2019版高考生物一轮复习 第十一单元 现代生物科技专题 第三讲 胚胎工程及伦理问题练习 苏教版.doc

第三讲 胚胎工程及伦理问题课时作业单独成册1为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。(1)试管牛的培育属于_(填“有性繁殖”或“无性繁殖”)；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、_等；克隆牛的培育依据的原理是_。(2)促使B牛多排卵的激素一般是_。对B牛和D牛要进行_处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是_。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将_和乳腺蛋白基因的_、_等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是_)，再通过_法导入牛的_中。解析：(1)试管牛的培育属于有性繁殖，试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植等；克隆牛的培育依据的原理是动物细胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素处理供体母牛，促使其超数排卵；胚胎移植时，要对受体母畜和供体母畜进行同期发情处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是在透明带和卵细胞膜间有两个极体。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是限制酶和DNA连接酶)，再通过显微注射法导入牛的受精卵中。答案：(1)有性繁殖胚胎移植动物细胞核具有全能性(2)促性腺激素同期发情(3)在透明带和卵细胞膜间有两个极体(4)生长激素基因启动子终止子限制酶和DNA连接酶显微注射受精卵2下图为某种畜场培育优质奶牛的过程图解，据图回答下列问题：(1)为了检测人的生长激素基因是否插入到牛耳细胞染色体DNA上，可采用_技术。(2)要获得单个牛耳细胞，过程C需要用_处理优质奶牛牛耳组织块。在单个细胞培养过程中，为了防止杂菌污染，通常在细胞培养液中添加一定量的_。(3)G过程表示_，通常胚胎应发育到_阶段才能进行，G过程前若进行_操作，可以获得同卵双胎或多胎。(4)培育出的转基因牛的遗传物质来自_。解析：(1)要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术。(2)组织细胞之间蛋白质含量比较高，在动物细胞培养过程中应使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织块分散成单个细胞；抗生素可以有效防止微生物繁殖，防止杂菌污染。(3)据图可知，将早期胚胎移植到代孕母体子宫内的方法叫胚胎移植；胚胎分割技术可将胚胎分割成若干等份，可获得同卵双胎或多胎。(4)据图可知人和优良奶牛提供细胞核基因，本地牛提供细胞质基因。答案：(1)DNA分子杂交(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶抗生素(3)胚胎移植胚胎分割(4)人、优良奶牛、本地牛3自然条件下，哺乳动物不发生孤雌生殖。云南农业大学科研团队把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理，使其发育成胚胎，移植到代孕母猪体内，获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪，不同于核移植获得的克隆猪。现将两种技术进行比较，如图所示。回答下列问题：(1)孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞_，使其发育成早期胚胎，得到克隆猪。体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择_(时期)的卵母细胞，并用微型吸管吸出_。(2)雌性排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于_(填“初级”或“次级”)卵母细胞阶段。若_，表明受精过程已发生。(3)在胚胎工程中，常需要给供体注射_激素，在胚胎移植过程中，受体选择好后要用激素进行_处理，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。(4)核移植过程中，能代替图中卵母细胞的还可以是_。欲增加克隆猪早期胚胎的数量，可通过胚胎工程中的_技术来实现，此技术在进行时，应注意_。解析：(1)根据示意图及所学知识可知，孤雌激活处理实质是要激活卵母细胞的细胞全能性，让其能够增殖分化形成早期胚胎；在核移植技术中，需要选择处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，并用微型吸管吸出细胞核和第一极体。(2)处于减数第一次分裂的卵母细胞为初级卵母细胞。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明受精过程已发生。(3)胚胎工程中，常需要给供体注射促性腺激素，目的是使其超数排卵；胚胎移植过程中，要用激素对受体进行同期发情处理，目的是使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。