《2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第三講 胚胎工程及倫理問題學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第三講 胚胎工程及倫理問題學(xué)案 新人教版（24頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第三講　胚胎工程及倫理問題 [考綱展示] 1．動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)　2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)　3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)　4.生物技術(shù)中的倫理問題(Ⅰ) 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第261頁 一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1．精子與卵子的發(fā)生 項(xiàng)目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場(chǎng)所 睪丸曲細(xì)精管 卵巢 時(shí)間 從初情期開始 從胚胎出現(xiàn)性別分化后 變形 變形 不需變形 分裂 均等分裂 不均等分裂 結(jié)果 形成4個(gè)精子 形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體 2.受精 (1)精子獲能：剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)

2、生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。 (2)卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到減Ⅱ中期時(shí)期，才具備與精子受精的能力。 (3)受精過程主要包括：精子穿過放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成融合。 3．胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。 (1)哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育是在輸卵管中進(jìn)行的，一般到桑椹胚期進(jìn)入子宮，囊胚期著床。 (2)卵裂：細(xì)胞分裂方式是有絲分裂。 (3)囊胚：由滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)構(gòu)成，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育全能性，能分化出幼體動(dòng)物的所有組織器官。 (4)原腸胚：出現(xiàn)了三個(gè)胚層和原腸腔。 二、體外受精、胚胎移植、胚胎分割與胚胎干細(xì)胞

3、 1．體外受精 (1)精子的采集與獲能：獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。 (2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：給哺乳動(dòng)物注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，然后從輸卵管中沖出；也可從廢棄的卵巢或活體卵巢中采集，但需要培養(yǎng)到減Ⅱ中期時(shí)，才可受精。 (3)體外受精：獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫? 2．早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。 (2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。 3．胚胎移植 (1)地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。 (2)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) ①移入：動(dòng)物發(fā)情

4、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。 ②收集：早期胚胎處于游離狀態(tài)。 ③存活：受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥。 ④遺傳特征：供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。 (3)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→移植后檢查。 (4)意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。 4．胚胎分割 (1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無性繁殖或克隆。 (3)注意：對(duì)囊胚分割時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)

5、一步發(fā)育。 5．胚胎干細(xì)胞 (1)來源：早期胚胎或原始性腺。 (2)特點(diǎn)：形態(tài)上，體積小、核大、核仁明顯；功能上，具有發(fā)育的全能性；體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。 (3)培養(yǎng)過程 (4)應(yīng)用 ①可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。 ②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料。 ③可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合征等。 ④移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 ⑤定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。 三、生物技術(shù)中的倫理問題 1．人類克隆問題 (1)治療性克隆和生殖性克隆的比較 類型 項(xiàng)目

6、 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 都屬無性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同 (2)態(tài)度：中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，但不反對(duì)治療性克隆。 2．試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較 如圖，后者比前者多了④過程： (1)不同點(diǎn) ①所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。 ②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。 (2)相同點(diǎn) 都是體外受精，并

7、進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 3．基因檢測(cè) (1)概念：通過基因芯片對(duì)被檢測(cè)者細(xì)胞中的DNA分子或蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，分析出被檢測(cè)者所含的各種致病基因和疾病易感基因情況的一種技術(shù)。 (2)原理：DNA分子雜交。 (3)爭(zhēng)論焦點(diǎn) ①基因檢測(cè)能否達(dá)到預(yù)防疾病的目的。 ②是否引起基因歧視、個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。 1．受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶→精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識(shí)別→精子遺傳物質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞。 2．胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。 3．體外受精過程 受精→ 4．胚胎移植的基本程序

8、：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→移植后檢查。 有關(guān)胚胎工程的6個(gè)易混易錯(cuò)點(diǎn) (1)受精卵進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成桑椹胚；細(xì)胞分化開始于囊胚，桑椹胚的形成沒有經(jīng)過細(xì)胞分化。 (2)囊胚細(xì)胞開始分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性。 (3)激素應(yīng)用：胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次對(duì)受體、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理用的是孕激素；第二次用于供體超數(shù)排卵的是促性腺激素。 (4)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。 (5)犢牛性狀：胚胎移植產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體母牛，性別取決于公

