版高考生物全国版二轮专题复习配套文档第九单元 现代生物科技专题 专题二 Word版含答案.docx

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专题二　胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程

[考纲要求]　1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（Ⅰ）。

2.胚胎干细胞的移植（Ⅰ）。

3.胚胎工程的应用（Ⅱ）。

4.转基因生物的安全性（Ⅰ）。

5.生物武器对人类的威胁（Ⅰ）。

6.生物技术中的伦理问题（Ⅰ）。

7.简述生态工程的原理（Ⅱ）。

8.生态工程的实例（Ⅰ）。

状元笔记

1．卵子发生与受精的三时段

（1）性别分化后的胎儿期：

“卵巢”内→卵原细胞初级卵母细胞

（2）初情期：

“卵巢”内初级卵母细胞次级卵母细胞和第一极体→进入输卵管。

（3）受精时：

“输卵管”内——精子与卵子结合时，次级卵母细胞产生一个成熟卵子和第二极体。

2．培养液的成分及早期胚胎去向

（1）培养液成分：

无机盐、有机盐（两盐）；维生素、激素（两素）；氨基酸、核苷酸（两酸），另外还有水、血清等。

（2）胚胎去向：

向受体移植或冷冻保存。

3．胚胎移植的4大生理学基础

（1）供体、受体的生殖器官变化相同——故可进行胚胎空间位置转移。

（2）早期胚胎与母体无联系——故可冲出胚胎。

（3）受体对外来胚胎无免疫排斥反应——故可作代孕母体。

（4）供体胚胎的遗传特性不影响孕育过程——故可维持胎儿优良遗传特性。

状元反思

1．排卵等同于排卵泡吗？

提示：

排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出，刚排出的卵并非成熟的卵子——它必须在输卵管内进一步发育成熟，当达到MⅡ中期时，方可具备与精子受精的能力。

2．胚胎移植属于无性生殖吗？

提示：

胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵如体内冲出的胚胎、体外受精的胚胎及转基因动物胚胎形成的（有性生殖），还是由核移植技术形成重组细胞并发育而成或胚胎分割形成的（无性生殖）。

3．内细胞团必须均等分割吗？

提示：

分割囊胚时，须将“内细胞团”均等分割——否则会影响分割胚胎的恢复和进一步发育。

考点一　胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题

1．（2015·重庆卷，8）某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。

（1）拟进行如下杂交：

♂A（具高产奶基因的纯种）×♀B（具适宜本地生长基因的纯种）―→C

选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常________。

若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是________性状。

为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是________，后代中出现这种母牛的概率是________（假设两对基因分别位于不同对常染色体上）。

（2）用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。

―→―→―→―→

精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的成熟在过程________中完成。

在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。

为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的__________________________________________________________________。

子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。

（3）为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。

答案　

（1）生长发育（或胚胎发育）　隐性　♂A×♀C　1/8　

（2）获能（或增强活力）　③　供能　性别、高产奶和适应生长的基因　②　（3）胚胎分割

2．（2015·山东卷，36）治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。

流程如下：

（1）过程①采用的是细胞工程中的________技术，过程②采用的是胚胎工程中的________技术。

（2）体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液（基）的________。

（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用________和________两种工具酶。

基因表达载体上除目的基因外，还需有________基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。

（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。

在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。

若将图中获得的组织器官移植给个体________（填“A”或“B”），则不会发生免疫排斥反应。

解析　

（1）由流程图知，个体A提供去核卵母细胞，个体B提供体细胞核，二者通过①得到重组细胞，重组细胞经②得到囊胚，故①是核移植，②是早期胚胎培养。

（2）动物细胞培养时，要通入含有5%CO2的空气，CO2的作用是维持培养液的pH。

（3）构建基因表达载体时，要用同种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接。

基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点、标记基因等，标记基因的作用是便于目的基因的检测和筛选。

（4）胚胎干细胞是从早期胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性。

囊胚中的内细胞团细胞为胚胎干细胞。

图中获得的组织器官，其细胞的细胞核来自个体B，将所得组织器官移植给个体B，不会发生免疫排斥反应。

答案　

（1）核移植　早期胚胎培养　

（2）pH　（3）限制酶　DNA连接酶　标记　（4）内细胞团　B

3．（2013·山东卷，35）科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：

（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为__________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为______________________。

（2）图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为____________，也可以从灰鼠体内取出卵子，通过________________后进行早期胚胎培养获得。

（3）图中重组囊胚通过______________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用______________方法保存。

