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1、 課下達標檢測（四十二） 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題 一、基礎題點練 1．(2019·鹽城模擬)精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識別后，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)敘述錯誤的是(　　) A．細胞中溶酶體酶的釋放可造成細胞裂解 B．精子游向卵子所需的能量主要來自線粒體 C．受精卵的形成依賴于生物膜的選擇透過性 D．受精卵細胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方 解析：選C　溶酶體是“消化車間”，能夠分解衰老、損傷的細胞器，因此細胞中溶酶體酶的釋放可造成細胞裂解；精子游向卵子所需的能量主要來自聚集在精子尾部的線粒體鞘；受精卵

2、的形成依賴于生物膜的流動性；受精作用的實質(zhì)是精子的細胞核與卵細胞的細胞核相互融合，使彼此的染色體匯合在一起，因此受精卵細胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方。 2．下列關(guān)于高等哺乳動物早期胚胎發(fā)育的敘述，正確的是(　　) A．囊胚的每一個細胞都屬于全能細胞 B．原腸胚開始出現(xiàn)細胞分化并形成兩個胚層 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期，細胞的相對表面積逐漸減小 解析：選C　囊胚的內(nèi)細胞團屬于全能細胞，滋養(yǎng)層細胞不是，桑椹胚的細胞都是全能細胞；囊胚期開始出現(xiàn)細胞分化；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期，卵裂球的總

3、體積基本不變，因此單個細胞的體積縮小，因此細胞的相對表面積逐漸變大。 3．梅花鹿屬于單胎動物，季節(jié)性發(fā)情，育種工作者希望通過胚胎工程技術(shù)對優(yōu)良品種進行擴大繁殖。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．當受體數(shù)量有限時，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卵子；維生素、激素都不是能源物質(zhì)；梅花鹿屬于單胎動物，因此當受體數(shù)量有限時，無法通過胚胎分割技術(shù)獲得更多的后代；梅花

4、鹿的胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會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法，錯誤的是(　　) A．使用病人自己的細胞產(chǎn)生胰島細胞以治療糖尿病屬于治療性克隆 B．將一個克隆的胚胎植入一個女性子宮發(fā)育出嬰兒的過程屬于生殖性克隆 C．治療性克隆屬于無性生殖，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)均需要應用動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 解析：選C　要把病人的胚胎干細胞在一定的條件下，通過離體培養(yǎng)和誘導分化形成胰島細胞以治療糖尿病，屬于治療性克??；生殖性克隆就是以產(chǎn)生新個體為目的克隆，即

5、用生殖技術(shù)將一個克隆的胚胎植入一個女性子宮發(fā)育出嬰兒的過程；治療性克隆和生殖性克隆都屬于無性生殖；治療性克隆和生殖性克隆技術(shù)均需要應用動物細胞培養(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驗，下列分析合理的是(　　) A．過程①中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加 B．圖中囊胚的細胞基因型都相同 C．代孕母鼠需進行同期發(fā)情處理 D．嵌合體幼鼠是四倍體 解析：選C　卵裂期胚胎中細胞數(shù)目不斷增加，但有機物總量在不斷減少；圖中囊胚的細胞基因來自兩種小鼠，故有些細胞基因型不相同；胚胎移植技術(shù)中，進行該操作前需要對受體雌鼠進行同期發(fā)情處理；嵌合體幼鼠細胞中染色體

6、并未加倍，仍是二倍體。 6.動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎，如圖所示，abc表示現(xiàn)代工程技術(shù)，①②③分別表示其結(jié)果，下列說法正確的是(　　) A．若a是體細胞核移植技術(shù)，則①反映了動物體細胞也具有全能性 B．若c是胚胎分割技術(shù)，則③中個體的基因型和表現(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中作為受體的動物品種是珍惜的或存量少的雌性動物 解析：選C　若a是體細胞核移植技術(shù)，則①反映了動物體細胞的細胞核具有全能性；胚胎分割技術(shù)所得個體的基因型完全相同，但表現(xiàn)型不一定完全相同，因為表現(xiàn)型還受環(huán)境的影響；若b是體外受精技術(shù)，則②為試管動物，這