9、牛提供何種類型的精子，與受體母牛沒有關(guān)系。 (6)胚胎移植時(shí)間：不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同，牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，小鼠、家兔在桑椹胚前，人胚胎可在8～16個(gè)細(xì)胞階段移植。幾乎所有動(dòng)物都不能培養(yǎng)到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞分化程度較高，移植成功率很低。 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第263頁 考點(diǎn)一　體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．精子的發(fā)生 (1)不同種動(dòng)物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，但與動(dòng)物的體型大小無關(guān)。 (2)精子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是連續(xù)的，是在睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)進(jìn)行的。卵子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是不連續(xù)的，減數(shù)第一次分裂在卵巢內(nèi)完成

10、，產(chǎn)生一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體，進(jìn)入輸卵管在與精子的結(jié)合過程中完成減數(shù)第二次分裂，產(chǎn)生一個(gè)成熟的卵子和第二極體。當(dāng)原核融合時(shí)，第一極體完成分裂，形成2個(gè)第二極體。有的哺乳動(dòng)物的第一極體不再分裂。 2．卵子的發(fā)生 (1)哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前(即胎兒時(shí)期)完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。 (2)哺乳動(dòng)物卵巢、卵泡和卵子的關(guān)系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的場(chǎng)所，內(nèi)部包含許許多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有輔助結(jié)構(gòu)——透明帶，由卵丘細(xì)胞(卵泡細(xì)胞)形成放射冠。 3．受精過程中的“三大反應(yīng)”和防止多精子入卵受精的“兩道屏障”

11、 (1)頂體反應(yīng)：精子釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。 (2)透明帶反應(yīng)：在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，這是防止多精子入卵受精的第二道屏障。 4．胚胎發(fā)育過程 (1)起點(diǎn)是受精卵分裂，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時(shí)即已開始，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。 (2)卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個(gè)細(xì)胞的體積會(huì)隨分裂的進(jìn)行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。 (3)桑椹胚以前的

12、細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性最高，是胚胎分割的最佳時(shí)期。 (4)桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 [易混易錯(cuò)] 受體及胚胎發(fā)育的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)受精過程的三個(gè)易混點(diǎn) ①精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。 ②排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 ③受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：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；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 (2)卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 ①有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。 ②細(xì)

13、胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(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。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1．如圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，請(qǐng)回答下列問題： (1)A細(xì)胞是________，在進(jìn)行體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行________處理。 (2)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到________時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作。 (3)②指的是________。 (4)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有相同遺傳性狀的根本原因是_____________________________

14、___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意____________________________。 (6)受體母牛必須和供體牛屬于________。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________ _________

15、_______________________________________________________________。 解析：將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵，受精卵經(jīng)過體外培養(yǎng)形成早期胚胎。為了快速繁育優(yōu)良品種，可以采用胚胎分割的技術(shù)手段，即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割，分割后產(chǎn)生的個(gè)體因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)相同，所以性狀表現(xiàn)很相似。在對(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，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。大量的研究已經(jīng)證明，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(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。 答

16、案：(1)次級(jí)卵母細(xì)胞　獲能　(2)桑椹胚或囊胚　(3)囊胚腔　(4)來源于同一個(gè)受精卵，具有相同的遺傳物質(zhì)　(5)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育　(6)同一物種　受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng) 考點(diǎn)二　胚胎工程的應(yīng)用及前景 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．胚胎工程的操作流程分析 (1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) ①哺乳動(dòng)物排卵后，同種動(dòng)物供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這是胚胎能夠移入受體的生理基礎(chǔ)。 ②早期胚胎形成后，未與母體子宮建立聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這是胚胎收集的生理基礎(chǔ)。 ③受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是胚胎在受體內(nèi)能夠

17、存活的生理基礎(chǔ)。 ④供體胚胎可與受體子宮建立聯(lián)系，且不影響供體胚胎的遺傳特性，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎(chǔ)。 (2)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)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。 (3)優(yōu)勢(shì)：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對(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供體使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植過程中有兩次檢查：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。 (6)胚胎移植的意義：①加

