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1、 課時跟蹤檢測（四十一） 胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題 一、基礎題點練 1．下列有關哺乳動物精子和卵子發(fā)生的敘述，錯誤的是(　　) A．精細胞經(jīng)變形后，高爾基體發(fā)育形成精子的頂體 B．不同種動物的精子形態(tài)相似，但大小不同，體型越大的動物精子越大 C．卵母細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期時，才具備受精能力 D．哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別 解析：選B　不同種動物的精子形態(tài)相似，大小略有不同，但與動物的體型大小無關。 2．(2016·江蘇高考)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術，可以讓家貓代孕而繁育，主要

2、步驟如下圖所示。下列相關敘述正確的是(　　) A．步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分割 B．誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞 C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于培養(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 解析：選B　步驟甲為體外受精，步驟乙為胚胎移植；誘導超數(shù)排卵所用的激素是促性腺激素，只作用于性腺細胞；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于卵細胞中的卵黃；步驟甲體外受精使用的是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤海c早期胚胎培養(yǎng)液成分差別較大。 3．如圖是胚胎干細胞分離途徑示意圖。下列說法正確的是(　　) A．圖中a所示細胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤

3、 B．胚胎干細胞的體積和細胞核都較小 C．胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化 D．利用胚胎干細胞培育的人造器官正在大規(guī)模應用 解析：選C　圖中a所示細胞為內(nèi)細胞團，將來能發(fā)育為胎兒的各種組織；胚胎干細胞的體積小，細胞核大；在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細胞可以只增殖不分化；利用胚胎干細胞培育的人造器官，還在臨床試驗階段。 4．(2015·天津高考)2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路線。 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．該技術可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 B．捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不

4、能遺傳給三親嬰兒 C．三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細胞核 D．三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術 解析：選C　受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來自捐獻者的卵母細胞，故避免了母親的線粒體遺傳病基因遺傳給后代。紅綠色盲為細胞核基因遺傳病，捐獻者僅提供了卵母細胞的細胞質(zhì)，故捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒。受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來自于捐獻者，但細胞核中的染色體一半來自父方，一半來自母方。三親嬰兒的培育是體外受精，所以需要在體外培養(yǎng)至早期胚胎階段再進行胚胎移植。 5．如圖表示利用二倍體小鼠所做的實驗，相關分析合理的是(　　) A．過程①中存在有絲分裂、減數(shù)分裂和細胞分

5、化 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　過程①沒有減數(shù)分裂，只有有絲分裂和細胞分化；圖中囊胚的細胞來自兩種小鼠，故這些細胞基因型不相同；胚胎移植過程中，需要對供、受體雌鼠進行同期發(fā)情處理；嵌合體幼鼠染色體并未加倍，仍是二倍體。 二、高考題型練 6．(2018·瓊海一模)英國純血馬是世界頂級馬術比賽的常用馬種，其數(shù)量少，生育力低?，F(xiàn)代生物工程能有效提高優(yōu)質(zhì)馬的生育率。請回答下列問題： (1)可以用由________分泌的激素處理適齡純血母馬，使其一次性排出比自然情況下多幾倍到幾十倍的卵子。采集的卵母細胞人工培養(yǎng)至減數(shù)第

6、二次分裂的中期。培養(yǎng)過程中要定期更換培養(yǎng)液，其原因是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)為取得同卵雙胎或多胎，可以在胚胎發(fā)育的________________________期用機械方法將胚胎分割。 (3)隨著動物體細胞克隆技術的發(fā)展，人們可以將純血馬的______________________移入其他馬的________細胞中，將其激活并發(fā)育成________

