（廣西專用）2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練36 胚胎工程及生物技術(shù)的倫理問題（含解析）新人教版

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1、考點(diǎn)規(guī)范練36　胚胎工程及生物技術(shù)的倫理問題 1.人的血清白蛋白(HAS)在臨床上需求量很大,目前通常將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中,利用奶牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白,基本步驟如下。 Ⅰ.采集良種供體奶牛的卵母細(xì)胞和精子,通過體外受精,形成受精卵; Ⅱ.將人血清白蛋白基因?qū)肽膛Ｊ芫?形成重組細(xì)胞; Ⅲ.電脈沖刺激重組細(xì)胞,促使其形成早期胚胎; Ⅳ.將胚胎移植到受體母牛的子宮中,最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。 請回答下列問題。 (1)步驟Ⅰ中,卵母細(xì)胞與精子結(jié)合過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)包括　　　　　　　　　　　　　　　　　。自然條件下,受精是在雌性動物的　　　　　　內(nèi)完成的。?

2、 (2)步驟Ⅱ中,將人的血清白蛋白基因?qū)肱Ｊ芫炎顬橛行У姆椒ㄊ恰　　　　　　　　　　?。?dǎo)入基因前,需要將血清白蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,這一步驟稱為　　　　　　　　　　　　　。? (3)步驟Ⅲ中,進(jìn)行動物早期胚胎的體外培養(yǎng)時,培養(yǎng)液中除了含有各種無機(jī)鹽和有機(jī)鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外,還需要添加　　　　和動物血清。一般情況下,通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的　　　　　,防止雜菌污染。? (4)步驟Ⅳ中,應(yīng)選擇性別為　　　　的奶牛胚胎進(jìn)行移植。? 答案:(1)透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng)　輸卵管 (2)顯微注射法　構(gòu)建基因表達(dá)載體 (3)激素　

3、抗生素 (4)雌性 解析:(1)防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。自然條件下,受精是在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成的。(2)將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法。在導(dǎo)入目的基因之前,需要構(gòu)建基因表達(dá)載體,即將血清白蛋白基因與奶牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起。(3)早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中除了各種無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分外,還需要添加激素和血清等天然成分。一般情況下,通常在合成培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素,其目的是防止污染。(4)血清白蛋白要從乳汁中提取,只有雌性奶牛才能產(chǎn)生乳汁,因此,必須選取雌性奶牛的胚胎進(jìn)行移植。 2.下圖是利用奶山

4、羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用白蛋白的流程圖,請回答下列問題。 (1)若要大量獲得目的基因,可使用　　　　　　　　擴(kuò)增白蛋白基因,通過③構(gòu)建的重組表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和　　　　　　　　、復(fù)制原點(diǎn)等部分。該重組表達(dá)載體導(dǎo)入的受精卵的性染色體組成應(yīng)為　　　　。? (2)如果需要通過①采集到更多的卵子,常用的激素是　　　　　　　　　　　　　;通過②采集的精子需　　　　后才能進(jìn)行受精作用。? (3)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外,還需要提供　　　　　(氣體)以維持　　　　　　　　　　。? (4)為使⑤能成功進(jìn)行,需要對奶山羊C進(jìn)行　　　　　　　　處理,使

5、之與供體的生理狀況保持相同。? 答案:(1)PCR技術(shù)　標(biāo)記基因　XX (2)促性腺激素　獲能 (3)CO2　培養(yǎng)液的pH (4)同期發(fā)情 解析:(1)目的基因常用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。基因表達(dá)載體包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動子、終止子和復(fù)制原點(diǎn)等部分。最終白蛋白基因表達(dá)產(chǎn)物在雌性動物的乳汁中提取,所以該重組表達(dá)載體導(dǎo)入的受精卵的性染色體組成為XX。 (2)對供體母畜注射促性腺激素可使其超數(shù)排卵,從而收集到更多的卵子;對精子需要進(jìn)行獲能處理后才能進(jìn)行受精作用。 (3)動物細(xì)胞培養(yǎng)時,需要一定的氣體環(huán)境,除了給予一定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外,還需要提供CO2氣體以維持培養(yǎng)液(基)的p