18、速育種工作和品種改良；②大量節(jié)省購(gòu)買種畜的費(fèi)用；③一胎多產(chǎn)；④保存品種資源和瀕危物種；⑤可充分發(fā)揮優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能，縮短繁殖周期，增加一生繁殖的后代數(shù)量。 [特別提醒] 胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的，還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的。 2．胚胎分割 (1)概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。 (2)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。 (3)使用的主要儀器：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。 (4)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (5)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分

19、割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (6)意義：加快繁殖速度，是動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。 (7)特點(diǎn)：后代具有相同的遺傳物質(zhì)。 3．試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較 比較項(xiàng)目 試管動(dòng)物 克隆動(dòng)物 技術(shù)基礎(chǔ) 體外受精、胚胎移植 核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎(分割)移植 實(shí)例 試管牛 多利羊 過程 生殖方式 有性生殖 無性生殖 遺傳物質(zhì) 遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)個(gè)體 遺傳物質(zhì)大部分來自供核生物體 意義 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期 加速家畜遺傳改良進(jìn)程、挽救瀕危物種等 [特別提醒] 胚胎移植中供體與受體的確定：

20、提供胚胎的個(gè)體稱為供體，接受胚胎移植的個(gè)體稱為受體；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物一般為常見的或現(xiàn)存量大的同種健康品種。 [針對(duì)訓(xùn)練] 2．我國(guó)已實(shí)現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。以下是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程，a～h表示操作過程，請(qǐng)回答： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是_______(填字母)，d操作的名稱是________，h操作的核心是________，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于________期。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱是①_______________________________________________

21、______________________， ②__________，③__________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到______________階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖中用到的激素是________，移植后的胚胎能在受體子宮

22、中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。 解析：胚胎工程包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等多種技術(shù)。(1)培育“試管牛C”包括體外受精→胚胎移植→后代(a→b→f→g)；d操作是指胚胎移植，h操作是指基因工程技術(shù)，其核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建；受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括：③(內(nèi)細(xì)胞團(tuán))、①(滋養(yǎng)層)和②(囊胚腔)，胚胎分割時(shí)一般采用的是囊胚或桑椹胚，這兩個(gè)階段的細(xì)胞分化程度相對(duì)較低；對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的均

23、等分割。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根據(jù)受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)的原理使胚胎在受體子宮中存活。 答案：(1)a→b→f→g　胚胎移植　基因表達(dá)載體的構(gòu)建　MⅡ中　(2)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　桑椹胚或囊胚　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(3)促性腺激素　受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 考點(diǎn)三　干細(xì)胞培養(yǎng)及倫理問題 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 一、干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用 1．干細(xì)胞的種類 名稱 全能干細(xì)胞 多能干細(xì)胞 專能干細(xì)胞 特點(diǎn) 具有形成機(jī)體的組織或器官，甚至形成完整個(gè)體的潛能 具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個(gè)體 只能分化成特定器官或具有特

24、定功能的一類干細(xì)胞 舉例 受精卵、胚胎干細(xì)胞 造血干細(xì)胞 神經(jīng)干細(xì)胞 應(yīng)用 用于發(fā)生病變的器官移植等 造血干細(xì)胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段 通過神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥 2.胚胎干細(xì)胞的來源和特點(diǎn) 胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，包括人類囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長(zhǎng)期維持未分化狀態(tài)，又有全能分化的潛能，在體外培養(yǎng)時(shí)仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型，在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下，能分化成各類細(xì)胞。因此，它是細(xì)胞的源頭，是全能細(xì)胞，并能夠制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。 3．胚胎干細(xì)胞的培育過程 4．胚胎干細(xì)胞的主要用

25、途 (1)將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物。 (2)培育出人造組織器官，用于器官移植。 (3)改良創(chuàng)造動(dòng)物新品種。 二、生物技術(shù)的倫理問題 1．試管嬰兒與克隆人 (1)試管嬰兒的培育過程 精子卵細(xì)胞受精卵嬰兒 (2)克隆人的培育過程 2．治療性克隆和生殖性克隆的比較 類型 項(xiàng)目 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 治療人類疾病 用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體 水平 細(xì)胞水平 個(gè)體水平 聯(lián)系 都屬于無性繁殖；產(chǎn)生的新個(gè)體、新組織遺傳信息相同 3.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較 (1)不同點(diǎn)