(4)核移植过程中，能代替图中卵母细胞的还可以是去核的受精卵或去核的卵细胞。要增加克隆猪早期胚胎的数量，可通过胚胎分割技术来实现，分割胚胎时应注意将内细胞团均等分割。答案：(1)增殖分化(或细胞的全能性)减数第二次分裂中期细胞核和第一极体(缺一不可)(2)初级在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体(3)促性腺同期发情(4)去核的受精卵(或去核的卵细胞)胚胎分割将内细胞团均等分割4如图、图分别表示两项胚胎工程技术应用图解，请据图回答下列问题：(1)图中，细胞E的形成利用了_技术。图和图共同用到的生物工程技术有_、_和_。(2)图中，首先要用激素对C羊和代孕羊H进行_处理，然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子，体外受精前应对精子进行_处理，选择处于_期的卵母细胞与处理后的精子在体外完成受精得到受精卵F。(3)图中，过程d的操作，在相应酶处理后一般选用_作为外源基因的载体，通过显微注射法导入受精卵F中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传，可以采用_方法对b过程产生的细胞进行检测。(4)细胞E和F一般在体外培养到_期即可移植到代孕母体子宫内。解析：(1)图中a表示核移植过程，b表示早期胚胎培养过程，c表示胚胎移植过程，因此小羊X是采用核移植和胚胎移植技术等产生的克隆羊；图中a表示体外受精过程，b表示早期胚胎培养过程，c表示胚胎移植过程，d过程采用了转基因技术，因此小羊Y是采用体外受精、基因工程和胚胎移植技术等产生的转基因试管羊。图与图均采用了动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植技术。(2)图中，首先要用激素对C羊和代孕羊H进行同期发情处理；后用促性腺激素实现超数排卵，M中期的卵母细胞具备与获能精子在体外完成受精的能力。(3)图中，过程d表示将目的基因导入受体细胞，该过程一般选用质粒作为外源基因的载体，显微注射法是将目的基因导入动物细胞的最有效方法；检测外源基因是否导入受精卵，可采用DNA分子杂交技术(基因探针技术)。(4)早期胚胎需在体外培养到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母体子宫内。答案：(1)动物体细胞核移植动物细胞培养早期胚胎培养胚胎移植(2)同期发情获能M中(3)质粒DNA分子杂交(4)桑椹胚或囊胚5(2014高考山东卷)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：(1)htPA基因与载体用_切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要经过_，才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的_。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到_，说明目的基因成功表达。解析：(1)将目的基因和载体用同一种限制酶切割后能产生相同的黏性末端，便于构成表达载体。检测目的基因是否成功插入的技术为DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素可促进母羊超数排卵。采集的精子必须利用获能液处理后才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物受精卵的常用方法是显微注射法。为了获得母羊，需对胚胎进行性别鉴定，性染色体组成为XX类型才能发育为母羊。利用胚胎分割和移植技术可获得多个个体，体现了早期胚胎细胞可发育成个体的全能性。(4)基因成功表达的标志是产生了相应的蛋白质，因此htPA基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物)。答案：(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)6(2018山东烟台诊断)2013年，全球首批全基因组测序的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。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个细胞左右的胚胎，叫_，可用于胚胎移植。(2)目前SRYPCR法是对胚胎的性别进行鉴定最有效最准确的方法。操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个_(填“部位”)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。(3)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)促性腺激素能够促进排卵；到了囊胚阶段出现孵化现象，透明带才破裂，在此之前的发育，都在透明带内。(2)用SPYPCR法进行性别鉴定，选用提取含DNA的细胞，理论上任何部位都可以，为了保证胎儿正常发育一般选用滋养层细胞。SRY特异性探针出现阳性反应者，说明含有SPY基因，为男性。(3)第一极体位于卵细胞膜和透明带之间。