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練案[41]　胚胎工程與生物技術的安全性和倫理問題 一、選擇題 1．關于體內(nèi)受精的順序，正確的是(　D　) ①第一次卵裂開始?、卺尫诺诙O體　③頂體反應?、艽┰酵该鲙А、荽?、雄原核的形成?、藓四は? A．①②③④⑤⑥　　　　　 B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① [解析]　受精過程包括精、卵相遇，發(fā)生頂體反應，精子穿越放射冠；精子接觸透明帶；精子穿越透明帶，接觸卵細胞膜；精子頭膨脹，同時卵子完成減數(shù)第二次分裂，釋放第二極體；雌、雄原核形成，核膜消失，兩個原核融合；第一次卵裂即將開始。 2．(2016哈爾濱質檢)下列有關生物技術安全性的敘述，錯誤的是(　D　) A．生物技術可造福人類，也能威脅社會 B．轉基因生物帶來的安全性問題主要包括食物安全、環(huán)境安全、生物安全 C．人們對轉基因食品的擔心，從某些實例來看并非是多余的 D．在嚴格控制和檢驗下培育的轉基因生物絕對不會危害其他生物體的生存和環(huán)境 [解析]　在嚴格控制和檢驗下培育的轉基因生物也可能會危害其他生物體的生存和環(huán)境。 3．下列哪種生物不能作為生物武器(　C　) A．傷寒桿菌 　　　　　　 B．炭疽桿菌 C．乳酸菌 D．天花病毒 [解析]　本題考查生物武器的種類。生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等，乳酸菌是一種非致病菌，因此不能作為生物武器。 4．下列哪些說法已得到了證實(　C　) A．一些轉基因植物成為“入侵的外來物種”，威脅著生態(tài)系統(tǒng)中其他的生物的生存 B．轉基因抗除草劑植物已使雜草成了抗除草劑的“超級雜草” C．轉Bt基因玉米的花粉可使某種斑蝶幼蟲死亡 D．已發(fā)現(xiàn)因食用轉基因食物而死亡的病例 [解析]　從理論上說，一些轉基因植物可能會成為“入侵的外來物種”，威脅著生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存，但沒有被證實，故A錯誤；轉基因抗除草劑植物可能使雜草成為抗除草劑的“超級雜草”，沒有得到證實，故B錯誤：抗蟲棉和抗蟲玉米已經(jīng)成功，故C正確；到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)因食用轉基因食物而死亡的病例，故D錯誤。 5．哺乳動物卵原細胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導下才能完成。下面為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(N表示染色體組)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　C　) A．次級卵母細胞形成的過程需要激素調(diào)節(jié) B．細胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞分裂后期染色體數(shù)目相同 D．培育轉基因動物應選擇細胞Ⅳ作為受體細胞 [解析]　據(jù)圖可知，初級卵母細胞形成次級精母細胞的過程需要促性腺激素的調(diào)節(jié)，A正確；細胞Ⅲ為次級卵母細胞，減數(shù)第二次分裂是在輸卵管中伴隨著受精作用完成的，B正確；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為初級卵母細胞、次級卵母細胞和受精卵，它們在細胞分裂后期的染色體數(shù)目依次為：2N、2N、4N，染色體數(shù)不同，C錯誤；動物細胞的受精卵全能性高，因此培育轉基因動物常用受精卵作為受體細胞，D正確。 6．培育“試管山羊”的基本過程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是(　A　) A．甲過程中可通過給母山羊注射有關激素使其超數(shù)排卵 B．乙過程的目的之一是促進卵母細胞和精子的成熟 C．丙過程與乙過程中應采用相同成分的培養(yǎng)液 D．丁過程中早期胚胎需移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi) [解析]　甲過程的目的是采集卵母細胞并培養(yǎng)成熟，可通過注射促性腺激素促進母山羊超數(shù)排卵；乙過程的目的是促進精子和卵細胞結合，完成受精作用；受精是在獲能溶液或專門的受精溶液中進行的，而早期胚胎培養(yǎng)是在發(fā)育培養(yǎng)液中進行的；丁過程是胚胎移植，是將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的雌性動物子宮內(nèi)使之繼續(xù)發(fā)育的過程。 