（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的______________分离培养获得。

iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向______________后用于疾病的细胞治疗。

解析　

（1）原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。

接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。

（2）将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来的方法叫冲卵。

（3）暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中冷冻保存。

（4）胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。

iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。

答案　

（1）原代培养　接触抑制　

（2）冲卵　体外受精　（3）胚胎移植　冷冻（或低温）　（4）内细胞团　诱导分化

往年课标卷并未专项考查胚胎工程，只是将胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术渗透于动物细胞工程或基因工程中予以考查，备考需要的是“万全之策”故仍需重视，尤其应重视胚胎移植及干细胞应用等技术。

1．理清胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞的内在联系

2．生物技术的安全性和伦理问题

（1）基因工程三大安全问题：

①食物安全：

滞后效应、过敏原、营养成分改变等。

②生物安全：

对生物多样性的影响等。

③环境安全：

对生态系统稳定性的影响等。

（2）界定治疗性克隆与生殖性克隆

①治疗性克隆——属细胞水平，其目的是治疗人类疾病。

②生殖性克隆——属个体水平，其目的是用于生育。

注：

中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。

（3）试管婴儿和设计试管婴儿的异同点

设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④，两种技术均属于有性生殖，其中属于解决不孕夫妇生育问题的是试管婴儿技术。

命题点1　胚胎工程技术及应用

1．（2017·四川成都二模）自然情况下，牛的生育率很低，通过胚胎工程的技术手段，可以实现良种牛的快速繁殖。

回答下列问题：

（1）哺乳动物精子的发生在________内完成，卵子的发生在________内完成。

自然条件下，受精是在雌性动物的________内完成的。

（2）采用胚胎移植的方法，可使一头良种雌性黄牛一年生下数十头自己的后代。

该方法的操作过程中需要用激素对该良种母牛和代孕母牛进行________处理，还要用激素处理使该良种母牛________。

（3）采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。

该技术中首先要做的是体外受精和________。

体外受精主要包括________、________和受精等几个主要步骤。

答案　

（1）睾丸　卵巢　输卵管　

（2）同期发情　超数排卵　（3）早期胚胎培养　卵母细胞的采集　精子的获能

2．（2017·遵义期中）科学家把c－Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多能干细胞－iPS细胞，此类细胞具有和胚胎干细胞类似的功能，可以发育成人体的各种组织和器官，同时规避了胚胎干细胞研究面临的伦理和法律障碍。

请回答下列问题：

（1）iPS细胞在体外培养时要通入的气体除氧气外，还要含有5%左右的________，其作用是________。

（2）获得胚胎干细胞的方法可用________技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成________，并使用从中获得的胚胎干细胞。

在培养中要根据需要加入相应的小分子物质以促进其________得到各种组织器官，用于治疗某疾病，这种技术称为________。

（3）从免疫学角度分析，异体器官对于受体来说属于________。

iPS细胞培育得到的特殊组织或器官移回病人体内，与异体器官移植相比，最大的优点是_________________________________________________________________。

解析　

（1）动物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5%的CO2，CO2能够维持培养液的pH。

（2）获得胚胎干细胞的方法可用核移植技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，并使用从中获得的胚胎干细胞。

在培养中要根据需要加入相应的小分子物质以促进其定向分化得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为治疗性克隆。

（3）从免疫学角度分析，异体器官对于受体来说属于抗原。

iPS细胞培育得到的特殊组织或器官移回病人体内，与异体器官移植相比，最大的优点是不发生免疫排斥反应。

答案　

（1）CO2　维持培养液的pH　

（2）核移植　早期胚胎　定向分化　治疗性克隆　（3）抗原　不发生免疫排斥反应

关注受精过程及胚胎工程中的7个“两”

1．受精过程中的“两种反应”与“两道屏障”

（1）透明带反应：

精子触及卵细胞膜瞬间，将产生阻止后来精子进入透明带的反应——它是防止多精入卵的第一道屏障。

（2）卵细胞膜反应：

精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内——它是防止多精入卵受精的第二道屏障。

2．两次使用激素

第一次针对供、受体进行同期发情处理；

第二次针对供体使用促性腺激素，以作超数排卵处理。

3．两次检查：

第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体是否妊娠进行检查。

4．对收集胚胎的两种处理方法

（1）直接向受体移植；

（2）放于－196℃的液氮中保存。

5．精子的两种“获能”处理

（1）培养法：

将取自附睾的精子置于“人工配制的获能液”中培养一段时间，使其获能。

（2）化学诱导法：

将精子置于一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中诱导精子获能。

6．受精的两种标志

（1）受精的标志：

在卵细胞膜和透明带的间隙看到两个极体。

（2）受精完成的标志：

雌雄原核融合成合子。

7．胚胎移植的两个黄金期：

桑椹胚、