（全國通用版）2019版高考生物一輪復習 選考部分 現(xiàn)代生物科技專題 課時跟蹤檢測（四十三）胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題.doc

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課時跟蹤檢測（四十三） 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1．我國科學家建立了小鼠哺乳動物單倍體胚胎干細胞系，為基因操作找到了新的動物模型，從而解決了二倍體哺乳動物體細胞不易進行基因操作和篩選，而生殖細胞已高度分化，不能在體外擴增培養(yǎng)的困難。操作過程如圖所示，請據(jù)圖回答： (1)圖中切割目的基因和載體所用的酶是______________，基因工程的核心步驟是________________，終止子的作用是________________。 (2)單倍體胚胎干細胞取自囊胚的____________________，④過程采用的技術(shù)手段是__________________________，由此可見，單倍體胚胎干細胞能夠代替精子，使卵細胞成功“受精”，支撐小鼠胚胎的全程發(fā)育。 (3)早期胚胎能夠在受體內(nèi)存活的主要生理學基礎是_______________________ ________________________________________________________________________。 (4)和生殖細胞相比，單倍體胚胎干細胞在體外培養(yǎng)的條件下，可以________________。 解析：(1)含有目的基因的外源DNA分子中含有三種限制酶(EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ)的切割位點，而質(zhì)粒上也含有EcoRⅠ和BamHⅠ切割位點，但SmaⅠ的切割位點在目的基因上，使用SmaⅠ酶切割會破壞目的基因，因此應選擇EcoRⅠ和BamHⅠ對外源DNA分子和質(zhì)粒進行切割，再用DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組DNA?；蚬こ痰暮诵牟襟E是基因表達載體的構(gòu)建；終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來。(2)內(nèi)細胞團能發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層將發(fā)育成胎膜和胎盤，因此單倍體胚胎干細胞取自囊胚的內(nèi)細胞團。④過程中將胚胎干細胞和卵母細胞融合需要采用細胞融合技術(shù)。(3)早期胚胎能夠在受體內(nèi)存活的主要生理學基礎是受體子宮對移入的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥。(4)和生殖細胞相比，單倍體胚胎干細胞在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不分化，而生殖細胞已高度分化，不能在體外擴增培養(yǎng)。 答案：(1)EcoRⅠ和BamHⅠ　基因表達載體的構(gòu)建　使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來　(2)內(nèi)細胞團　細胞融合　(3)受體對移植的胚胎不發(fā)生免疫排斥　(4)增殖而不分化 2．隨著生物科學技術(shù)的發(fā)展，動物的生殖方式變得越來越多樣化。下圖是胚胎工程技術(shù)研究及應用的相關情況，供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是健康的黃牛，請據(jù)圖回答下列問題： (1)應用1中獲得的良種小牛，遺傳物質(zhì)來源于________________個體，性別為________。 (2)在應用2、3、4中，若要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行處理，使其________。得到的卵母細胞需要發(fā)育至______________(時期)才能受精。 (3)應用3可解決良種動物快速大量繁殖的問題； 對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將____________均等分割，否則將影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育，如需做性別鑒定，還需從____________細胞取樣做DNA分析。 (4)應用4中細胞進行定向誘導，可分化形成各種組織和器官。在胚胎干細胞培養(yǎng)過程中除需要適宜的溫度、無菌、無毒等環(huán)境條件以外，營養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、核苷酸，還要加入____________；向培養(yǎng)液中通入95%空氣和5%二氧化碳，空氣中的氧氣參與細胞的代謝，二氧化碳可以維持培養(yǎng)基的________。 解析：(1)應用1屬于核移植技術(shù)，供體1主要提供細胞核，供體2主要提供細胞質(zhì)(有細胞質(zhì)基因)，所以小牛的遺傳物質(zhì)來自于供體1和供體2，且性別由供核的良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛(雌)決定。(2)精子和卵子在體外受精前必須做好相應準備才能成功結(jié)合。(3)對胚胎進行性別鑒定取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析即可。(4)動物細胞培養(yǎng)需要無菌、無毒、營養(yǎng)、氣體等條件。 答案：(1)供體1和供體2　雌性　(2)獲能　減數(shù)第二次分裂中期(或MⅡ中期)　(3)內(nèi)細胞團　滋養(yǎng)層　(4)動物血清(或血漿)　PH 3.如圖為某女性一次生育出男孩甲和乙的示意圖： (1)產(chǎn)生精子的器官是________；過程X發(fā)生的場所是________，過程X的發(fā)生對后代遺傳物質(zhì)的意義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)過程Y的細胞分裂方式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)人胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時期是__________________________________________ ________________________________________________________________________(用文字和箭頭表示)。 其中，細胞分化最關鍵的時期是______________________________________________。 (4)已知個體甲控制某性狀的基因型為Aa，乙為AA，其最可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)若甲、乙分別在兩個自然環(huán)境差異很大的國家長大。舉出一例兩人一定相同的性狀特征：______________等；舉出一例兩人可能不同的性狀特征：____________等。 (6)已知甲為六指癥(常染色體顯性遺傳病)的純合子患者，結(jié)婚之前已通過外科手術(shù)將多余的手指切除，且他的婚配對象是正常指，則其子女是否患六指癥？________________________________________________________________________。 說明原因：______________________________________________________________。 解析：(1)受精作用的場所是輸卵管，通過受精作用形成個體的生殖方式是有性生殖，使后代獲得了雙親的遺傳物質(zhì)且保持了親本遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。(2)(3)合子發(fā)育成完整個體的一般步驟是：受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胎兒，該過程進行的細胞分裂方式是有絲分裂。(4)甲、乙為同卵雙胞胎，來自同一個受精卵。受精卵在有絲分裂時發(fā)生基因突變從而形成兩種基因型的子代細胞，分別發(fā)育成甲和乙。(5)生物的性狀受兩方面影響，一是基因起決定作用，二是環(huán)境起影響作用。(6)六指癥為常染色體顯性遺傳病，只切除手指并不能改變患者的基因型，甲是純合子患者，所以其子女都患六指癥。 答案：(1)睪丸　輸卵管　使后代具有兩個親本的遺傳物質(zhì)，維持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性　(2)有絲分裂　(3)受精卵→桑椹胚期→囊胚期→原腸胚期→組織、器官、系統(tǒng)形成→胎兒　原腸胚期　(4)受精卵第一次卵裂的有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變　(5)眼球中虹膜的顏色　胖瘦　(6)都患六指癥　切除手指不能改變患者的基因型 4．毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIF Ⅱ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關。獲得轉(zhuǎn)KIF Ⅱ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡單流程如圖。 (1)過程①中最常用的運載工具是________，所需要的酶是限制性核酸內(nèi)切酶和____________。 (2)在過程②中，用____________處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中，將成纖維細胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是________________。 (3)在過程③中，用________處理以獲取更多的卵(母)細胞。成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行________處理。 (4)從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是______________。在胚胎移植前，通過____________技術(shù)可獲得較多胚胎。 解析：(1)基因工程中，運載工具包括質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物及動植物病毒等，其中質(zhì)粒是最常用的運載工具；所需工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(2)將皮膚組織塊分散成單個細胞可使用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)。在動物細胞培養(yǎng)過程中，CO2的作用是維持培養(yǎng)基(液)pH的相對穩(wěn)定。(3)要得到更多的卵(母)細胞需用促性腺激素對動物進行超數(shù)排卵處理；成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行去核處理，以保證克隆后代的遺傳物質(zhì)主要來自核供體。(4)把重組細胞培養(yǎng)到早期胚胎叫早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。在胚胎移植前，通過胚胎分割技術(shù)可獲得較多胚胎。 答案：(1)質(zhì)粒　DNA連接酶　(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　維持培養(yǎng)基(液)的pH　(3)促性腺激素　去核 (4)(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)　胚胎分割 5．(2018禹州一模)以下是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請據(jù)圖回答有關問題： (1)圖中c的操作名稱是____________，d、f的操作名稱是__________。 (2)圖中用到的激素是________________，其目的是獲得更多的卵母細胞，卵母細胞受精后發(fā)育可得到早期胚胎；圖中早期胚胎屬于胚胎發(fā)育的________期，其中胚胎干細胞來源于________(填數(shù)字標號)。 (3)過程h常用的方法是__________。采用____________技術(shù)來檢測轉(zhuǎn)基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。 (4)圖中A、B牛的性別________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。 解析：(1)分析題圖可知，a過程是體外受精，b過程是早期胚胎培養(yǎng)，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素處理母畜，可獲得更多的卵母細胞，卵母細胞受精后發(fā)育可得到早期胚胎；胚胎移植時宜選用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的內(nèi)細胞團細胞具有全能性，胚胎干細胞可來源于此。(3)常用顯微注射法將外源基因?qū)雱游锸荏w細胞，采用DNA分子雜交技術(shù)來檢測轉(zhuǎn)基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一個胚胎分割而來，二者遺傳物質(zhì)相同，性別相同。 