26、 ①所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。圖中①②③是試管嬰兒的培育過程，①②④⑤是設(shè)計(jì)試管嬰兒的培育過程。 ②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。 (2)相同點(diǎn)：都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 [針對(duì)訓(xùn)練] 3．(2017·河南信陽模擬)“試管嬰兒”技術(shù)是將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出，在體外完成受精，并在體外培養(yǎng)，使其發(fā)育到如圖所示的時(shí)期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類的

27、優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答： (1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是________。 A．有性生殖　 B．組織培養(yǎng) C．克隆技術(shù) D．基因工程 (2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，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)圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的________期。 (4)在該圖下一時(shí)期，b細(xì)胞最可能成為________胚層的一部分。 (5)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是__________。雙胞胎的性別是否相同？______________。 (6)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別

28、，其原因是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)試管嬰兒技術(shù)實(shí)際是體外受精，即經(jīng)過精卵結(jié)合，所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明帶中進(jìn)行的早期胚胎發(fā)育，細(xì)胞數(shù)目不斷增多，此時(shí)的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂。(3)圖示時(shí)期的特點(diǎn)是含有一個(gè)腔，即囊胚腔，所以稱為囊胚期。(4)圖示胚胎發(fā)育過程中，b細(xì)胞從囊胚表面運(yùn)動(dòng)到內(nèi)部，形成

29、一層內(nèi)層細(xì)胞，最終形成內(nèi)胚層。(5)將一個(gè)受精卵發(fā)育形成的早期胚胎一分為二，再移植到母體子宮發(fā)育，可形成兩個(gè)嬰兒，即同卵雙胞胎，性別相同。(6)濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)設(shè)計(jì)嬰兒性別會(huì)引起性別比例失調(diào)，且違反了倫理道德。 答案：(1)A　(2)有絲分裂　(3)囊胚　(4)內(nèi)　(5)胚胎分割移植　相同　(6)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第266頁 練全國(guó)高考真題——知考查重點(diǎn) 1．(2013·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)閱讀如下資料： 資料甲：科學(xué)家將牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。

30、 資料乙：T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性?？茖W(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。 資料丙：兔甲和兔乙是同一物種的兩個(gè)雌性個(gè)體，科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi)，成功產(chǎn)出兔甲的后代，證實(shí)了同一物種的胚胎可在不同個(gè)體的體內(nèi)發(fā)育。 回答下列問題： (1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用________________法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是________________和________________。在

31、培育有些轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)資料乙中的技術(shù)屬于________________工程的范疇，該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)________進(jìn)行改造，或制造一種________的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽

32、鏈的________序列發(fā)生了改變。 (3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到________種的、生理狀態(tài)相同的另一個(gè)雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中，兔甲稱為________體，兔乙稱為________體。 解析：(1)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法；構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)目的基因所在的DNA和載體進(jìn)行切割，還需要DNA連接酶將目的基因與載體結(jié)合；農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，故可用農(nóng)桿菌感染植物，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。(2)資料乙中的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的

33、范疇，通過改造基因，對(duì)T4溶菌酶這種蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，使組成該酶的氨基酸序列發(fā)生了改變，從而提高了T4溶菌酶的耐熱性。(3)由于同一物種的生理特性相同，因此進(jìn)行胚胎移植時(shí)，受體與供體物種相同，易于成功；兔甲是提供胚胎的個(gè)體，稱為供體，兔乙是接受胚胎的個(gè)體，稱為受體。 答案：(1)顯微注射　限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶　農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中　(2)蛋白質(zhì)　現(xiàn)有的蛋白質(zhì)　新蛋白質(zhì)　氨基酸　(3)同　供　受 2．(2015·高考山東卷)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。流程如下： (1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的________技術(shù)，過

34、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。基因表達(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)胞可以來自囊胚中的________。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)由圖示