7、，植入代孕母馬體內(nèi)。 (4)克隆技術在帶來巨大社會效益和經(jīng)濟效益的同時，也對人們的傳統(tǒng)觀念造成極大沖擊。我國政府的態(tài)度是禁止________性克隆人。 解析：(1)用垂體分泌的促性腺激素處理適齡純血母馬，可使其超數(shù)排卵。采集的卵母細胞培養(yǎng)過程中要定期更換培養(yǎng)液，防止細胞代謝產(chǎn)物的積累而毒害細胞。(2)桑椹胚或囊胚的內(nèi)細胞團細胞為全能干細胞，可以在胚胎發(fā)育的桑椹胚或囊胚期用機械方法將胚胎分割，以取得同卵雙胎或多胎。(3)利用克隆技術可以將純血馬的體細胞細胞核移入其他馬的去核卵母細胞中，將其激活并發(fā)育成早期胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。(4)我國政府的態(tài)度是不反對治療性克隆，禁止生殖性克隆人。 答

8、案：(1)垂體　長時間不更換培養(yǎng)液，會導致細胞代謝產(chǎn)物的積累而毒害細胞　(2)桑椹胚或囊胚　(3)體細胞細胞核　去核卵母　早期胚胎　(4)生殖 7．(2018·西安一模)Leigh氏綜合征是一種攻擊神經(jīng)系統(tǒng)的嚴重神經(jīng)障礙病，其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶這種致病基因，她的前兩個孩子因為患有Leigh氏綜合征而夭亡。她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有“三個父母”的男嬰。請根據(jù)男嬰孕育過程回答下面的問題： (1)該母親的前兩個孩子患病夭亡的原因是____________________________________ _____

9、___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 該健康男嬰孕育過程中依次使用了________________________________________ ____________________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術。 (2)圖示過程中代表該母親卵母細胞的是________(填“A”或“B”)。取卵之前，該母親需要注射________激素。

10、 (3)早期胚胎需經(jīng)過____________________(水平)檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。 (4)在胚胎孕育過程中，醫(yī)療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育，原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題意可知，該母親約有1/4的線粒體攜帶這種致病基因，并且該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細胞，而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細胞，這導致前兩個孩子患病夭亡；根據(jù)圖示信息可知，該健康男嬰孕育過程中依次使用了核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技

11、術。(2)圖中首先對卵母細胞A去核，然后與卵母細胞B的細胞核融合，重組的卵細胞中含有卵母細胞A的細胞質(zhì)，說明A的細胞質(zhì)基因是正常的，因此代表該母親卵母細胞的是B。取卵之前，該母親需要注射促性腺激素，進行超數(shù)排卵。(3)早期胚胎需經(jīng)過DNA分子水平檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，由于男性的線粒體不會遺傳給后代，因此醫(yī)療團隊特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育。 答案：(1)該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細胞，而受精卵的線粒體幾乎全都來自卵細胞，導致前兩個孩子患病夭亡　核移植、體外受精　(2)B　促性腺　(3)DNA分子水平　(4)男性的線粒體不會遺傳給后代 8．(

12、2017·濮陽三模)下面是繁育良種奶牛的示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)對供體母牛用____________處理可獲得更多的卵母細胞，經(jīng)人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前，若對胚胎進行性別鑒定，可以在分子水平上對早期胚胎進行性別鑒定，也可以在細胞水平上通過對____________的分析進行性別鑒定。體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中提供CO2的目的是__________________。若要對囊胚階段的胚胎進行分割，其操作過程中需要注意的問題是__________________________。 (2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處理是為了________________________

13、____________，圖示流程中沖卵的“卵”是指____________。實際生產(chǎn)中常利用體細胞克隆保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細胞一般選用________代以內(nèi)的細胞，其原因是____________________________________________________。 解析：(1)對供體母牛用促性腺激素處理可使其超數(shù)排卵，以獲得更多的卵母細胞。若在細胞水平上對胚胎進行性別鑒定，可通過對性染色體分析加以鑒別。體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中提供CO2用于維持培養(yǎng)液的pH。若要對囊胚階段的胚胎進行分割，需要注意將內(nèi)細胞團均等分割。(2)對受體母牛要進行同期發(fā)情處

