重組細(xì)胞①； b．取出重組細(xì)胞①的細(xì)胞核，注入去核牛卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞②； c．電脈沖刺激重組細(xì)胞②促使其形成早期胚胎； d．將胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)重組細(xì)胞①和②中________(填“①”或“②”)實(shí)現(xiàn)了基因的重組。 (2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程a中要選擇________(填“雌性”或“雄性”)奶牛胚胎，方法是__________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程a人血清白蛋白基因需要與________的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，選擇這些調(diào)控組件的目的是____________________________________。 (4)若將早期胚胎分離成若干個(gè)胚胎細(xì)胞，讓其分別發(fā)育成小牛，這些小牛的基因型________(填“相同”或“不同”)，此項(xiàng)技術(shù)稱為_(kāi)___________，操作過(guò)程需要特別注意的是____________________________。 (5)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，培養(yǎng)如下：早期胚胎→內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，可以用____________處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。在飼養(yǎng)層上培養(yǎng)可維持細(xì)胞________________的狀態(tài)。 解析：(1)重組細(xì)胞①實(shí)現(xiàn)了基因的重組，重組細(xì)胞②實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的重組。(2)只有雌性奶牛能分泌乳汁，所以過(guò)程a需要選擇雌性奶牛的胚胎，可在胚胎發(fā)育至囊胚階段時(shí)，取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定。(3)過(guò)程a人血清白蛋白基因需要與運(yùn)載體的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，選擇這些調(diào)控組件的目的是有利于人血清白蛋白基因的表達(dá)。(4)由于來(lái)自同一個(gè)胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此這些小牛的基因型相同，此項(xiàng)技術(shù)為胚胎分割技術(shù)，在操作過(guò)程中需注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(5)在培養(yǎng)過(guò)程中，可以用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。在飼養(yǎng)層上培養(yǎng)可維持細(xì)胞只增殖不分化的狀態(tài)。 答案：(1)①　(2)雌性　在胚胎發(fā)育至囊胚階段時(shí)，取滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定　(3)運(yùn)載體　有利于人血清白蛋白基因的表達(dá)　(4)相同　胚胎分割　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(5)胰蛋白酶　只增殖不分化 11．2016年4月6日，世界上首個(gè)擁有“三位親生父母”的健康男嬰在墨西哥誕生。其培育過(guò)程采用如圖技術(shù)路線。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，捐獻(xiàn)者在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。受捐者也要注射相關(guān)激素，目的是________________________。 (2)重組細(xì)胞需培養(yǎng)到MⅡ中期的原因是該時(shí)期的卵母細(xì)胞才具備____________，從受精卵到三親嬰兒的培育還需要____________和____________等技術(shù)。 (3)三親嬰兒的培育技術(shù)________(填“能”或“不能”)避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，三親嬰兒的染色體________(填比例)來(lái)自母親提供的細(xì)胞核。 (4)設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)與為解決不孕夫婦的生育問(wèn)題而出現(xiàn)的試管嬰兒技術(shù)的主要區(qū)別是________________________________。 解析：(1)在取卵前，給捐獻(xiàn)者注射促性腺激素，可促使其一次有更多的卵泡發(fā)育，使其超數(shù)排卵。受捐者也要注射相關(guān)激素，即進(jìn)行同期發(fā)情處理，目的是為胚胎的植入提供相同的生理環(huán)境。(2)只有處于MⅡ中期的卵母細(xì)胞才具有(與精子)受精的能力。從受精卵到三親嬰兒的培育需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(3)分析圖示可知：三親嬰兒的線粒體來(lái)自捐獻(xiàn)者卵母細(xì)胞，細(xì)胞核來(lái)自母親的卵母細(xì)胞，因此三親嬰兒的培育技術(shù)能避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。三親嬰兒的染色體有一半來(lái)自母親提供的細(xì)胞核。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)與為解決不孕夫婦的生育問(wèn)題而出現(xiàn)的試管嬰兒技術(shù)的主要區(qū)別是在植入前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(或基因檢測(cè)或基因診斷)。 答案：(1)促性腺　為胚胎的植入提供相同的生理環(huán)境　(2)(與精子)受精的能力　早期胚胎培養(yǎng)　胚胎移植　(3)能　1/2　(4)植入前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(或基因檢測(cè)或基因診斷) 12．(2019石家莊?？?慢性病人常出現(xiàn)白蛋白值偏低的狀況，缺乏白蛋白人就容易出現(xiàn)浮腫。人體的白蛋白正常值在每100 mL血液中含有3.8～4.8 g，如果比正常值低很多時(shí)就需要注射人血白蛋白，所以臨床上對(duì)白蛋白需求量很大。下圖是利用嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用白蛋白的流程圖： (1)要實(shí)現(xiàn)①超數(shù)排卵，應(yīng)在嶗山奶山羊A發(fā)情周期的某一階段用____________處理，然后在恰當(dāng)時(shí)期采集卵子。通過(guò)②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，常要用化學(xué)誘導(dǎo)法對(duì)羊的精子進(jìn)行________處理，即用一定濃度的____________________處理。 (2)若我們已知白蛋白基因的堿基序列，一般采用____________的方法獲取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，完整的基因表達(dá)載體要包括目的基因、________________、________、標(biāo)記基因等部分。 (3)對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí)，宜取囊胚期的________細(xì)胞進(jìn)行鑒定，一般采用SRYPCR方法，選擇出現(xiàn)陰性反應(yīng)的________(性別)胚胎進(jìn)行移植。 解析：(1)在嶗山奶山羊A發(fā)情周期的某一階段用促性腺激素處理，可促使其超數(shù)排卵。通過(guò)②采集的精子用一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液進(jìn)行化學(xué)誘導(dǎo)處理，可使之獲能。(2)已知白蛋白基因的堿基序列，可通過(guò)DNA合成儀用人工合成的方法獲取目的基因?；虮磉_(dá)載體中除目的基因和標(biāo)記基因外，還需要有乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子和終止子，乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子可以在啟動(dòng)乳腺蛋白基因轉(zhuǎn)錄的同時(shí)啟動(dòng)白蛋白基因的轉(zhuǎn)錄，終止子可使轉(zhuǎn)錄停止。(3)滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育為胎膜和胎盤，取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞鑒定性別，對(duì)胚胎發(fā)育影響較小。嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器是讓目的基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)，以便從乳汁中提取白蛋白，因此應(yīng)選擇雌性胚胎進(jìn)行移植。 答案：(1)促性腺激素　獲能　肝素或鈣離子載體A23187溶液　(2)人工合成　乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子　終止子　(3)滋養(yǎng)層　雌性