7．現(xiàn)在有一個嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血，在以后他生長發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病，就可以通過血液中的干細胞來為其治病，關于這個實例說法正確的是(　C　) A．用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，需要激發(fā)細胞的所有全能性 B．用臍帶血中的干細胞能夠治療這個孩子所有的疾病 C．如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用到細胞培養(yǎng)技術 D．如果要移植用他的干細胞培育出的器官，應該要長期給他使用免疫抑制藥物 [解析]　用干細胞培育出人體需要的器官用來移植治病，不需要激發(fā)細胞的所有全能性，只需誘導干細胞分化形成相應的組織即可，A錯誤；用臍帶血中的干細胞不能治療這個孩子所有的疾病，如傳染性疾病等，B錯誤；如果要移植用他的干細胞培育出的器官，需要用細胞培養(yǎng)技術，然后發(fā)育成器官，C正確；自體器官移植不會發(fā)生免疫排斥反應，所以自體移植后不需要用免疫抑制藥物，D錯誤。 8．下列有關設計試管嬰兒的說法，錯誤的是(　C　) A．不合適的胚胎的處理問題是設計試管嬰兒所引發(fā)的主要問題之一 B．設計試管嬰兒利用了體外受精、胚胎移植和植入前胚胎遺傳學診斷技術 C．設計試管嬰兒必須得到政府的審批而試管嬰兒則不需要，這是因為前者技術復雜有一定的危險性，而后者技術上已經(jīng)很成熟 D．將設計試管嬰兒技術用于設計嬰兒性別也是該技術引發(fā)爭議的原因之一 [解析]　不合適的胚胎的處理問題是設計試管嬰兒所引發(fā)的主要問題之一，A正確；設計試管嬰兒利用了體外受精技術、胚胎移植技術和遺傳學診斷技術，B正確；設計試管嬰兒技術必須獲得政府部門的相關批準證書，以防該技術的濫用，試管嬰兒技術為許多不孕夫婦解決了不育問題，同樣也需要得到政府的審批，C錯誤；將設計試管嬰兒技術濫用于設計嬰兒性別也是該技術引發(fā)爭議的原因之一，D正確。 二、填空題 9．(2016青島模擬)下圖為牛胚胎移植過程示意圖，請回答下列問題。 (1)①階段常用__促性腺__激素對供體母牛進行處理，其目的是獲得更多的卵子。 (2)沖卵的生理基礎是__早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立聯(lián)系__。 (3)③階段對胚胎進行質量檢查，這時的胚胎應發(fā)育到__囊胚__或__桑椹胚__階段。 (4)若要通過④獲得遺傳物質完全相同的多個新個體，可對③階段檢查合格的胚胎進行__胚胎分割__技術處理，該過程中應注意對__內(nèi)細胞團__進行均等分割。 (5)ES或EK細胞的形態(tài)特征是__體積小、細胞核大、核仁明顯__，在培養(yǎng)液中加入__分化誘導因子__，可誘導其向不同類型的組織細胞分化。 [解析]　(1)胚胎工程中常用促性腺激素對供體母牛進行處理，其目的是獲得更多的卵子。(2)早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立聯(lián)系，這是沖卵的生理基礎。(3)胚胎移植前對胚胎進行質量檢查，這時的胚胎應發(fā)育到囊胚或桑椹胚階段。(4)應用胚胎分割技術可以獲得遺傳物質完全相同的多個新個體，胚胎分割時注意對內(nèi)細胞團進行均等分割。(5)胚胎干細胞具有體積小、細胞核大、核仁明顯等形態(tài)特征，胚胎干細胞在培養(yǎng)時加入分化誘導因子，可誘導其向不同類型的組織細胞分化。 10．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__胚胎分割__，d、f的操作名稱是__胚胎移植__。 (2)圖中用到的激素是__促性腺激素__，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__囊胚__期，其中胚胎干細胞來源于__③__(填數(shù)字標號)。 (3)過程h常用的方法是__顯微注射法__。采用__DNA分子雜交__技術來檢測轉基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。 (4)圖中A、B牛的性別__相同__(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注入受精卵中，用DNA分子雜交技術檢測牛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，二者遺傳物質相同，性別相同。 11．我國全面二孩政策已于2016年1月1日起正式實施。十二年前，33歲的產(chǎn)婦朱女士利用試管嬰兒技術，成功生下一個男孩。2016年3月，朱女士決定生育第二個孩子，醫(yī)院找到當年為她冷凍的“胚胎”，經(jīng)過檢胎等程序，朱女士已成功懷孕12周。冷凍12年后的胚胎經(jīng)復蘇、植入，該“凍齡”寶寶將有望成為國內(nèi)最“老”的寶寶。有意思的是，這個沉睡了12年的“冰寶寶”，跟自己11歲的親哥哥其實是“同齡”。請回答以下相關問題： (1)由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，醫(yī)生在取卵前通常需要注射__促性腺__激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。試管嬰兒技術采用了體外受精等技術，精子頂體內(nèi)含有的__頂體酶__能協(xié)助精子穿過卵細胞的__放射冠和透明帶__最終進入卵細胞內(nèi)完成受精作用。 (2)通過胚胎移植技術將冷凍的“胚胎”移入朱女士子宮內(nèi)，使其繼續(xù)發(fā)育，胚胎移植的實質是__早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移__。沉睡了12年的“冰寶寶”跟自己11歲的親哥哥其實是“同齡”。二者性別相同的概率為__1/2__。 (3)若進行試管嬰兒的某夫婦，其中妻子患有線粒體疾病(線粒體DNA缺陷)，則子女患病的情況為__全患病__，該疾病的遺傳__不遵循__(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾遺傳定律。 (4)與試管嬰兒相比，人們對克隆人爭議較大。持反對態(tài)度的科學家認為，由于克隆技術尚不成熟，現(xiàn)在就做克隆人很可能孕育出有嚴重缺陷的孩子；但是堅持克隆人的科學家則認為，一些技術問題可以通過胚胎分級、基因診斷和__染色體檢查__等方法得到解決。而有些人利用試管嬰兒技術選擇生男孩還是女孩，從種群特征角度分析，這會嚴重影響人口的__性別比例__，進而影響人口數(shù)量，產(chǎn)生一系列社會問題。 [解析]　(1)注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育；精子頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過卵細胞的放射冠和透明帶，最終進入卵細胞。(2)胚胎移植的實質是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移；生男、生女的概率相等，均為1/2。(3)線粒體疾病的遺傳方式是細胞質遺傳，具有母系遺傳的特點，不遵循孟德爾遺傳定律，母親患病子女全患病。(4)通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法，可檢測出有嚴重缺陷的胚胎；人為地選擇生男孩還是生女孩，會嚴重影響人口的性別比例。 12．(2017江西南昌檢測)一對表現(xiàn)正常的夫婦，其家族中都有遺傳性囊性纖維病(常染色體隱性遺傳病)患者。醫(yī)生對他們進行了遺傳咨詢后，決定運用試管嬰兒的方法實現(xiàn)他們的優(yōu)生愿望。 (1)醫(yī)生首先為女性注射__促性腺激素__，刺激卵泡成長，實現(xiàn)控制性超數(shù)排卵，然后在局部麻醉下從卵巢中吸取__卵母細胞__，并在顯微鏡下將其移到含特殊培養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中，置于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 (2)從男性體內(nèi)采集精子經(jīng)過__獲能__處理，其方法通常采用__培養(yǎng)法__和__化學誘導法__。處理后的精子與卵子放在含有__受精培養(yǎng)液(或獲能溶液)__的同一培養(yǎng)皿中完成__體外受精__。 (3)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，檢查__受精狀況和發(fā)育能力__，分別對多個胚胎的細胞進行基因檢測，選擇出無致病基因的胚胎(__8～16__個細胞階段)植入母親__子宮__內(nèi)，避免遺傳病孩子的出生。