6、H。 (4)在進(jìn)行胚胎移植時需要對受體母奶山羊與供體母奶山羊進(jìn)行同期發(fā)情處理,使它們處于相同的生理狀態(tài)。 3.(2019河北衡水中學(xué)調(diào)研)2018年1月25日,我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,經(jīng)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育出第一批靈長類動物——食蟹猴,可作為研究癌癥等人類疾病的動物模型。下圖為用體細(xì)胞核移植技術(shù)培育食蟹猴的操作過程。請回答下列問題。 (1)獲得食蟹猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植,原因是?　。? (2)進(jìn)行過程①時,為提供成纖維細(xì)胞培養(yǎng)所需的無菌無毒環(huán)境,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗措施是　　　　　　　　　　　,其目的是　?　。? (3)由圖

7、可知,過程③是利用　　　　　　　　法將成纖維細(xì)胞注入食蟹猴去核的處于　　　　　　　　　　期的卵母細(xì)胞中。? (4)過程⑤的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在　　　　　　　　　　條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。胚胎移植的方法分為　　　　　　　　　　　兩種。? (5)上述實(shí)驗的突破之處是使用了Kd4d的mRNA,在確定其作用時,研究人員做了兩組實(shí)驗,其中A組用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)融合細(xì)胞,B組用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)注入了Kd4d的mRNA的融合細(xì)胞。實(shí)驗結(jié)果如下頁左上圖所示,圖中X為融合細(xì)胞發(fā)育成的胚胎數(shù)、Y為囊胚數(shù)、Z為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)數(shù)。分析實(shí)驗數(shù)據(jù)可知,Kd4d的mRNA的作用是??　。? 答案:(1)體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全

8、能性較難 (2)定期更換培養(yǎng)液　防止成纖維細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害 (3)顯微注射　減數(shù)第二次分裂中 (4)相同生理環(huán)境　手術(shù)法和非手術(shù)法 (5)提高融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率和囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率 4.目前,精子載體法逐漸成為最具誘惑力的制備轉(zhuǎn)基因動物的方法之一。該方法以精子作為外源基因的載體,使精子攜帶外源基因進(jìn)入卵細(xì)胞受精。在某地采集小鼠,采用精子載體法進(jìn)行A基因(目的基因)導(dǎo)入的研究。將小鼠的精子在保存液內(nèi)與含有A基因的重組質(zhì)粒保溫30 min,然后用于人工授精,共培育出127只小鼠。待小鼠生長至適宜大小時,對其中的36只進(jìn)行PCR和DNA分子雜交檢測。結(jié)果表明

9、,有6只攜帶有A基因。轉(zhuǎn)基因小鼠的體型大約為普通小鼠的2倍。請回答下列有關(guān)問題。 (1)A基因(目的基因)的表達(dá)效果與　　　　　　　　基因相同。? (2)利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因,PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、Taq酶、原料、引物以外,還應(yīng)含有　　　　　　。引物應(yīng)選用下圖中的　　　　　(填圖中標(biāo)號)。第四輪循環(huán)產(chǎn)物中同時含有上述兩種引物的DNA片段所占的比例為　　　　　　。? (3)上述過程中應(yīng)對精子進(jìn)行　　　　處理才能受精。? (4)請答出精子載體法的一個優(yōu)點(diǎn):?　。? (5)體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和　　　　　　　　　　　　　。?

