2019年高中生物 第十一单元 现代生物科技专题 第39讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题课时跟踪训练.doc

2019年高中生物 第十一单元 现代生物科技专题 第39讲 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题课时跟踪训练测控导航表知识点题号1.受精作用与早期胚胎发育和培养1,22.胚胎移植、胚胎分割及胚胎干细胞33.生物技术的安全性及伦理问题44.综合考查5,6,7(1)采集牛的卵母细胞可以直接从中获取。采集牛的精子常用法。(2)采集到的精子需要放在一定浓度的或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。(3)采集的卵母细胞需要在体外经过,才能与获能的精子在或专用的中完成受精过程。(4)操作A叫做,其适宜时间是胚胎发育至 阶段。(5)所获得的“试管牛”的体细胞核中遗传物质的来源是 。解析:(1)卵母细胞的采集方法有超数排卵法和直接采集法,直接采集法是直接从卵巢中获取。精子的采集常用假阴道法。(2)精子获能方法有培养法和化学法,化学法采用的化学药物有一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液。(3)卵母细胞需在体外培养至减数第二次分裂中期成熟,才能与获能的精子在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。(4)早期胚胎发育至桑椹胚或囊胚期就可进行胚胎移植。(5)“试管牛”为精子、卵细胞在体外受精形成的受精卵发育而成的,因此其体细胞核中遗传物质一半来自良种母牛,一半来自良种公牛。答案:(1)卵巢假阴道(2)肝素(3)人工培养至M中期获能溶液受精溶液(4)胚胎移植桑椹胚或囊胚(5)一半来自良种母牛,一半来自良种公牛2.(xx贵州遵义模拟)试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。回答下列问题:(1)试管动物技术的最后一道“工序”是,该“工序”中的“供体”是指。(2)培育试管动物首先需要收集精子和卵母细胞。收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法,从反射弧的角度分析,前两种方法刺激的是(填“感受器”“神经中枢”或“效应器”),后一种方法刺激的是(填“感受器”“神经中枢”或“效应器”)。用促性腺激素处理供体母羊,可使其排出更多的卵子,然后从中冲出卵子,可直接与获能的精子在体外受精,原因是 。(3)为了获得同卵双胎试管动物,可对早期胚胎进行分割处理,但不能选用原肠胚,因为原肠胚的较高。(4)转基因动物、试管动物和克隆动物的培育过程中都要用到技术和胚胎移植技术。解析:(1)试管动物技术的最后一道“工序”是胚胎移植,该“工序”中的“供体”是指提供胚胎的个体。(2)收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法,从反射弧的角度分析,前两种方法刺激的是感受器,后一种方法刺激的是神经中枢;从输卵管中冲出的卵子已在输卵管中发育至M中期,可直接与获能的精子在体外受精。(3)原肠胚的分化程度较高,不适合用于胎胚分割。(4)转基因动物的培育需要采用基因工程技术、早期胚胎培养(或动物细胞培养)技术和胚胎移植技术;试管动物的培育采用了体外受精、早期胚胎培养(或动物细胞培养)技术和胚胎移植技术;克隆动物的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养(或动物细胞培养)技术和胚胎移植技术。答案:(1)胚胎移植提供胚胎的个体(提供精子和卵细胞的个体或提供受精卵的个体)(2)感受器神经中枢输卵管卵子已在输卵管中发育至M中期(3)分化程度(4)早期胚胎培养(或动物细胞培养)3.如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图。回答下列问题:(1)胚胎分割可以看作动物繁殖的方法之一,图中分割的胚胎阶段为,D所指的结构为。(2)从结构D中可以分离出 细胞,这类细胞在功能上具有。(3)乙过程为DNA分析性别鉴定,为了使性别鉴定结果准确且易于检测,需借助PCR技术扩增性别决定基因。PCR技术利用原理,使用的酶具有的特点为。(4)丙过程要求分割后或已鉴定的胚胎移植到、的其他雌性动物体内。丙过程能否成功,与供体和受体的 有关。解析:(1)胚胎分割属于无性繁殖,图中分割的是囊胚,D为内细胞团。(2)囊胚的内细胞团可以分离出胚胎干细胞,具有发育的全能性。(3)PCR技术是一种体外的DNA扩增技术,原理是DNA的双链复制,该过程中使用的Taq DNA聚合酶具有热稳定性。(4)进行胚胎移植时,要求将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,胚胎移植能否成功与供体和受体的生理状况有关。答案:(1)无性囊胚内细胞团(2)胚胎干发育的全能性(3)DNA双链复制热稳定(或耐高温)(4)同种的生理状态相同生理状况4.(xx江西吉安模拟)现代生物技术在造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,回答下列问题:(1)为了减少转基因技术对人类的危害,在转基因生物或其产品的研究过程中,若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在 条件下便会死去的菌株。(2)生物武器包括、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。(3)试管婴儿技术中为了某些需要,需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是SRYPCR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进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为 。(4)设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行。(5)对于“基因身份证”,反对者认为:通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重,而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现的风险,因此没有必要进行基因检测。解析:(1)为了减少转基因技术对人类的危害,在转基因生物或其产品的研究过程中若用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在37 人体温度条件下便会死去的菌株。(2)生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。