高考生物一轮总复习随堂跟踪训练现代生物科技专题第3讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题选修3.docx

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高考生物一轮总复习随堂跟踪训练现代生物科技专题第3讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题选修3

胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题

一、选择题

1．（2014·江苏卷）杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。

科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是（　　）

A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理

B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精

C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂

D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎

[解析]　超数排卵应使用促性腺激素而不是雌激素；从卵巢中采集的卵母细胞需培养至成熟后才能与获能的精子进行体外受精；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需注射免疫抑制剂；为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎。

[答案]　D

2．软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。

一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。

下列做法错误的是（　　）

A．首先经超排卵处理后进行体外受精

B．从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型

C．根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎

D．将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫

[解析]　通过胚胎工程辅助生育是利用试管婴儿技术，首先需经超数排卵处理获得卵子，再与获能的精子进行体外受精；因健康孩子的基因型是hh，故需进行基因型检测；对人类来说，早期胚胎培养至桑椹胚或囊胚阶段即可移植。

[答案]　D

3．（2015·重庆模考）下列关于哺乳动物精子和卵子的叙述，正确的是（　　）

A．一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子

B．精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体

C．哺乳动物卵泡的形成是在初情期

D．在体外受精前，要对精子进行获能处理

[解析]　减数分裂产生的精细胞经过变形才能形成精子；精细胞变形形成精子时，高尔基体发育成头部的顶体，中心体则演变为精子的尾；哺乳动物卵泡的形成是在胚胎性别分化以后的出生前完成。

[答案]　D

4．（2015·广州质检）下列关于胚胎干细胞的分析，不正确的是（　　）

A．胚胎干细胞可来源于胚胎发育到囊胚期的细胞

B．胚胎干细胞具有发育全能性

C．胚胎干细胞可用于烧伤病人的皮肤移植

D．胚胎干细胞培养用MS培养基

[解析]　胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，发育到囊胚期的胚胎，分离得到的内细胞团细胞就是胚胎干细胞。

胚胎干细胞具有发育的全能性，通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以用于皮肤移植。

培养胚胎干细胞的培养基为动物细胞培养基，而MS培养基常用于植物细胞的培养。

[答案]　D

5．（2015·浙江名校联考）下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（　　）

A．不是同种生物的精子和卵细胞不能发生受精作用

B．滋养层细胞在囊胚期发育成胚盘等胚胎附属结构

C．胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有二倍体核型

D．超数排卵时常用性激素处理母畜

[解析]　一般情况下，同种生物的精卵才能结合，但也有例外，如马和驴交配产生骡子；囊胚时期的滋养层细胞将来发育成胚盘等胚胎附属结构；胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有发育全能性和二倍体核型；用促性腺激素处理母畜可使其超数排卵。

[答案]　C

6．（2015·洛阳统考）近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图表示经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。

下列说法正确的是（　　）

A．体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理

B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作

C．胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份

D．受体母牛必须和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应

[解析]　从母体卵巢中得到的卵母细胞还不成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力。

进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。

进行胚胎分割时，还可以用分割刀片将胚胎切开。

同一物种的受体和供体的生理状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。

[答案]　D

二、非选择题

7．（2015·台州模拟）克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题。

下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。

请据图回答问题。

（1）图中所涉及的现代生物技术有________和________等。

（2）图中两个胚胎均能正常发育成个体，这说明________________具有全能性。

婴儿1与婴儿2之间________（填“能”或“不能”）进行器官移植。

为什么？

________________________。

（3）使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________等天然成分。

（4）图中“内细胞团→胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。

（5）在体外培养胚胎干细胞时，需在培养皿底部添加（胚胎）成纤维细胞作为饲养层，该过程________（填“能”或“不能”）获得动物器官。

[解析]　

（1）从图中可知，图中涉及的技术有核移植、胚胎移植、胚胎分割、细胞培养等。

（2）图中胚胎1和2来自重组细胞，而重组细胞由核移植形成，两个胚胎都发育成正常个体，说明动物体细胞核具有全能性；由于婴儿1和2均来自同一个重组细胞，遗传物质相同，它们间进行器官移植不存在免疫排斥反应。

（3）动物细胞体外培养时所需的营养物质与体内相同，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，需加入动物血清等天然成分以提供未知营养成分。

（4）动物细胞培养的特点是贴壁生长、接触抑制，所以需用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞进行培养。

