（全国通用版）2019版高考生物一轮复习 选考部分 现代生物科技专题 课时跟踪检测（四十三）胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题.doc

课时跟踪检测（四十三） 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题1我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系，为基因操作找到了新的动物模型，从而解决了二倍体哺乳动物体细胞不易进行基因操作和筛选，而生殖细胞已高度分化，不能在体外扩增培养的困难。操作过程如图所示，请据图回答：(1)图中切割目的基因和载体所用的酶是_，基因工程的核心步骤是_，终止子的作用是_。(2)单倍体胚胎干细胞取自囊胚的_，过程采用的技术手段是_，由此可见，单倍体胚胎干细胞能够代替精子，使卵细胞成功“受精”，支撑小鼠胚胎的全程发育。(3)早期胚胎能够在受体内存活的主要生理学基础是_。(4)和生殖细胞相比，单倍体胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以_。解析：(1)含有目的基因的外源DNA分子中含有三种限制酶(EcoR、Sma、BamH)的切割位点，而质粒上也含有EcoR和BamH切割位点，但Sma的切割位点在目的基因上，使用Sma酶切割会破坏目的基因，因此应选择EcoR和BamH对外源DNA分子和质粒进行切割，再用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；终止子的作用是使转录在所需要的地方停止下来。(2)内细胞团能发育成胎儿的各种组织，滋养层将发育成胎膜和胎盘，因此单倍体胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团。过程中将胚胎干细胞和卵母细胞融合需要采用细胞融合技术。(3)早期胚胎能够在受体内存活的主要生理学基础是受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥。(4)和生殖细胞相比，单倍体胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不分化，而生殖细胞已高度分化，不能在体外扩增培养。答案：(1)EcoR和BamH基因表达载体的构建使转录在所需要的地方停止下来(2)内细胞团细胞融合(3)受体对移植的胚胎不发生免疫排斥(4)增殖而不分化 2随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于_个体，性别为_。(2)在应用2、3、4中，若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，使其_。得到的卵母细胞需要发育至_(时期)才能受精。(3)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题； 对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将_均等分割，否则将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从_细胞取样做DNA分析。(4)应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸，还要加入_；向培养液中通入95%空气和5%二氧化碳，空气中的氧气参与细胞的代谢，二氧化碳可以维持培养基的_。解析：(1)应用1属于核移植技术，供体1主要提供细胞核，供体2主要提供细胞质(有细胞质基因)，所以小牛的遗传物质来自于供体1和供体2，且性别由供核的良种荷斯坦高产奶牛(雌)决定。(2)精子和卵子在体外受精前必须做好相应准备才能成功结合。(3)对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做DNA分析即可。(4)动物细胞培养需要无菌、无毒、营养、气体等条件。答案：(1)供体1和供体2雌性(2)获能减数第二次分裂中期(或M中期)(3)内细胞团滋养层(4)动物血清(或血浆)PH3.如图为某女性一次生育出男孩甲和乙的示意图：(1)产生精子的器官是_；过程X发生的场所是_，过程X的发生对后代遗传物质的意义是_。(2)过程Y的细胞分裂方式是_。(3)人胚胎发育经历的时期是_(用文字和箭头表示)。其中，细胞分化最关键的时期是_。(4)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa，乙为AA，其最可能的原因是_。(5)若甲、乙分别在两个自然环境差异很大的国家长大。举出一例两人一定相同的性状特征：_等；举出一例两人可能不同的性状特征：_等。(6)已知甲为六指症(常染色体显性遗传病)的纯合子患者，结婚之前已通过外科手术将多余的手指切除，且他的婚配对象是正常指，则其子女是否患六指症？_。说明原因：_。解析：(1)受精作用的场所是输卵管，通过受精作用形成个体的生殖方式是有性生殖，使后代获得了双亲的遗传物质且保持了亲本遗传物质的稳定性。(2)(3)合子发育成完整个体的一般步骤是：受精卵桑椹胚囊胚原肠胚胎儿，该过程进行的细胞分裂方式是有丝分裂。(4)甲、乙为同卵双胞胎，来自同一个受精卵。受精卵在有丝分裂时发生基因突变从而形成两种基因型的子代细胞，分别发育成甲和乙。(5)生物的性状受两方面影响，一是基因起决定作用，二是环境起影响作用。(6)六指症为常染色体显性遗传病，只切除手指并不能改变患者的基因型，甲是纯合子患者，所以其子女都患六指症。答案：(1)睾丸输卵管使后代具有两个亲本的遗传物质，维持遗传物质的稳定性(2)有丝分裂(3)受精卵桑椹胚期囊胚期原肠胚期组织、器官、系统形成胎儿原肠胚期(4)受精卵第一次卵裂的有丝分裂过程中发生了基因突变(5)眼球中虹膜的颜色胖瘦(6)都患六指症切除手指不能改变患者的基因型4毛角蛋白型中间丝(KIF )基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制性核酸内切酶和_。(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中，CO2的作用是_。