答案：(1)促性腺激素透明带桑椹胚(2)滋养层引物滋养层细胞的DNA男(3)卵细胞膜透明带7中国科研团队在国际上率先完成了“单个卵细胞的高精度基因组测序”，该技术或可将试管婴儿的活产成功率从30%提至60%，并检测与遗传疾病有关的DNA序列变异，降低帕金森氏综合征等疾病遗传到下一代的风险。(1)“试管婴儿”技术与克隆人本质的区别是前者为_生殖方式。(2)获得“试管婴儿”需要胚胎工程的技术有_、_和胚胎移植等。理论上要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_。(3)在医学上可用_细胞来治疗帕金森氏综合征。该细胞是从_中分离出来的一类细胞。(4)现在大多数人反对设计试管婴儿，其原因是_。解析：(1)试管婴儿是由受精卵发育来的，属于有性生殖，克隆属于无性生殖。(2)可采用胚胎分割技术获得“同卵双胞胎”。(3)胚胎干细胞具有全能性，可通过胚胎干细胞移植来治疗某些由细胞功能问题引起的疾病。(4)设计试管婴儿会淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部分人认为这是对生命的不尊重，从而引发伦理问题。答案：(1)有性(2)早期胚胎培养体外受精胚胎分割(3)胚胎干(ES、EK)早期胚胎或原始性腺(4)对生命不尊重，违反伦理道德8美国新希望生殖医学中心张进领衔的团队2016年10月19日在美国生殖医学学会会议上正式宣布，世界首个细胞核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死性脑病基因的母亲带来了希望，下图是培育过程示意图，据图回答下列问题：(1)由于女性自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射_激素，促使一次有更多的卵泡发育。(2)图中采用的操作方法是_，重组卵细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2，CO2的主要作用是_。(3)在该过程中，张进团队故意要“制造”男孩，原因是男性的_不会传给下一代，这样能保证下一代的安全。过程为_，过程为_，需待试管胚胎发育到_阶段移植到母亲甲的子宫中。(4)设计试管婴儿技术与解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是设计试管婴儿植入前需对胚胎进行_。解析：(1)进行超数排卵时，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发育。(2)为将母亲甲的细胞核移入捐献者乙的细胞质中，采用的操作为细胞核移植，为重组卵细胞体外培养，所需的气体主要是O2和CO2，CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)精子中的线粒体不会进入卵细胞，不会传给下一代，这样能保证下一代的安全。过程为早期胚胎培养，过程为胚胎移植，需待试管胚胎发育到816个细胞阶段移植到母亲甲的子宫中。(4)设计试管婴儿是为了确保下一代具有某些长处或者避免某些缺陷，因此胚胎植入以前需要进行遗传学诊断筛选出合适的胚胎，而解决不孕夫妇的生育问题出现的试管婴儿不需要进行遗传学诊断。答案：(1)促性腺(2)核移植维持培养液的pH(3)线粒体早期胚胎培养胚胎移植816个细胞(4)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断，合理即可)9英国生理学家罗伯特爱德华兹被称为“试管婴儿之父”。如今试管婴儿已发展到第三代。(1)第一代试管婴儿是将精子和卵子在体外完成受精，待受精卵发育到早期胚胎，再移入子宫继续发育产生的新个体。精子与卵细胞在体外受精完成的标志是_。(2)第二代试管婴儿是指通过显微操作系统将单个精子直接注射到卵子中，使其受精的技术。该技术解决因男性因素导致的不育问题，如精子无顶体或顶体功能异常等。在精子形成过程中，细胞中的_将发育成顶体。受精阶段中，顶体的作用是_。胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，因此可利用激素对受体进行_处理。此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(3)第三代在人工助孕与显微操作的基础上，胚胎着床前进行基因诊断，使不孕不育夫妇不仅能喜得贵子，而且能优生优育。基因检测的原理是利用_技术来检测是否有遗传病。(4)科学研究中，科学家尝试将外源基因导入小鼠受精卵中，则该外源基因可能随机插入小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因_。解析：(1)雌雄原核的融合显受精完成的标志。(2)在精子形成过程中，高尔基体将发育形成顶体，在受精时，顶体会发生顶体反应，释放顶体酶，溶解放射冠和透明带。胚胎移植时，需要对受体进行同期发情处理，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。(2)可利用DNA分子杂交技术进行基因检测，以诊断是否患有遗传病。(4)若外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达，会导致受精卵死亡。答案：(1)雌、雄原核的融合(2)高尔基体发生顶体反应，释放顶体酶，溶解放射冠和透明带同期发情免疫排斥(3)DNA分子杂交(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达