7、為良種家畜快速大量繁殖提供了可能；①②③中作為供體的動物品種是珍惜的或存量少的雌性動物，而受體只要健康和具有良好的繁殖能力同種個體即可，不需要是珍惜或存量少的雌性動物。 二、高考題型練 7．(2019·銅仁模擬)請完成下列有關(guān)胚胎工程的相關(guān)問題： (1)胚胎發(fā)育的不同時期有著不同的變化特點，如：________期以前的細胞具有發(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)體外受精過程中，對精子進行獲能處理的方法有：________和____________。 (3)胚胎的早期培養(yǎng)過程，培養(yǎng)液的成分應包括：無機鹽、有機鹽、維生素、氨基酸、_______

8、_和核苷酸等營養(yǎng)物質(zhì)，以及動物血清等天然成分。 (4)胚胎移植能夠移植成功的生理學基礎是__________________________________，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。胚胎移植實際上是____________和____________共同繁殖后代的過程。進行胚胎移植的優(yōu)勢是________________________________________。 解析：(1)在囊胚期細胞開始出現(xiàn)分化，在桑椹胚及以前時期細胞具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，囊胚期滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤。(2)對精子進行獲能處理：包括培養(yǎng)法和化學誘導法。(3)胚胎的早期培養(yǎng)過程，培養(yǎng)液的成分應包括

9、無機鹽、有機鹽、維生素、氨基酸、激素和核苷酸等營養(yǎng)物質(zhì)，以及動物血清等天然成分。(4)胚胎移植能夠移植成功的生理學基礎是受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。胚胎移植實際上是生產(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)良個體的繁殖能力。 答案：(1)桑椹胚　囊胚　(2)培養(yǎng)法　化學誘導法　(3)激素 　(4)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應　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)良個體的繁殖潛力 8．長期以來優(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

10、瓶頸，近年發(fā)展起來的生物工程技術(shù)使優(yōu)良種畜的繁殖大大加速。下面是科學家快速繁殖良種奶牛的兩種方法，請據(jù)圖完成下列問題： (1)在試管牛E和克隆牛G的培育過程中都必須用到的生物技術(shù)有____________、____________。 (2)用來促進B牛多排卵的激素由哪個腺體分泌________，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)的過程的相同之處是____________________________，不同點在于______________________________________。 (4)防止多

11、精入卵的生理反應有________________________________，頂體反應發(fā)生時，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)都來自母牛C，因此其性別是

12、雌性。(3)試管動物技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(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)的過程的相同之處是雙親生殖細胞都融合為合子，不同點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有透明帶反應、卵細胞膜反應，頂體反應發(fā)生時，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、卵細胞膜反應　放射冠和透明帶 9．(2019·新鄉(xiāng)模擬)葉綠體轉(zhuǎn)基因

13、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)。請回答。 (1)為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中其他植物體內(nèi)，科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中，其原因是________。(填編號) A．葉綠體基因組不會進入生殖細胞中 B．植物雜交的后代不會出現(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花粉發(fā)生基因交流 (2)來自原核生物中有重要價值的外源基因，無需改造和修飾就可在葉綠體中高效表達，據(jù)此分析，原因是_______________________________

14、________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)對大多數(shù)高等植物而言，與傳統(tǒng)的細胞核轉(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，不會隨________(填“花粉”或“卵細胞”)傳給后代，從而保持了________(填“父本”或“母本”)的遺傳特性。 解析：(1)葉綠體不會進入精子，可以進入卵細胞；花粉中含有精子，其幾乎不含細胞質(zhì)，而受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞，所

15、以科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中后，就不會通過花粉轉(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花粉發(fā)生基因交流，沒有生殖隔離。(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，因此來自原核生物中有重要價值的外源基因，無需改造和修飾就可在葉綠體中高效表達。(3)葉綠體轉(zhuǎn)基因?qū)儆诩毎|(zhì)遺傳，具有母系遺傳特點，而基因分離定律是細胞核遺傳，因此葉綠體轉(zhuǎn)基因不遵循基因分離定律。花粉中細胞質(zhì)較少，受精卵中細胞質(zhì)幾乎全來自卵細胞，因此葉綠體轉(zhuǎn)基因不會隨著花粉遺傳給后代。 答案：(1)C　(2)葉綠體DNA與原核生

16、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，使人們對血液制品顧慮重重。如果應用一定的生物工程技術(shù)，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細胞中，利用牛的乳腺細胞生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能。大致過程如下： a．將人體血清白蛋白基因?qū)搿澳膛Ｅ咛ァ钡募毎?，形成重組細胞①； b．取出重組細胞①的細胞核，注入去核牛卵細胞中，形成重組細胞②； c．電脈沖刺激重組細胞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)

