2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第三講 胚胎工程及倫理問題學(xué)案 新人教版

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1、 第三講　胚胎工程及倫理問題 [考綱展示] 1．動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)　2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)　3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)　4.生物技術(shù)中的倫理問題(Ⅰ) 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第261頁 一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1．精子與卵子的發(fā)生 項(xiàng)目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場所 睪丸曲細(xì)精管 卵巢 時間 從初情期開始 從胚胎出現(xiàn)性別分化后 變形 變形 不需變形 分裂 均等分裂 不均等分裂 結(jié)果 形成4個精子 形成1個卵子和3個極體 2.受精 (1)精子獲能：剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)

2、生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。 (2)卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到減Ⅱ中期時期，才具備與精子受精的能力。 (3)受精過程主要包括：精子穿過放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成融合。 3．胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。 (1)哺乳動物的早期胚胎發(fā)育是在輸卵管中進(jìn)行的，一般到桑椹胚期進(jìn)入子宮，囊胚期著床。 (2)卵裂：細(xì)胞分裂方式是有絲分裂。 (3)囊胚：由滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)構(gòu)成，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育全能性，能分化出幼體動物的所有組織器官。 (4)原腸胚：出現(xiàn)了三個胚層和原腸腔。 二、體外受精、胚胎移植、胚胎分割與胚胎干細(xì)胞

3、 1．體外受精 (1)精子的采集與獲能：獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。 (2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：給哺乳動物注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，然后從輸卵管中沖出；也可從廢棄的卵巢或活體卵巢中采集，但需要培養(yǎng)到減Ⅱ中期時，才可受精。 (3)體外受精：獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫? 2．早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。 (2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。 3．胚胎移植 (1)地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。 (2)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) ①移入：動物發(fā)情

4、排卵后，在一段時間內(nèi)同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。 ②收集：早期胚胎處于游離狀態(tài)。 ③存活：受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥。 ④遺傳特征：供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。 (3)基本程序：對供、受體的選擇和處理→配種或進(jìn)行人工授精→對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。 (4)意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。 4．胚胎分割 (1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動物后代，其實(shí)質(zhì)是動物的無性繁殖或克隆。 (3)注意：對囊胚分割時，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)

5、一步發(fā)育。 5．胚胎干細(xì)胞 (1)來源：早期胚胎或原始性腺。 (2)特點(diǎn)：形態(tài)上，體積小、核大、核仁明顯；功能上，具有發(fā)育的全能性；體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。 (3)培養(yǎng)過程 (4)應(yīng)用 ①可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。 ②是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料。 ③可以用于治療人類的某些頑疾，如帕金森綜合征等。 ④移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 ⑤定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。 三、生物技術(shù)中的倫理問題 1．人類克隆問題 (1)治療性克隆和生殖性克隆的比較 類型 項(xiàng)目

6、 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 從胚胎中取出干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品 水平 細(xì)胞水平 個體水平 聯(lián)系 都屬無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息相同 (2)態(tài)度：中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，但不反對治療性克隆。 2．試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較 如圖，后者比前者多了④過程： (1)不同點(diǎn) ①所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。 ②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。 (2)相同點(diǎn) 都是體外受精，并

7、進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 3．基因檢測 (1)概念：通過基因芯片對被檢測者細(xì)胞中的DNA分子或蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測，分析出被檢測者所含的各種致病基因和疾病易感基因情況的一種技術(shù)。 (2)原理：DNA分子雜交。 (3)爭論焦點(diǎn) ①基因檢測能否達(dá)到預(yù)防疾病的目的。 ②是否引起基因歧視、個人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。 1．受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶→精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識別→精子遺傳物質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞。 2．胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。 3．體外受精過程 受精→ 4．胚胎移植的基本程序

8、：對供、受體的選擇和處理→配種或進(jìn)行人工授精→對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。 有關(guān)胚胎工程的6個易混易錯點(diǎn) (1)受精卵進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成桑椹胚；細(xì)胞分化開始于囊胚，桑椹胚的形成沒有經(jīng)過細(xì)胞分化。 (2)囊胚細(xì)胞開始分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性。 (3)激素應(yīng)用：胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次對受體、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理用的是孕激素；第二次用于供體超數(shù)排卵的是促性腺激素。 (4)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。 (5)犢牛性狀：胚胎移植產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所用公牛和供體母牛，性別取決于公

9、牛提供何種類型的精子，與受體母牛沒有關(guān)系。 (6)胚胎移植時間：不同動物胚胎移植的時間不同，牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，小鼠、家兔在桑椹胚前，人胚胎可在8～16個細(xì)胞階段移植。幾乎所有動物都不能培養(yǎng)到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r細(xì)胞分化程度較高，移植成功率很低。 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第263頁 考點(diǎn)一　體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．精子的發(fā)生 (1)不同種動物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，但與動物的體型大小無關(guān)。 (2)精子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是連續(xù)的，是在睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)進(jìn)行的。卵子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是不連續(xù)的，減數(shù)第一次分裂在卵巢內(nèi)完成