（5）在体外培养胚胎干细胞时，需在培养皿底部添加成纤维细胞作为饲养层，该过程细胞只能分裂而不能分化获得动物器官。

[答案]　

（1）核移植　胚胎移植（或胚胎分割、细胞培养等）

（2）动物体细胞核　能　因为两者的遗传物质相同

（3）血清　（4）胰蛋白酶　（5）不能

8．（2015·郑州模拟）随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。

如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题。

（1）在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有______________________________________________。

（2）图中①经过酶处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是________________________。

（3）下列A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是____________，把⑤送入⑥的最佳时期是________。

（4）⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似，为什么？

______________________________________________

______________________________________________。

如果②的数量太少，常用____________来扩增。

要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是________，利用该方法得到的动物叫做________________。

（5）用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者的优越性在于______________________________________________。

（6）⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为______________________________________________。

[答案]　

（1）核移植、动物细胞培养

（2）卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性

（3）B　桑椹胚期或囊胚期

（4）荷斯坦奶牛　因为个体⑦的遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，⑥只是为胚胎发育提供营养和场所，⑦并没有获得⑥的遗传信息　PCR技术　XX　转基因克隆动物

（5）节约资源、降低成本等

（6）乳腺（房）生物反应器

9．（2015·太原模拟）供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。

而治疗性克隆能解决这些问题。

下面是治疗性克隆的过程图解。

（1）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________。

相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因的____________。

（2）重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。

（3）若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是________型。

（4）科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养？

（5）按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是

______________________________________________

______________________________________________。

[解析]　

（1）由图示可知，高度分化的体细胞的核仍然具有全能性，胚胎干细胞能够分化出各种各样的细胞，原因是细胞内基因的选择性表达。

（2）通过胚胎分割技术可以得到两个基因型完全相同的胚胎。

（3）血型由细胞核内的基因控制，O型血白血病病人通过治疗性克隆方法，获得骨髓进行骨髓移植，由于细胞核是患者本人提供的，因此血型不变。

（4）卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，因此用去核卵细胞作受体细胞进行动物细胞培养。

（5）通过图示方法形成克隆器官，细胞核是患者提供的，无排斥反应，可以解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

[答案]　

（1）全能性　选择性表达

（2）胚胎分割　（3）O

（4）卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质；而体细胞是高度分化的细胞，不再具有分裂分化能力

（5）解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题

10．（2015·洛阳模拟）世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系（株）的无性繁殖”。

相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物的克隆比较困难，下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，请据图回答下列问题。

（1）方法2获得的小牛的细胞核遗传物质来源于____________。

方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质________（填“相同”或“不同”）。

（2）细胞B取自囊胚的________，具有全能性，称为________细胞。

囊胚________（填“已经”或“尚未”）出现分化。

（3）应用图示方法________得到的小牛与供体1遗传物质最相似。

（4）克隆也可以理解为复制、拷贝，结合世界卫生组织的定义，你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆？

（5）美国总统奥巴马签署行政令，决定解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制。

对此，各界反应不一，你的态度及理由是：

______________________________________________

______________________________________________。

[答案]　

（1）供体1和供体2　相同

（2）内细胞团　胚胎干　已经　（3）1

（4）单克隆抗体、植物组织培养、PCR等

（5）支持，胚胎干细胞的研究有利于治疗人类某些顽症（治疗性克隆），以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等（或反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起伦理问题）（合理即可）

11．（2015·南宁模拟）害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。

科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。

请结合上面的材料回答：

（1）转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________，合成的化合物还需要在____________________中加工才具有生物活性。

（2）这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于________技术，这种变异在生物学上称为________。

（3）在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状？

原因是什么？

（4）抗玉米螟玉米具有显著的生态效应。

你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？

理由是什么？

（5）有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？

请简要说明理由。

[答案]　

（1）核糖体　内质网和高尔基体

（2）转基因　基因重组

（3）（答案不唯一）不会。

不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草（或会。

蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表现出抗虫性状）

（4）需要。

转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫

（5）（答案不唯一）有道理。

这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康（或没有道理。

人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响）

12．（2015·信阳模拟）“试管婴儿”技术是将不孕夫妇的精子和卵细胞取出，在体外完成受精，并在体外培养，使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。