10、(6)為了獲得更多的胚胎,可采用　　　　　　　　技術(shù)。? 答案:(1)生長激素 (2)模板(模板DNA)　A和D　7/8 (3)獲能 (4)簡便易行,經(jīng)濟(jì)有效,對卵原核無損傷,不需要穿過核膜等(答出1點(diǎn),合理即可) (5)受精卵的發(fā)育能力 (6)胚胎分割 解析:(1)由“轉(zhuǎn)基因小鼠的體型大約為普通小鼠的2倍”,可推知A基因(目的基因)的表達(dá)效果與生長激素基因相同。(2)利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因,PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、Taq酶、原料、引物以外,還應(yīng)含有模板;DNA合成時需要一對引物,且復(fù)制方向總是從子鏈的5'端向3'端延伸,故應(yīng)選擇圖中的引物A和D。第四輪循環(huán)共形成16

11、個DNA,其中2個DNA含有引物A或引物D,14個DNA含有引物A和引物D,占14/16=7/8。(3)對精子進(jìn)行獲能處理才能受精。(4)精子載體法之所以逐漸成為最具誘惑力的制備轉(zhuǎn)基因動物的方法之一,是因為該方法具有簡便易行,經(jīng)濟(jì)有效,對卵原核無損傷,不需要穿過核膜等優(yōu)點(diǎn)。(5)體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(6)為了獲得更多的胚胎,可采用胚胎分割技術(shù)。 5.杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),被稱為“鉆石級”肉用綿羊。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示,請據(jù)圖回答問題。 (1)此過程用到的生物技術(shù)有　　　　　　　　

12、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩個即可)。? (2)為了獲得更多的卵母細(xì)胞,需用　　　　　　　　　對雌性杜泊羊進(jìn)行處理。進(jìn)行體外受精前,需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到　　　　　期;精子需進(jìn)行　　　　處理。? (3)生產(chǎn)上常用　　　　　　　　　　期的胚胎進(jìn)行胚胎移植,移植的胚胎在受體綿羊體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)體外受精技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植等 (2)促性腺激素　MⅡ中　獲能 (3)桑椹胚或囊胚　受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 解析:(1)分析圖示可知,從采集卵母細(xì)胞、精子到受精卵的形成采用的

13、是體外受精技術(shù);將受精卵培養(yǎng)成早期胚胎采用的是早期胚胎培養(yǎng)技術(shù);將早期胚胎移入當(dāng)?shù)仄胀ňd羊體內(nèi),采用的是胚胎移植技術(shù)。(2)用促性腺激素處理雌性杜泊羊,使其超數(shù)排卵,可以獲得更多的卵母細(xì)胞。進(jìn)行體外受精前,需將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ中期;精子需進(jìn)行獲能處理。(3)生產(chǎn)上常用桑椹胚和囊胚期的胚胎進(jìn)行胚胎移植,移植的胚胎在受體綿羊體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 6.幾年前,英國議會下院投票通過一項歷史性法案,允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。“三親嬰兒”的培育過程可選用如下圖所示技術(shù)路線。請回答下列問題。 (1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的　　　　　　技術(shù)。圖

14、中“三親嬰兒”的染色體來自　　　　和父親提供的細(xì)胞核。? (2)進(jìn)行過程②時,所用的父親精子是經(jīng)過　　　　處理的。過程②中防止多精入卵的屏障有　　　　　　　　和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。? (3)過程③采用的是胚胎工程中的　　　　　　　　技術(shù),該過程所用培養(yǎng)液的成分除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及　　　　　　　　等物質(zhì)。? (4)若捐獻(xiàn)者攜帶紅綠色盲基因,則該基因不能遺傳給“三親嬰兒”,原因是?　。? 答案:(1)核移植　母親 (2)獲能　透明帶反應(yīng) (3)(早期)胚胎培養(yǎng)　動物血清 (4)紅綠色盲基因?qū)儆诤嘶?而捐獻(xiàn)者提供的是去核的卵母細(xì)胞