14、理是為了給供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。題圖過程中的沖卵實際上是獲得早期胚胎。實際生產(chǎn)中常利用體細胞克隆保持供體母牛的許多優(yōu)良性狀，操作中用于核移植的體細胞一般選用10代以內(nèi)的細胞，其原因是10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型。 答案：(1)促性腺激素　性染色體　維持培養(yǎng)液的pH　將內(nèi)細胞團均等分割 (2)使供體、受體的生理變化相同　早期胚胎　10　10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型 9．(2018·衡陽調(diào)研)科學家利用活體卵子及皮膚成纖維細胞，在實驗室已成功克隆出了數(shù)個人體胚胎，進而可開發(fā)出有研究價值的胚胎干細胞?；卮鹣铝袉栴}： (1)胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體

15、積小，細胞核大，______明顯等特點，在功能上具有__________________________。自然狀況下的胚胎干細胞是從哺乳動物的________________________中分離出來的一類細胞。 (2)若將胚胎干細胞用于檢測有毒物質(zhì)是否引起了基因突變，在分子水平上需要采用________________________技術。 (3)通過胚胎干細胞體外誘導分化，可培育出人造組織器官，解決目前______________________和____________________________問題。 (4)科學家克隆人體胚胎時選用活體卵子，而不用精子，其原因是_______

16、_________________________________________________________________。 解析：(1)胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯等特點，在功能上具有發(fā)育的全能性。自然狀況下的胚胎干細胞是從哺乳動物的早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。(2)若將胚胎干細胞用于檢測有毒物質(zhì)是否引起了基因突變，在分子水平上需要采用DNA分子雜交技術。(3)通過胚胎干細胞體外誘導分化，可培育出人造組織器官。目前臨床上器官移植存在兩大問題：供體器官不足和器官移植后免疫排斥。(4)科學家克隆人體胚胎時選用活體卵子，而不用精子，其原因是卵細胞較大，營

17、養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有早期胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，也較易操作。 答案：(1)核仁　發(fā)育的全能性　早期胚胎或原始性腺 (2)DNA分子雜交(基因探針) (3)臨床存在的供體器官不足　器官移植后免疫排斥 (4)卵細胞含有早期胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)；卵細胞較大，也較易操作 10．干擾素是治療癌癥的重要藥物，傳統(tǒng)方法必須從血液中提取，每升人血液中只能提取0.5 μg，所以價格昂貴。美國加利福尼亞的某生物制品公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素。試回答相關問題： (1)若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人干擾素，構建的基因表達載體必須包括：乳腺蛋白基因的啟動子、人干擾素基因、終止子、________和

18、復制原點等。將基因表達載體導入受精卵最有效的方法是______________________。 (2)通常情況下，對供體和受體母牛選擇后，要用激素進行______________。并用激素對供體母牛做________處理。 (3)為了實現(xiàn)干擾素的批量生產(chǎn)，早期胚胎進行移植之前要進行質(zhì)量檢測，并要求早期胚胎細胞中的性染色體組成為________。選擇發(fā)育良好的囊胚或________胚進行移植。為了提高胚胎利用效率，可在這兩個階段進行胚胎分割，胚胎分割可以看作動物________(填“有性”或“無性”)繁殖的方法之一。 (4)近年來，關于胚胎干細胞的研究越來越多。胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性

19、，如圖所示的細胞A和細胞B分別是________細胞、________細胞，可以從這些細胞中獲得胚胎干細胞。 解析：(1)將目的基因注入動物細胞的最有效方法是顯微注射法。(2)胚胎移植過程中要注意對供體、受體進行同期發(fā)情處理，同時要對供體母牛進行超數(shù)排卵處理，以獲得更多的后代。(3)因為需要從乳汁中提取藥物，所以應選擇性染色體組成為XX的雌性個體；胚胎分割是無性繁殖的方法之一。(4)通常從早期胚胎的內(nèi)細胞團或胎兒的原始性腺獲得胚胎干細胞。 答案：(1)標記基因　顯微注射法　(2)同期發(fā)情處理　超數(shù)排卵　(3)XX　桑椹　無性　(4)內(nèi)細胞團　原始性腺 11．EPO是促紅細胞生成素(Ery