35、可知，過程①表示利用個(gè)體A的去核卵(母)細(xì)胞和個(gè)體B的體細(xì)胞核通過核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞；過程②表示將重組細(xì)胞進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，培養(yǎng)至囊胚期，然后從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲取胚胎干細(xì)胞，之后定向誘導(dǎo)分化形成所需要的組織器官并進(jìn)行器官移植。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要適宜的外界條件，例如無菌無毒的環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境等，其中CO2用以維持培養(yǎng)液的pH。(3)基因工程中需要用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，以獲得相同的末端，再用DNA連接酶連接成基因表達(dá)載體；基因表達(dá)載體包含目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等結(jié)構(gòu)，標(biāo)記基因用于篩選成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞來自內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞或原始性腺細(xì)胞；

36、圖示克隆器官細(xì)胞核來自個(gè)體B，獲得的組織器官與個(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(兩空可顛倒)　標(biāo)記　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B 3．(2015·高考重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交： ♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是______

37、__性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。 精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過程________中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程________的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。 解析：(1)B為適宜本

38、地生長(zhǎng)的母牛，選擇B作為母本可保證胚胎在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。具高產(chǎn)奶基因的純種公牛與具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種母牛雜交的后代C未表現(xiàn)出高產(chǎn)奶性狀，說明高產(chǎn)奶是隱性性狀(假設(shè)由基因a控制)；同時(shí)C表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，說明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(假設(shè)由基因B控制)。♂A(aabb)×♀ B(AABB)→C(AaBb)，♂ A(aabbXY)×♀C(AaBbXX)→1/8aaBbXX。(2)胚胎工程中精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行獲能處理；卵子的成熟在受精過程(即圖中③)中完成。在胚胎培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中的葡萄糖的作用是供能。為篩選出具有優(yōu)良性狀(即高產(chǎn)奶、適宜本地生長(zhǎng))的母牛，在胚胎移植前需鑒定胚胎

39、的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因。(3)采用胚胎分割技術(shù)可提高已有胚胎的利用率。 答案：(1)生長(zhǎng)發(fā)育(或胚胎發(fā)育)　隱性　♂ A×♀ C　1/8　(2)獲能或增強(qiáng)活力　③　供能　性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?、凇?3)胚胎分割 4．(2015·高考安徽卷)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖。 (1)由過程①獲得的A為_______________________________________。 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核，目的是__________________。 受體應(yīng)選用___

40、_________期卵母細(xì)胞。 (3)進(jìn)行胚胎移植時(shí)，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生________，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆，理論上可獲得無限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)依據(jù)圖示，①為表達(dá)載體構(gòu)建過程，A為含有目的

41、基因的表達(dá)載體。(2)在核移植前，去掉受體卵母細(xì)胞核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞；受體細(xì)胞應(yīng)選用減Ⅱ中期的卵母細(xì)胞。(3)在胚胎移植時(shí)，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為重組胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，故理論上可獲得無限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊。 答案：(1)含目的基因的表達(dá)載體　(2)保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞　MⅡ　(3)免疫排斥反應(yīng)　(4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 練各地市模擬——知命題熱點(diǎn) 5．(2017·廣東六校聯(lián)考)為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方

42、法，請(qǐng)根據(jù)圖示信息回答下列問題。 (1)試管牛的培育屬于________________(填“有性繁殖”或“無性繁殖”)；試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、________________等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是________________。 (2)促使B牛多排卵的激素一般是____________。對(duì)B牛和D牛要進(jìn)行________處理。 (3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是__________________________。 (4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將________和乳腺蛋白基因的____

43、____、________等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是________)，再通過__________法導(dǎo)入牛的________________中。 解析：(1)試管牛的培育屬于有性繁殖，試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素處理供體母牛，促使其超數(shù)排卵；胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體母畜和供體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體。(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因和乳腺蛋白基因的啟

44、動(dòng)子、終止子等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是限制酶和DNA連接酶)，再通過顯微注射法導(dǎo)入牛的受精卵中。 答案：(1)有性繁殖　胚胎移植　動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性 (2)促性腺激素　同期發(fā)情 (3)在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體 (4)生長(zhǎng)激素基因　啟動(dòng)子　終止子　限制酶和DNA連接酶　顯微注射　受精卵 授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第375頁 一、選擇題 1．奧地利科學(xué)家已經(jīng)使用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育出微型人腦。部分培育過程為科研人員選取人類胚胎干細(xì)胞或成人皮膚細(xì)胞，將其培育成神經(jīng)外胚層，再放入特制的凝膠中，引導(dǎo)組織進(jìn)一步生長(zhǎng)。請(qǐng)回答下列有關(guān)胚胎工程的問題： (1)哺乳動(dòng)物的胚