15、解析:(1)圖中過程①是將母親卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核移植到捐獻(xiàn)者去核后的卵母細(xì)胞中,這屬于細(xì)胞工程中的核移植技術(shù)。根據(jù)圖示可知,“三親嬰兒”的全部染色體來自母親卵母細(xì)胞和父親精子中的細(xì)胞核。(2)過程②為體外受精,受精前精子在體外需進(jìn)行獲能處理。防止多精入卵的屏障有透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(3)過程③表示受精卵培育成早期胚胎,該過程采用的是胚胎工程中的早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。哺乳動物胚胎培養(yǎng)需要“兩鹽”(無機(jī)鹽和有機(jī)鹽)、“兩素”(激素和維生素)、“兩酸”(核苷酸和氨基酸)和動物血清等。 7.下圖是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程。請據(jù)圖回答有關(guān)問題。 (1)與一般的繁育良種動物方式相比較,

16、胚胎移植的優(yōu)勢是　　　　　　　　　　　　　。為提高良種奶牛的繁殖能力,在獲取卵母細(xì)胞之前需用促性腺激素對奶牛進(jìn)行處理,目的是　　　　　　　　。? (2)“轉(zhuǎn)基因牛D”培育過程中,常用受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)圖中數(shù)字標(biāo)號①代表的結(jié)構(gòu)為　　　　　　　　　,①將來發(fā)育為　　　　　　　　　　　,c→d過程需對其均等分割的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。A、B?；蛐褪欠裣嗤?　　　。? (4)在培育良種牛的過程中,都運(yùn)用了動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,為防止雜菌的污染而要加入一定量的　　　　　　。?

17、答案:(1)可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力　超數(shù)排卵 (2)受精卵的全能性易于表達(dá) (3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　胎兒的各種組織　有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育　相同 (4)抗生素 解析:(1)與一般的繁育良種動物方式相比較,胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力;對良種母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵。(2)受精卵的全能性易于表達(dá),因此良種牛培育過程中,常用受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞。(3)圖中③為內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來發(fā)育為胎兒的各種組織;c→d過程需對其均等分割,這樣有利于胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。來自同一個胚胎的后代具有相同的基因型,因此A、B牛的基因型相同。(4)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,為防止雜

18、菌的污染而要加入一定量的抗生素。 8.下圖為培育試管嬰兒的大致流程圖,據(jù)圖回答問題。 (1)試管嬰兒技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展到了第三代,即在胚胎移植前對胚胎進(jìn)行　　　　　診斷,從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。第三代試管嬰兒技術(shù)在使用時反對用于設(shè)計　　　　　　　　。設(shè)計試管嬰兒時,為了提高受孕率,需用　　　　　　　　　處理以促進(jìn)母體排出更多的卵子。 ? (2)為了避免生出不健康的孩子,有時需對胚胎的性別進(jìn)行鑒定。目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序:從被測的囊胚中取出幾個　　　　(填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)”)細(xì)胞,提取DNA作為模板;然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即

19、SRY基因)的一段核苷酸序列作　　　　,在熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶的催化作用下進(jìn)行PCR擴(kuò)增;最后與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)的胚胎為男性。 ? (3)培育試管嬰兒涉及的生物技術(shù)有　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)等。? 答案:(1)遺傳學(xué)　嬰兒性別　促性腺激素 (2)滋養(yǎng)層　引物 (3)體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)(答出兩點(diǎn)即可) 解析:(1)第三代試管嬰兒技術(shù)可在胚胎移植前對胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷,從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。第三代試管嬰兒技術(shù)在使用時反對用于設(shè)計嬰兒性別,以防止人類的性別比例失調(diào)。用促性腺激素處理可促進(jìn)母體排出更多的卵子。(2)SRY-PCR是對移植前的人胚胎進(jìn)行性別鑒定的技術(shù),需從被測囊胚的滋養(yǎng)層中取出幾個細(xì)胞,以Y染色體上SRY基因(性別決定基因)的一段序列為引物,在熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶的催化作用下進(jìn)行PCR擴(kuò)增。如果某早期胚胎與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng),則證明含有Y染色體上的SRY基因,因此可判斷該胚胎發(fā)育成的個體是男性。(3)試管嬰兒是胚胎工程的具體應(yīng)用,涉及了體外受精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)以及動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)等。 7