20、thropoietin)的英文簡稱，是一種激素樣物質(zhì)，可促進體內(nèi)新紅細胞生成。人類已可通過基因工程合成EPO基因，并采用中國倉鼠卵巢(CHO)細胞表達系統(tǒng)來獲取產(chǎn)物。其過程如下： 請回答下列問題： (1)從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到________，再通過PCR技術獲得大量EPO基因。 (2)供體母鼠通常情況下每次排卵8～12枚，為使其超數(shù)排卵，需注射________激素以排出更多的卵子，培養(yǎng)到________時期與獲能的精子相遇時，精子首先發(fā)生______反應，穿越放射冠和透明帶，完成體外受精。 (3)①過程構成了基因表達載體，內(nèi)部包括不可缺少的組成部分，其中

21、________能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。 (4)采用____________技術，將重組表達載體導入小鼠受精卵中，將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)液成分除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及________等物質(zhì)。 (5)當胚胎發(fā)育至____________時期，向受體移植，為獲得更多個轉(zhuǎn)基因胚胎，要將________均等切割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。此外，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行____________。 解析：(1)獲取目的基因的方法可通過逆轉(zhuǎn)錄法，故從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA，再通過

22、PCR技術獲得大量EPO基因。(2)為使供體母鼠超數(shù)排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時才能與獲能的精子完成受精作用，兩者相遇時，精子首先發(fā)生頂體反應，穿越放射冠和透明帶。(3)①過程為形成基因表達載體的過程，基因表達載體包括啟動子、終止子等，其中啟動子為RNA聚合酶結合的部位，能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。(4)常用顯微注射技術將目的基因?qū)胧芫?；培養(yǎng)動物細胞的培養(yǎng)液中一定含有血清。(5)胚胎移植時一般在桑椹胚或囊胚時期，為獲得更多轉(zhuǎn)基因胚胎，要將囊胚的內(nèi)細胞團均等切割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。此外，移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進行性別鑒定。

23、 答案：(1)cDNA　(2)促性腺　減數(shù)第二次　頂體　(3)啟動子　(4)顯微注射　血清　(5)桑椹胚或囊胚　內(nèi)細胞團　性別鑒定 12．我國研究人員創(chuàng)造出一種新型干細胞——異種雜合二倍體胚胎干細胞，具體研究過程如下圖所示，請據(jù)圖回答問題： (1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的________發(fā)育而來，所采用的技術應為________________，培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無機鹽和有機鹽外，還需添加維生素、激素、________以及血清等物質(zhì)。 (2)圖中的單倍體ES應取自囊胚的________細胞，ES在形態(tài)上表現(xiàn)為__________________________

24、______________________________________________。 (3)由于物種間存在________，因此自然情況下哺乳動物遠親物種間的配子往往無法完成________作用，或者即便能完成也不能發(fā)育。但是人們?yōu)榱松飳W研究的便利，創(chuàng)造出了各類遠親物種間的雜合細胞，如小鼠—大鼠、人—鼠等雜交細胞，由于這些細胞都是由體細胞融合產(chǎn)生，因此雜交細胞中通常含有________個染色體組。 解析：(1)單倍體是指由配子發(fā)育來的個體，卵子比精子營養(yǎng)物質(zhì)豐富，更容易發(fā)育，采用的技術為早期胚胎培養(yǎng)，需要的營養(yǎng)物質(zhì)有有機鹽、無機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸(簡稱兩鹽、兩素、兩酸)，另加血清、血漿等物質(zhì)。(2)囊胚的內(nèi)細胞團細胞為全能性細胞，即胚胎干細胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯。(3) 自然界中物種存在生殖隔離，所以自然情況下不同物種間不能相互交配，其配子無法識別，所以不能完成受精作用。利用動物細胞融合技術可以使不同物種的細胞融合，融合后的細胞中含有兩個物種全部的遺傳信息，為四倍體。 答案：(1)卵子(卵細胞)　早期胚胎培養(yǎng)技術　氨基酸、核苷酸　(2)內(nèi)細胞團　體積小、細胞核大、核仁明顯　(3)生殖隔離　受精　4