答案：(1)胚胎分割　胚胎移植　(2)促性腺激素　囊胚?、邸?3)顯微注射法　DNA分子雜交　(4)相同 6．近年來，“臍帶血”(嬰兒出生時留在胎盤和臍帶中的血液)的保存成了眾多家庭關注的話題。 (1)已知“臍帶血”中含有造血干細胞，這種細胞的全能性________(填“大于”或“小于”)胚胎干細胞，后者的主要來源是__________________________。 (2)目前“臍帶血”最重要的應用是用來治療白血病等疾病，由于“臍帶血”數(shù)量較少，需要應用________________技術(shù)以獲得較大數(shù)量的干細胞，這一技術(shù)所需的條件主要是以下四方面：①____________的環(huán)境；②全面充足的營養(yǎng)；③適宜的溫度和pH；④氣體環(huán)境，主要是______________________________。 (3)理論上，“臍帶血”可以自用，也可用于他人。若自用，其優(yōu)勢是__________________。 (4)除了利用現(xiàn)成的干細胞，還可誘導體細胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉毎踔潦芫研再|(zhì)的細胞，如將體細胞與去核卵母細胞融合就可以達到這一目標，這就是________技術(shù)。近年來發(fā)現(xiàn)，將幾種mRNA的逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物添加到體細胞的基因組中也有同樣的作用，這一技術(shù)屬于______________________________________。 解析：(1)已知“臍帶血”中含有造血干細胞，這種細胞的全能性小于胚胎干細胞，胚胎干細胞的主要來源是早期胚胎和原始性腺。(2)“臍帶血”數(shù)量較少，需要應用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)以獲得較大數(shù)量的干細胞，這一技術(shù)所需的條件主要是以下四方面：①無菌無毒的環(huán)境；②全面充足的營養(yǎng)；③適宜的溫度和pH；④氣體環(huán)境，主要是氧氣和二氧化碳。(3)理論上，“臍帶血”可以自用，也可用于他人。若自用，其優(yōu)勢是不會發(fā)生免疫排斥。(4)除了利用現(xiàn)成的干細胞，還可誘導體細胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉毎踔潦芫研再|(zhì)的細胞，如將體細胞與去核卵母細胞融合就可以達到這一目標。將幾種mRNA的逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物添加到體細胞的基因組中也有同樣的作用，這一技術(shù)屬于基因工程。 答案：(1)小于　早期胚胎和原始性腺　(2)動物細胞培養(yǎng)　無菌無毒　 氧氣和二氧化碳　(3)不會發(fā)生免疫排斥　(4)核移植　基因工程(重組DNA技術(shù)) 7．(2018煙臺模擬)克隆羊多利的問世，在全世界引發(fā)了一場大討論，其中關于治療性克隆的問題也成為人們關注的焦點。下圖所示為人類治療性克隆的大概過程，請據(jù)圖作答： (1)過程A表示______________，是目前實現(xiàn)體細胞克隆的關鍵技術(shù)，該技術(shù)的主要操作是應用患者的體細胞作為核供體，由①______________提供細胞質(zhì)，進行人工重組。 (2)經(jīng)過程B得到的結(jié)構(gòu)中，④是未分化的細胞，因而這些細胞被認為是胚胎干細胞。在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細胞具有增殖能力并保持________狀態(tài)。 (3)治療性克隆的結(jié)果說明高度分化的體細胞核______________。相同的胚胎干細胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是神經(jīng)細胞，有的是血細胞，有的是肌肉細胞，究其本質(zhì)原因是____________________的結(jié)果。 (4)對于治療性克隆仍然存在許多爭論，有一男子患有白血病，后經(jīng)醫(yī)生利用其出生時保留的臍帶血進行治療后康復，你認為這種做法符合倫理道德嗎？____________，為什么？ ________________________________________________。 解析：(1)從圖中可以看出，A是細胞核移植的過程。(2)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)的時候，能保持未分化狀態(tài)。(3)在現(xiàn)有的條件下，動物細胞的全能性不能得到表達，但是動物細胞核的全能性可以表達出來；在分化成各種細胞的過程中，基因進行了選擇性表達。(4)我們不支持生殖性克隆，但支持治療性克隆。治療性克隆符合倫理道德，特別是用臍帶血進行治療(并非胚胎)更符合倫理道德。 答案：(1)細胞核移植　卵子(次級卵母細胞)　(2)未分化　(3)全能性可以表達　基因選擇性表達　(4)符合　因為臍帶血不是來自于胚胎，其中的造血干細胞屬于成體干細胞 8．如圖是科學家采用不同方法培育轉(zhuǎn)基因母牛E的過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中過程①②④分別用到____________酶、__________酶和______________酶，而過程③運用了________技術(shù)。 (2)若方法C是最常用的方法，則方法C是____________；D代表處于________________期的早期胚胎。 (3)為獲得更多的卵子，通常需要用____________激素對良種奶牛進行處理，而代孕母牛則需要進行____________處理。 解析：(1)由圖可知，過程①是將質(zhì)粒斷開，需要用到限制性核酸內(nèi)切酶，過程②是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成雙鏈DNA的過程，需要用到逆轉(zhuǎn)錄酶，過程③為利用PCR技術(shù)在體外擴增DNA，過程④是將目的基因和質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程，需要用到DNA連接酶。(2)將目的基因?qū)雱游锛毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射法；A代表早期胚胎培養(yǎng)，B代表胚胎移植，因此，D代表處于桑椹胚或囊胚期的早期胚胎。(3)在胚胎工程中，通常用促性腺激素對供體(良種奶牛)進行處理，使其排出更多的卵子，而受體(代孕)母牛應利用孕激素進行同期發(fā)情處理。 答案：(1)限制性核酸內(nèi)切　逆轉(zhuǎn)錄　DNA連接　PCR (2)顯微注射法　桑椹胚或囊胚 (3)促性腺　同期發(fā)情