45、胎干細(xì)胞又叫ES或EK細(xì)胞，是從________或________中分離出來的一類細(xì)胞。這種細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、________大、核仁明顯；在功能上，具有________，即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。 (2)利用胚胎干細(xì)胞可治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過程的最重要的原因是________(填“細(xì)胞分裂”或“細(xì)胞分化”)。 (3)胚胎工程的應(yīng)用除上述的胚胎干細(xì)胞之外，還包括________和胚胎分割。其中胚胎分割要選取發(fā)育良好，形態(tài)正常的________；對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將________，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (4)在胚胎分割過程中，做DNA

46、分析性別鑒定時(shí)，一般要選取________細(xì)胞。通過胚胎分割產(chǎn)生的后代的性別________(填“相同”或“不同”)。 解析：(1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。(2)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能，因此治療肝衰竭主要利用的就是這一特性。(3)胚胎工程的應(yīng)用包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細(xì)胞；一般選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割；對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的

47、恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)做DNA分析性別鑒定時(shí)一般要選取滋養(yǎng)層細(xì)胞，通過胚胎分割產(chǎn)生相同性別的子代。 答案：(1)早期胚胎　原始性腺　細(xì)胞核　發(fā)育的全能性　(2)細(xì)胞分化　(3)胚胎移植　桑椹胚或囊胚　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(4)滋養(yǎng)層　相同 2．哺乳動(dòng)物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段，該項(xiàng)技術(shù)為研究隱性基因功能提供了理想的細(xì)胞模型。下圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法。請(qǐng)分析回答。 (1)方法一中，研究人員需對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠注射________，使其________，從而獲得更多的卵母細(xì)胞。用SrCl2溶液處理、激活卵母細(xì)胞，在體外選用特制的培養(yǎng)液培養(yǎng)至_______

48、_期，從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離、篩選出胚胎干細(xì)胞。采用這種方法獲得的單倍體胚胎干細(xì)胞稱為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞。 (2)采用方法二可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。受精階段，防止多精入卵的第一道屏障是________。研究人員用特定方法去除細(xì)胞M中的________原核，再對(duì)處理后的細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、分離和篩選。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠單倍體胚胎干細(xì)胞存在自發(fā)二倍體化的現(xiàn)象。為此，可以通過測(cè)定并分析細(xì)胞內(nèi)DNA分子的含量，或利用顯微鏡觀察處于________(寫出分裂類型及時(shí)期)細(xì)胞的染色體數(shù)目進(jìn)行確定。 解析：(1)超數(shù)排卵利用的激素是促性腺激素。胚胎發(fā)育到囊胚階段出現(xiàn)細(xì)胞分化，形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)

49、防止多精入卵的第一道屏障是透明帶反應(yīng)。將受精卵中的雌原核去掉，保留雄原核，經(jīng)培育可以得到孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。(3)觀察染色體形態(tài)、計(jì)數(shù)染色體數(shù)目的最佳時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂中期，因?yàn)榇藭r(shí)染色體螺旋化程度最高且著絲點(diǎn)整齊排列在赤道板上。 答案：(1)促性腺激素　超數(shù)排卵　囊胚　(2)透明帶反應(yīng)　雌　(3)有絲分裂中期 3．2013年12月20日，美國(guó)《細(xì)胞》雜志發(fā)布，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先完成了“單個(gè)卵細(xì)胞的高精度基因組測(cè)序”，該技術(shù)或可將試管嬰兒的活產(chǎn)成功率從30%提至60%，并檢測(cè)與遺傳疾病有關(guān)的DNA序列變異，降低帕金森氏綜合征等疾病遺傳到下一代的風(fēng)險(xiǎn)。 (1)“試管嬰兒”技術(shù)與克隆