17、育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請回答下列問題： (1)重組細胞①和②中________(填“①”或“②”)實現(xiàn)了基因的重組。 (2)在實驗過程a中要選擇________(填“雌性”或“雄性”)奶牛胚胎，方法是__________________________________________________。 (3)實驗過程a人血清白蛋白基因需要與________的啟動子等調(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胚胎細胞，讓其分別發(fā)育成小牛，這些小牛的基因型________(填“相同

18、”或“不同”)，此項技術(shù)稱為____________，操作過程需要特別注意的是____________________________。 (5)運用細胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細胞(ES細胞)，培養(yǎng)如下：早期胚胎→內(nèi)細胞團→胚胎干細胞。在培養(yǎng)過程中，可以用____________處理內(nèi)細胞團，使之分散成單個細胞。在飼養(yǎng)層上培養(yǎng)可維持細胞________________的狀態(tài)。 解析：(1)重組細胞①實現(xiàn)了基因的重組，重組細胞②實現(xiàn)了細胞核和細胞質(zhì)的重組。(2)只有雌性奶牛能分泌乳汁，所以過程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，取滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定。(

19、3)過程a人血清白蛋白基因需要與運載體的啟動子等調(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。(4)由于來自同一個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，此項技術(shù)為胚胎分割技術(shù)，在操作過程中需注意將內(nèi)細胞團均等分割。(5)在培養(yǎng)過程中，可以用胰蛋白酶處理內(nèi)細胞團，使之分散成單個細胞。在飼養(yǎng)層上培養(yǎng)可維持細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，取滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定　(3)運載體　有利于人血清白蛋白基因的表達　(4)相同　胚胎分割　將內(nèi)細胞團均等分割　(5)胰蛋白酶　只增殖不分化 11．2016年4月6日，世

20、界上首個擁有“三位親生父母”的健康男嬰在墨西哥誕生。其培育過程采用如圖技術(shù)路線。據(jù)圖回答下列問題： (1)由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，捐獻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)重組細胞需培養(yǎng)到MⅡ中期的原因是該時期的卵母細胞才具備____________，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_

21、_______(填比例)來自母親提供的細胞核。 (4)設計試管嬰兒技術(shù)與為解決不孕夫婦的生育問題而出現(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自捐獻者卵母細胞，細胞核來自母親的卵母細胞，因此三親嬰兒的培育技術(shù)能避免

22、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自母親提供的細胞核。(4)設計試管嬰兒技術(shù)與為解決不孕夫婦的生育問題而出現(xiàn)的試管嬰兒技術(shù)的主要區(qū)別是在植入前對胚胎進行遺傳學診斷(或基因檢測或基因診斷)。 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)植入前對胚胎進行遺傳學診斷(或基因檢測或基因診斷) 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就需要注射人血白蛋白，所以

23、臨床上對白蛋白需求量很大。下圖是利用嶗山奶山羊乳腺生物反應器制備藥用白蛋白的流程圖： (1)要實現(xiàn)①超數(shù)排卵，應在嶗山奶山羊A發(fā)情周期的某一階段用____________處理，然后在恰當時期采集卵子。通過②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，常要用化學誘導法對羊的精子進行________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胞中特異性表達，完整的基因表達載體要包括目的基因、________________、________、標記基因等部

24、分。 (3)對移植前的胚胎進行性別鑒定時，宜取囊胚期的________細胞進行鑒定，一般采用SRY-PCR方法，選擇出現(xiàn)陰性反應的________(性別)胚胎進行移植。 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②采集的精子用一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液進行化學誘導處理，可使之獲能。(2)已知白蛋白基因的堿基序列，可通過DNA合成儀用人工合成的方法獲取目的基因?；虮磉_載體中除目的基因和標記基因外，還需要有乳腺蛋白基因的啟動子和終止子，乳腺蛋白基因的啟動子可以在啟動乳腺蛋白基因轉(zhuǎn)錄的同時啟動白蛋白基因的轉(zhuǎn)錄，終止子可使轉(zhuǎn)錄停止。(3)滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育為胎膜和胎盤，取囊胚期的滋養(yǎng)層細胞鑒定性別，對胚胎發(fā)育影響較小。嶗山奶山羊乳腺生物反應器是讓目的基因在乳腺細胞中特異性表達，以便從乳汁中提取白蛋白，因此應選擇雌性胚胎進行移植。 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子　終止子　(3)滋養(yǎng)層　雌性