(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。解析：(1)基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体的衍生物及动植物病毒等，其中质粒是最常用的运载工具；所需工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2)将皮肤组织块分散成单个细胞可使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)。在动物细胞培养过程中，CO2的作用是维持培养基(液)pH的相对稳定。(3)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传物质主要来自核供体。(4)把重组细胞培养到早期胚胎叫早期胚胎培养技术。在胚胎移植前，通过胚胎分割技术可获得较多胚胎。答案：(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素去核(4)(早期)胚胎培养技术胚胎分割5(2018禹州一模)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah为操作过程，请据图回答有关问题： (1)图中c的操作名称是_，d、f的操作名称是_。(2)图中用到的激素是_，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的_期，其中胚胎干细胞来源于_(填数字标号)。(3)过程h常用的方法是_。采用_技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)图中A、B牛的性别_(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。解析：(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。答案：(1)胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚(3)显微注射法DNA分子杂交(4)相同6近年来，“脐带血”(婴儿出生时留在胎盘和脐带中的血液)的保存成了众多家庭关注的话题。(1)已知“脐带血”中含有造血干细胞，这种细胞的全能性_(填“大于”或“小于”)胚胎干细胞，后者的主要来源是_。(2)目前“脐带血”最重要的应用是用来治疗白血病等疾病，由于“脐带血”数量较少，需要应用_技术以获得较大数量的干细胞，这一技术所需的条件主要是以下四方面：_的环境；全面充足的营养；适宜的温度和pH；气体环境，主要是_。(3)理论上，“脐带血”可以自用，也可用于他人。若自用，其优势是_。(4)除了利用现成的干细胞，还可诱导体细胞转变为干细胞甚至受精卵性质的细胞，如将体细胞与去核卵母细胞融合就可以达到这一目标，这就是_技术。近年来发现，将几种mRNA的逆转录产物添加到体细胞的基因组中也有同样的作用，这一技术属于_。解析：(1)已知“脐带血”中含有造血干细胞，这种细胞的全能性小于胚胎干细胞，胚胎干细胞的主要来源是早期胚胎和原始性腺。(2)“脐带血”数量较少，需要应用动物细胞培养技术以获得较大数量的干细胞，这一技术所需的条件主要是以下四方面：无菌无毒的环境；全面充足的营养；适宜的温度和pH；气体环境，主要是氧气和二氧化碳。(3)理论上，“脐带血”可以自用，也可用于他人。若自用，其优势是不会发生免疫排斥。(4)除了利用现成的干细胞，还可诱导体细胞转变为干细胞甚至受精卵性质的细胞，如将体细胞与去核卵母细胞融合就可以达到这一目标。将几种mRNA的逆转录产物添加到体细胞的基因组中也有同样的作用，这一技术属于基因工程。答案：(1)小于早期胚胎和原始性腺(2)动物细胞培养无菌无毒 氧气和二氧化碳(3)不会发生免疫排斥(4)核移植基因工程(重组DNA技术)7(2018烟台模拟)克隆羊多利的问世，在全世界引发了一场大讨论，其中关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类治疗性克隆的大概过程，请据图作答： (1)过程A表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_提供细胞质，进行人工重组。(2)经过程B得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。(3)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_的结果。(4)对于治疗性克隆仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？_，为什么？_。解析：(1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。答案：(1)细胞核移植卵子(次级卵母细胞)(2)未分化(3)全能性可以表达基因选择性表达(4)符合因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞8如图是科学家采用不同方法培育转基因母牛E的过程，请据图回答下列问题：(1)图中过程分别用到_酶、_酶和_酶，而过程运用了_技术。(2)若方法C是最常用的方法，则方法C是_；D代表处于_期的早期胚胎。(3)为获得更多的卵子，通常需要用_激素对良种奶牛进行处理，而代孕母牛则需要进行_处理。解析：(1)由图可知，过程是将质粒断开，需要用到限制性核酸内切酶，过程是以mRNA为模板逆转录形成双链DNA的过程，需要用到逆转录酶，过程为利用PCR技术在体外扩增DNA，过程是将目的基因和质粒构建重组质粒的过程，需要用到DNA连接酶。(2)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；A代表早期胚胎培养，B代表胚胎移植，因此，D代表处于桑椹胚或囊胚期的早期胚胎。(3)在胚胎工程中，通常用促性腺激素对供体(良种奶牛)进行处理，使其排出更多的卵子，而受体(代孕)母牛应利用孕激素进行同期发情处理。答案：(1)限制性核酸内切逆转录DNA连接PCR(2)显微注射法桑椹胚或囊胚(3)促性腺同期发情