它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。

据此回答下列问题。

（1）“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是（　　）

A．有性生殖B．组织培养

C．克隆技术D．基因工程

（2）人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，进而形成器官和系统。

从细胞水平看，卵裂的分裂方式是________。

（3）图示时期是胚胎发育的________期。

（4）在该图下一时期，b细胞最可能成为________胚层的一部分。

（5）要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是____________。

双胞胎的性别是否相同？

________。

（6）现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是什么？

[答案]　

（1）A　

（2）有丝分裂　（3）囊胚

（4）内　（5）胚胎分割移植　相同

（6）破坏了人类正常的性别比例，违反了伦理道德

13．（2015·安徽卷）科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子Ⅸ医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程①获得的A为______________。

（2）在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是________________。

受体应选用________期卵母细胞。

（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生____________，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为______________________________。

[解析]　本题主要以选修3中的基因工程、细胞工程和胚胎工程为考点，考查考生对教材基础知识的理解应用能力。

（1）依据图示，①为表达载体构建过程，A为含有目的基因的表达载体。

（2）在核移植前，去掉受体卵母细胞核的目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞；受体细胞应选用减Ⅱ中期的卵母细胞。

（3）在胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为重组胚胎的存活提供了可能。

（4）由于整合有目的基因的成纤维细胞可以进行传代培养，故理论上可获得无限个转基因绵羊。

[答案]　

（1）含目的基因的表达载体

（2）保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞　MⅡ

（3）免疫排斥反应

（4）整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养

14．（2015·江西六校二模）下面是有关胚胎工程的相关问题，请回答。

（1）胚胎工程是对动物________或________所进行的多种显微操作和处理技术。

胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，还需通过____________给受体才能获得后代。

（2）哺乳动物的体外受精主要包括________、________和受精等几个主要步骤。

若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射________，使其排出更多的卵子。

（3）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入____________中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

（4）胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，它除了能从早期胚胎中分离外，还可以从____________获得。

胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持________的状态。

[解析]　

（1）胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都必须通过胚胎移植给受体才能获得后代，因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。

（2）哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等几个主要步骤。

给优良母畜注射促性腺激素，以促使其超数排卵。

（3）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

（4）胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料，它除了能从早期胚胎中分离外，还可以从原始性腺获得。

胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化而增殖的状态。

[答案]　

（1）早期胚胎　配子　（胚胎）移植

（2）卵母细胞的采集（和培养）　精子的采集和获能　促性腺激素

（3）发育培养液

（4）原始性腺　不分化

15．（2015·湖南怀化二模）胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。

下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。

（1）从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是____________；从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。

（2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供________气体以维持________。

（3）图中过程A称为________，它在胚胎工程中的意义在于________________。

（4）研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是________；获得转基因母牛后，如果________________即说明目的基因已经表达。

[解析]　本题综合考查胚胎工程和基因工程的知识。

（1）人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。

（2）体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

（3）把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

（4）基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。

[答案]　

（1）使卵母细胞成熟（或使卵母细胞获得受精能力）　获能

（2）CO2　培养液（基）的pH

（3）胚胎移植　提高优良母畜的繁殖率

（4）显微注射法　牛奶中含有人类白细胞介素（或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素）

16．（2015·湖南长沙模拟）2013年7月，中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。

新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。

（1）设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需要用________处理促进母亲排出更多的卵子。

（2）胚胎发育的卵裂期在________（填“透明带”或“放射冠”）内进行。

受精卵经72小时体外培养发育成有32细胞左右的胚胎，叫做________，可用于胚胎移植。

（3）为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。

目前最有效最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：

从被测的囊胚中取出几个________（填“滋养层”或“内细胞团”）细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）的一段碱基作________，以____________为模板进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为________性。

（4）设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。

我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于________和________之间的第一极体一并吸出。

[解析]　

（1）胚胎工程中，可使用促性腺激素使供体母畜超数排卵。

（2）胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。

受精卵经72小时体外培养发育成有32细胞左右的胚胎，叫做桑椹胚，可用于胚胎移植。

（3）对胚胎的性别进行鉴定时，先从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）的一段碱基作引物，以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为男性。

（4）利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出，然后导入体细胞的细胞核。

[答案]　

（1）促性腺激素

（2）透明带　桑椹胚

（3）滋养层　引物　滋养层细胞的DNA　男

（4）卵细胞膜　透明带