50、人本質(zhì)的區(qū)別是前者為________生殖方式。 (2)獲得“試管嬰兒”需要的胚胎工程技術(shù)有________________、________和胚胎移植等。胚胎移植通常要將胚胎培養(yǎng)到________階段。理論上要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是________。 (3)在醫(yī)學(xué)上可用____________細(xì)胞來治療帕金森氏綜合征。該細(xì)胞是由________________中分離出來的一類細(xì)胞。 (4)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒，其原因是________________________________________________________________________ ___

51、_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)試管嬰兒是由受精卵發(fā)育來的，屬于有性生殖，克隆屬于無性生殖。(2)胚胎需發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)期才能進(jìn)行移植。(3)胚胎干細(xì)胞具有全能性，可通過胚胎干細(xì)胞移植來治療某些由于細(xì)胞功能問題引起的疾病。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒會(huì)淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部分人認(rèn)為這是對(duì)生命的不尊重，從而引發(fā)倫理問題

52、。 答案：(1)有性 (2)早期胚胎培養(yǎng)　體外受精　桑椹胚或囊胚　胚胎分割 (3)胚胎干(ES、EK)　早期胚胎或原始性腺 (4)對(duì)生命不尊重，違反倫理道德 4．電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲，現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請(qǐng)回答： (1)實(shí)驗(yàn)中，通常用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞，這是因?yàn)镋S細(xì)胞在功能上具有________特征。這種細(xì)胞一般可以從哺乳動(dòng)物的________或________中分離出來。 (2)在培養(yǎng)重組細(xì)胞時(shí)，為了維持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入________。為防止

53、雜菌污染，可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的________。 (3)胚胎移植時(shí)，通常將早期胚胎移植到同種且________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生________。正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”，這種生殖方式為________。若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將________階段的胚胎進(jìn)行分割。 (4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用________技術(shù)，先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊的染色體上。 解析：(1)胚胎干細(xì)胞一般從哺乳動(dòng)物的原始性腺或早期胚胎中分離出來。由于胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，故常作為目的基因的受體細(xì)胞。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，為了維

54、持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入抑制因子。為防止雜菌污染，可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。(3)受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以胚胎移植時(shí)，通常將早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的同種動(dòng)物體內(nèi)。若需要一次產(chǎn)生多個(gè)個(gè)體，可將囊胚或桑椹胚階段的胚胎進(jìn)行分割。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用DNA分子雜交技術(shù)，先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊染色體上，也可使用抗原—抗體法檢測(cè)乳汁中是否有蛛絲蛋白。 答案：(1)發(fā)育的全能性　原始性腺　早期胚胎　(2)抑制因子　抗生素　(3)生理狀態(tài)　免疫排斥反應(yīng)　無性生殖　囊胚或桑椹胚　(4)DNA分子雜交 5．我國(guó)首例“第

55、三代試管嬰兒”在上海誕生，這是我國(guó)生殖輔助技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。請(qǐng)回答下列問題： (1)第一代試管嬰兒針對(duì)女性輸卵管堵塞患者，用穿刺針將________(填細(xì)胞名稱)取出，采集的細(xì)胞需要在體外培養(yǎng)成熟，才能與________受精。第二代試管嬰兒則針對(duì)男性少、弱、畸形精子癥患者，通過________技術(shù)將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)幫助受精。第三代試管嬰兒要在胚胎移植前______________________，從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。 (2)母體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生________，這為胚胎在母體內(nèi)存活提供了可能。 (3)現(xiàn)在我國(guó)大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒性別，原因是____

56、____________________，在進(jìn)行試管嬰兒設(shè)計(jì)時(shí)一定不能違反________。 解析：(1)第一代試管嬰兒技術(shù)中采集的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與獲能的精子結(jié)合，形成受精卵，經(jīng)短期培養(yǎng)后再植入母體子宮。第二代試管嬰兒技術(shù)中需要運(yùn)用顯微注射技術(shù)，將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)。第三代試管嬰兒，要在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。(2)胚胎移植的前提是受體對(duì)外來的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)如果設(shè)計(jì)試管嬰兒性別得到允許，可能破壞人類正常的性別比例。 答案：(1)卵母細(xì)胞　獲能的精子　顯微注射　對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷　(2)免疫排斥反應(yīng)　(3)可能破壞人類正常的性別比

