专题26 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题.docx

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专题26胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题

专题26　胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题

挖命题

【考情探究】

考点

考向

考题示例

素养要素

难度

预测热度

1

胚胎工程

胚胎发育的基本过程

2015重庆理综,8,20分

生命观念,科学思维

易

★☆☆

胚胎工程的基本技术

2015山东理综,36,12分

生命观念,科学探究

易

★☆☆

2

生物技术的安全性和伦理问题

生物技术的安全性和伦理问题

2014重庆理综,2,6分

科学思维,社会责任

易

★☆☆

分析解读　胚胎工程的主要内容包括胚胎工程的理论基础、胚胎工程的基本技术及应用等。

其中胚胎移植是高频考点,常与基因工程、克隆技术及其他胚胎工程技术相结合考查,复习时需掌握胚胎工程与其他工程技术的联系,通过综合性试题训练提高知识的整合和迁移能力。

生物技术的安全性和伦理问题的主要内容包括转基因技术的安全性以及克隆人和设计试管婴儿等生物技术的伦理问题。

本考点虽然在近年高考中很少涉及,但是生物技术的广泛应用而引起的安全性和伦理问题的争议日益明显,这很可能成为将来高考命题的一个方向。

【真题典例】

破考点

考点一　胚胎工程

【考点集训】

考向1　胚胎发育的基本过程

1.（2019届湖南永州一模,43）试管婴儿技术给众多因身体原因而不能自然受孕的家庭带来了福音。

培育试管婴儿首要做的是体外受精和早期胚胎的培养。

回答下列问题:

（1）一般需对做试管婴儿的女性注射　　　　　　激素,使其排出更多的卵子。

（2）获能的精子和培育成熟的卵子,一般情况下都可以在　　　　或　　　　　　　中完成受精作用。

（3）当获能的精子与卵子相遇时,首先发生　　　　反应,引起相关酶的释放,该酶能溶解　　　　　　之间的物质。

受精时防止多精入卵的生理反应有　　　　　　　　　　　　　　。

（4）培育早期胚胎时,需要的培养液成分比较复杂,除了一些　　　　　　　　　　外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。

人的体外受精胚胎,即试管胚胎,可在　　　　个细胞阶段移植。

答案　

（1）促性腺　

（2）获能溶液　专用的受精溶液（两空可以颠倒）　（3）顶体　卵丘细胞　透明带反应和卵细胞膜反应（写全才得分）　（4）无机盐和有机盐类　8~16

考向2　胚胎工程的基本技术

2.（2018山东烟台一模,38）如图表示利用小鼠胚胎干细胞（ES细胞）做的研究,分析回答下列问题。

（1）a过程表示基因工程,则其核心步骤是　　　　　　　　　　　　　。

该过程所使用的工具酶有　　　　　　　　　　。

（2）d过程移入的胚胎能够存活,是因为代孕子宫不会对其发生　　　　　　　。

同时能与受体子宫建立正常的　　　　　　联系。

用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞,再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物——　　　　　　　该产物可与抗癌药物结合制成“生物导弹”,从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。

（3）上述研究过程中使用的技术有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（至少3个）。

若要培养试管动物,除以上技术外,还需要运用　　　　技术。

答案　

（1）（致癌）基因表达载体的构建　限制酶和DNA连接酶　

（2）免疫排斥反应　生理和组织　抗肝癌细胞抗体　（3）DNA重组技术、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植　体外受精

考点二　生物技术的安全性和伦理问题

【考点集训】

考向　生物技术的安全性和伦理问题

　（2018天津红桥上学期期中,29）利用PGD/PGS技术经全基因组检测的试管婴儿已在我国诞生。

PGD是指胚胎植入前的基因诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因。

PGS是指在胚胎植入前进行染色体异常检测,通过比对、分析,从而有助于避免遗传物质异常的胚胎产生。

（1）试管婴儿的培育需经过体外受精、　　　　　　　　、　　　　　　　以及在代孕母体中发育和产出（分娩）等过程。

（2）设计试管婴儿时,为了提高受孕率与筛选的需要,需要用　　　　　激素处理促进母亲排出更多的卵子,培养胚胎时通常培养　　　　　　（填“1”“2”或“多”）个胚胎,以便进行筛选、移植。

（3）利用　　　　　　（填“PGD”或“PGS”）技术可以筛选不携带地中海贫血基因的试管婴儿。

为了避免某些遗传疾病的产生,有时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　　　　　胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA,然后利用　　　　　技术扩增被测基因（SRY）,最后利用特异性探针对扩增产物进行检测。

（4）设计试管婴儿也引起人们广泛的争论,我国已建立了相应的法律体系和制度条文,以避免该技术　。

答案　

（1）早期胚胎培养（没有“早期”不得分）　胚胎移植　

（2）促性腺　多　（3）PGD　囊　PCR　（4）被滥用

过专题

【五年高考】

A组　山东省卷、课标卷题组

1.（2015山东理综,36,12分）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。

答案　

（1）（体细胞）核移植　（早期）胚胎培养

（2）pH（酸碱度）

（3）限制性核酸内切酶（限制酶）　DNA连接酶（注:

两空可颠倒）　标记

（4）内细胞团　B

教师用书专用

（2）

2.（2013山东理综,35,8分）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。

答案　

（1）原代培养　接触抑制　

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

B组　其他自主命题省（区、市）卷题组

考点一　胚胎工程

1.（2015重庆理综,8,20分）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

教师用书专用（2-6）

2.（2017江苏单科,11,2分）牛雄性胚胎中存在特异性H-Y抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.H-Y单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌

B.应选用原肠胚做雌雄鉴别

C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植

D.用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体

答案　D

3.（2016江苏单科,11,2分）印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。

下列相关叙述正确的是（　　）

A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割

B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞

C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液

D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同

答案　B

4.（2015广东理综,25,6分）如图为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图。

下列叙述正确的是（双选）（　　）

A.过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得

B.过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植

C.过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体

D.过程④人β-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译

答案　AC

5.（2015江苏单科,3,2分）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是（　　）

A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养

B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行

C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的

D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质

答案　C

6.（2014江苏单科,19,2分）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

答案　D　

考点二　生物技术的安全性和伦理问题

　（2014重庆理综,2,6分）生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。

下列叙述,错误的是（　　）

A.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质

B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆

C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿

D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

答案　D　

三年模拟

非选择题（每题15分,共60分）

1.（2019届新疆乌鲁木齐一中第一次月考,29）目前,人们已将胚胎工程广泛应用于牛的繁殖和选育,采用胚胎移植或试管动物技术都可以使普通雌性黄牛产下良种小牛。

（15分）

（1）现有良种雌性黄牛（A）和普通雌性黄牛（B）,在胚胎移植过程中,选用　　　　（A/B）作为受体,操作中,需要用激素对供体和受体进行　　　　　　　　处理,再用激素对　　　　（A/B）进行超数排卵处理。

大量研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生　　　　　　反应,这为胚胎的存活提供了可能。

（2）培养试管牛首先要做的是体外受精和　　　　　　　　。

为了防止污染,需要在培养基中添加　　　　　　　　;为了使培养条件维持适宜的pH,一般要在　　　　　培养箱中培养。

（3）若对已获得的囊胚进行胚胎分割处理,要注意将　　　　　　　　均等分割,在分割或移植之前,还可进行

　　　分析性别鉴定,以确定胚胎的性别。

答案　

（1）B　同期发情　A　免疫排斥　

（2）早期胚胎培养　抗生素　CO2　（3）内细胞团　DNA

2.（2019届山东济宁一中期初检测,45）由于猪的器官大小及功能与人体器官比较一致且猪容易繁殖,国际上把猪作为人体异种器官移植来源的首选动物。

请回答下列有关问题:

（15分）

（1）科学家用猪的同源DNA片段替代靶基因片段,培育出基本不含“排斥基因”的猪,这项技术的原理及工具分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,一试管细胞可以培育出上万头不含“排斥基因”的“克隆猪”,哺乳动物核移植可以分为两种,分别是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）“试管猪”也是培育良种猪的途径之一,需要用到供体和受体,对这二者的最基本要求是　　　　。

为同时获得多头性状相同的个体,可对　　　　时期的胚胎进行切割。

（4）机体对移植器官的免疫排斥过程中,参与的免疫细胞主要是　　　　　　　　。

通过　　　　　　　　,也可以培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

答案　

（1）基因重组及限制酶、DNA连接酶和运载体　

（2）胚胎细胞核移植和体细胞核移植　（3）同一物种　桑椹胚或囊胚　（4）T淋巴细胞　胚胎干细胞体外诱导分化

3.（2018安徽皖南八校二模,38）据最新报道,中科院动物研究所的科学家利用CRISPR-Cas9基因编辑技术创造出12只健康猪,其体内脂肪比普通猪低约24%。

低脂肪的动物有一个基因能通过燃烧脂肪控制体温,创造出低脂肪的猪将能节省养殖户的大量保温费用,减少寒冷冬季造成的损失。

回答下列问题:

（15分）

（1）为了获得更多的猪卵（母）细胞,要对供体猪注射促性腺激素,促进其　　　　　。

采集的精子需经过　　　　处理,才具备受精能力。

判断卵细胞受精的标志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）在体外培养受精卵时,培养液中通常需加入　　　　等一些天然成分,还需提供CO2以维持　　　　　。

（3）在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行　　　　　处理。

胚胎移植的实质是　　　　　　　　　　。

胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案　

（1）超数排卵　获能　在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体　

（2）（动物）血清　培养液的pH　（3）同期发情　早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移　受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系

4.（2018山西太原阶段测试,45）干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血液中只能提取0.5μg,所以价格昂贵。

美国加利福尼亚的某生物制品公司用图示的方式生产干扰素。

试回答相关问题。

（15分）

（1）若要使获得的转基因牛乳汁中含有人干扰素,构建的基因表达载体必须包括:

乳腺蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、　　　　　　和复制原点等。

将基因表达载体导入受精卵最有效的方法是　　　　　。

（2）通常情况下,对供体和受体母牛选择后,要用激素进行　　　　　　　。

并用激素对供体母牛做　　　　　　处理。

（3）为了实现干扰素的批量生产,早期胚胎进行移植之前要进行质量检测,并要求早期胚胎细胞中的性染色体组成为　　　　　　。

选择发育良好的囊胚或　　　　　　胚进行移植。

为了提高胚胎利用效率,可在这两个阶段进行胚胎分割,胚胎分割可以看作动物　　　（填“有性”或“无性”）繁殖的方法之一。

（4）近年来,关于胚胎干细胞的研究越来越多。

胚胎干细胞具有发育的全能性,如图所示的细胞A和细胞B分别是　　　　　　细胞、　　　　　　细胞,可以从这些细胞中获得胚胎干细胞。

答案　

（1）标记基因　显微注射法　

（2）同期发情处理　超数排卵　（3）XX　桑椹　无性　（4）内细胞团　原始性腺