(3)试管婴儿技术中需要对胚胎的性别进行鉴定时,从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因制成的探针进行检测,与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明含有Y染色体上的基因,即含有Y染色体,故胚胎性别为男性。(4)设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前,根据人们的需要,将胚胎的一个细胞取出,进行遗传学诊断。(5)对于“基因身份证”,反对者认为:通过基因检测确定和治疗遗传病目前困难重重,而且存在个人基因资讯泄露造成社会生活中出现基因歧视的风险,因此没有必要进行基因检测。答案:(1)37 人体温度(2)致病菌(3)滋养层男性(4)遗传学诊断(5)基因歧视5.(xx湖南常德一模)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。下图为科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的技术流程图,回答下列问题:(1)步骤中,在核移植之前应该采集卵母细胞,采用的主要方法是用处理,使其排出更多的卵子,然后从中冲取。(2)步骤中,重组细胞培养到囊胚期,可从其 中分离出ES细胞,该细胞在形态上表现为体积小、核仁明显;在功能上具有发育的。(3)步骤中,将含有Rag2基因的表达载体导入ES细胞,常采用法。为检测Rag2基因是否表达出相应的蛋白质,通常采用的方法。(4)转基因等生物技术存在安全性问题,如科学家赋予转基因生物某些特殊性状,它们有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存,这属于转基因生物的(填“食品安全”“生物安全”或“环境安全”)问题;面对转基因技术的利弊,正确的做法应是。解析:(1)步骤中,在核移植之前应该采集卵母细胞,采用的主要方法是用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取。(2)ES细胞可从囊胚的内细胞团中分离出,该细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上具有发育的全能性。(3)将目的基因的表达载体导入动物细胞,常采用显微注射法;为检测Rag2基因是否表达出相应的蛋白质,通常采用抗原抗体杂交的方法。(4)科学家赋予转基因生物某些特殊性状,它们有可能成为“入侵的外来物种”,威胁生态系统中其他生物的生存,这属于转基因生物的生物安全问题;面对转基因技术的利弊,正确的做法应是趋利避害,而不能因噎废食。答案:(1)促性腺激素输卵管(2)内细胞团细胞核大全能性(3)显微注射抗原抗体杂交(4)生物安全趋利避害,而不能因噎废食6.胚胎工程和基因工程目前在生物技术中发展较快,回答下列问题:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过(物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是 。(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、 、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的(填“受精卵”或“乳腺细胞”),导入方法是。解析:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育;胚胎移植时,需要将胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段。(2)在“试管牛”的培育过程中,精子获能后才能与卵母细胞在体外成功结合;另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂中期。(3)体细胞分化程度高,不易恢复全能性,所以利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植。(4)目的基因转入动物细胞最有效的方法是显微注射法;培育转基因动物时,通常选用受精卵作为受体细胞,因为受精卵的全能性最高;若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等。答案:(1)电脉冲(或电刺激)桑椹胚或囊胚(2)获能减数第二次分裂中期(3)体细胞分化程度高,不易恢复全能性(4)人干扰素基因(或目的基因)受精卵显微注射法7.中国荷斯坦奶牛是由纯种荷兰牛与本地母牛经多代杂交,长期选育而成,具有体型大、产奶量高的特点。雌性奶牛一般在24月龄开始产犊,牛犊出生时体重为4050 kg,母牛随即开始泌乳。和牛是世界公认的高档肉牛品种,体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富,牛犊出生时体重为30 kg左右。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图甲所示流程操作,成功地培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:(1)荷斯坦奶牛在初次产奶300天后就会停止分泌乳汁,进入干奶待产期。为缩短干奶期,可在奶牛哺乳期的合适时间为母牛进行,以提高受孕率,促使母牛开始新一轮的产奶。(2)过程中产生的精子需进行处理后方有受精的能力,过程中移植的早期胚胎处于期。图示过程中发生基因重组的是(填序号)。(3)为了提高已有胚胎的利用率,还可采取技术。(4)为保证和牛的品质,防止近亲繁殖,需要对和牛进行DNA检测。目前常用“拔牛毛”的方法获取带毛囊的牛毛进行检测,而不是直接剪取牛毛进行检测,原因是 。DNA检测首先需制备DNA荧光探针,过程如图乙所示,在DNA酶作用下产生切口,随后在DNA聚合酶作用下,以荧光标记的 为原料,合成荧光标记的DNA探针。(5)牛是反刍动物,消化道并不能分泌纤维素酶,但在其瘤胃中生活着大量的微生物,可以帮助牛消化纤维素,这些微生物与牛的关系是。解析:(1)要提高受孕率,促使母牛开始新一轮的产奶,可在奶牛哺乳期的合适时间为母牛进行人工授精。(2)过程中产生的精子需进行获能处理后方有受精的能力,移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚期的早期胚胎,根据题图提供的信息可知,过程中胚胎内部逐渐出现囊胚腔,可以判断出移植的早期胚胎处于囊胚期;基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,所以图示过程中发生基因重组的是。(3)为了提高已有胚胎的利用率,还可采取胚胎分割技术。(4)毛囊细胞中存在DNA,可用于进行DNA检测;制备DNA荧光探针时在DNA聚合酶作用下,以荧光标记的脱氧核苷酸为原料,合成荧光标记的DNA探针。(5)互利共生指的是两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。瘤胃中生活着大量的微生物,可以帮助牛消化纤维素,牛可以为这些微生物提供食物,所以这些微生物与牛的关系是互利共生。答案:(1)人工授精(2)获能囊胚(3)胚胎分割(4)毛囊细胞中存在DNA脱氧核苷酸(5)互利共生