57、例　人類倫理道德 6．隨著生活水平的提高，糖尿病的患病率增加，胰島素是治療糖尿病的常用藥，可通過基因工程創(chuàng)造出“胰島素羊”(該羊的乳汁中含有胰島素)，為糖尿病患者帶來福音。利用該技術(shù)生產(chǎn)胰島素的過程如圖所示。 重組DNA受體細(xì)胞轉(zhuǎn)基因羊提取胰島素 回答下列問題： (1)為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生胰島素的基因可從cDNA文庫(kù)中獲取，然后與________相連構(gòu)建成為重組DNA；圖中過程②是通過________等方法，將重組DNA導(dǎo)入羊的________獲得受體細(xì)胞。 (2)圖中過程③是先通過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎，然后將胚胎移植到經(jīng)過____________處理的受體母羊子宮內(nèi)。目前對(duì)動(dòng)物

58、細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加________。若利用一個(gè)早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行________________________處理。 (3)若該“胰島素羊”(已知重組DNA已進(jìn)入細(xì)胞)乳汁中檢測(cè)到胰島素，其乳腺細(xì)胞分泌的胰島素與轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素相比所具有的優(yōu)點(diǎn)為______________________，原因是________________________________________________________________________ _______________________

59、_________________________________________________。 解析：(1)目的基因需要與運(yùn)載體結(jié)合構(gòu)建成為重組DNA才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；若導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵內(nèi)常采用顯微注射法。(2)胚胎移植的受體動(dòng)物必須經(jīng)過同期發(fā)情處理。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加動(dòng)物血清。若利用一個(gè)早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行胚胎分割。(3)乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，故“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再

60、加工。 答案：(1)運(yùn)載體　顯微注射　受精卵 (2)同期發(fā)情　動(dòng)物血清　胚胎分割 (3)轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再加工　乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體 7．(2017·山東泰安模擬)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。 (1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠________中獲取。 (2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為________，質(zhì)粒作為________，二

61、者需用________切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有____________有關(guān)。 (3)子代大鼠如果________________和________，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。 (4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 解析：(1)卵母細(xì)胞經(jīng)排出后，一般是進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精，為獲得卵母細(xì)胞還可以從已處死的雌鼠卵巢收集，但死亡的時(shí)間不能太長(zhǎng)。(2)題中用高血壓的相關(guān)基因做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行致病機(jī)理的探討和治療藥物的篩選，該基因是目的基因，該基因與載體——

62、質(zhì)粒相結(jié)合，可將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合需要用相同的限制酶進(jìn)行切割，以期得到相同的黏性末端。質(zhì)粒上一般含有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)。(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，要通過檢測(cè)看其是否能夠成功表達(dá)，可以從分子水平和個(gè)體水平進(jìn)行檢測(cè)。(4)胚胎工程技術(shù)一般包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植等。 答案：(1)卵巢　(2)目的基因　載體　同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)　限制酶切割位點(diǎn)　(3)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白　出現(xiàn)高血壓　(4)體外受精 8．下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請(qǐng)回答下列問題： (1)圖Ⅰ所示制備單克隆抗體的過程，包括

63、__________________和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)兩個(gè)過程，在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，首先要將動(dòng)物組織剪碎，然后用________處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，制備成細(xì)胞懸液。 (2)A細(xì)胞的特點(diǎn)是____________________________，經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行__________________和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，最后進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)。 (3)單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，具有______________的特點(diǎn)。 (4)圖Ⅱ所示過程為優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過程，該過程需要進(jìn)行胚胎移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是___

64、____________________________。 (5)若要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)圖Ⅱ所示囊胚階段的胚胎進(jìn)行________，操作過程需要特別注意的問題是__________________________，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 解析：(1)單克隆抗體的制備包括動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，需用胰蛋白酶處理。(2)A為雜交瘤細(xì)胞，既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備的優(yōu)點(diǎn)。(4)胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(5)要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛需采用胚胎分割技術(shù)，需要將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞融合　胰蛋白酶 (2)既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體　克隆化培養(yǎng) (3)特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備 (4)受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) (5)胚胎分割移植(或胚胎分割)　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割 - 24 -