10、，產(chǎn)生一個次級卵母細(xì)胞和第一極體，進(jìn)入輸卵管在與精子的結(jié)合過程中完成減數(shù)第二次分裂，產(chǎn)生一個成熟的卵子和第二極體。當(dāng)原核融合時，第一極體完成分裂，形成2個第二極體。有的哺乳動物的第一極體不再分裂。 2．卵子的發(fā)生 (1)哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前(即胎兒時期)完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。 (2)哺乳動物卵巢、卵泡和卵子的關(guān)系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的場所，內(nèi)部包含許許多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有輔助結(jié)構(gòu)——透明帶，由卵丘細(xì)胞(卵泡細(xì)胞)形成放射冠。 3．受精過程中的“三大反應(yīng)”和防止多精子入卵受精的“兩道屏障”

11、 (1)頂體反應(yīng)：精子釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。 (2)透明帶反應(yīng)：在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，這是防止多精子入卵受精的第二道屏障。 4．胚胎發(fā)育過程 (1)起點(diǎn)是受精卵分裂，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時即已開始，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。 (2)卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個細(xì)胞的體積會隨分裂的進(jìn)行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。 (3)桑椹胚以前的

12、細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性最高，是胚胎分割的最佳時期。 (4)桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。 [易混易錯] 受體及胚胎發(fā)育的2個易錯點(diǎn) (1)受精過程的三個易混點(diǎn) ①精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。 ②排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 ③受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 (2)卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 ①有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。 ②細(xì)

13、胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個細(xì)胞體積減小。 ③細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細(xì)胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。 [針對訓(xùn)練] 1．如圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，請回答下列問題： (1)A細(xì)胞是________，在進(jìn)行體外受精前要對精子進(jìn)行________處理。 (2)進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育到________時期的胚胎進(jìn)行操作。 (3)②指的是________。 (4)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個或多個個體具有相同遺傳性狀的根本原因是_____________________________

14、___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，應(yīng)注意____________________________。 (6)受體母牛必須和供體牛屬于________。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________ _________

15、_______________________________________________________________。 解析：將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵，受精卵經(jīng)過體外培養(yǎng)形成早期胚胎。為了快速繁育優(yōu)良品種，可以采用胚胎分割的技術(shù)手段，即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割，分割后產(chǎn)生的個體因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)相同，所以性狀表現(xiàn)很相似。在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。大量的研究已經(jīng)證明，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。 答

16、案：(1)次級卵母細(xì)胞　獲能　(2)桑椹胚或囊胚　(3)囊胚腔　(4)來源于同一個受精卵，具有相同的遺傳物質(zhì)　(5)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育　(6)同一物種　受體子宮對外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng) 考點(diǎn)二　胚胎工程的應(yīng)用及前景 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1．胚胎工程的操作流程分析 (1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) ①哺乳動物排卵后，同種動物供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這是胚胎能夠移入受體的生理基礎(chǔ)。 ②早期胚胎形成后，未與母體子宮建立聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這是胚胎收集的生理基礎(chǔ)。 ③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)，這是胚胎在受體內(nèi)能夠

17、存活的生理基礎(chǔ)。 ④供體胚胎可與受體子宮建立聯(lián)系，且不影響供體胚胎的遺傳特性，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎(chǔ)。 (2)實(shí)質(zhì)：是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。 (3)優(yōu)勢：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。 (4)胚胎移植過程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。 (5)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。 (6)胚胎移植的意義：①加

18、速育種工作和品種改良；②大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；③一胎多產(chǎn)；④保存品種資源和瀕危物種；⑤可充分發(fā)揮優(yōu)良個體的繁殖潛能，縮短繁殖周期，增加一生繁殖的后代數(shù)量。 [特別提醒] 胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的，還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的。 2．胚胎分割 (1)概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。 (2)理論基礎(chǔ)：細(xì)胞的全能性。 (3)使用的主要儀器：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。 (4)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (5)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分

19、割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (6)意義：加快繁殖速度，是動物無性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。 (7)特點(diǎn)：后代具有相同的遺傳物質(zhì)。 3．試管動物與克隆動物的比較 比較項(xiàng)目 試管動物 克隆動物 技術(shù)基礎(chǔ) 體外受精、胚胎移植 核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎(分割)移植 實(shí)例 試管牛 多利羊 過程 生殖方式 有性生殖 無性生殖 遺傳物質(zhì) 遺傳物質(zhì)來自兩個個體 遺傳物質(zhì)大部分來自供核生物體 意義 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期 加速家畜遺傳改良進(jìn)程、挽救瀕危物種等 [特別提醒] 胚胎移植中供體與受體的確定：

20、提供胚胎的個體稱為供體，接受胚胎移植的個體稱為受體；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物一般為常見的或現(xiàn)存量大的同種健康品種。 [針對訓(xùn)練] 2．我國已實(shí)現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。以下是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程，a～h表示操作過程，請回答： (1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是_______(填字母)，d操作的名稱是________，h操作的核心是________，受精時受體的卵母細(xì)胞處于________期。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號代表的結(jié)構(gòu)名稱是①_______________________________________________

21、______________________， ②__________，③__________。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個新個體，可對發(fā)育到______________階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，應(yīng)注意________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖中用到的激素是________，移植后的胚胎能在受體子宮

22、中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。 解析：胚胎工程包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等多種技術(shù)。(1)培育“試管牛C”包括體外受精→胚胎移植→后代(a→b→f→g)；d操作是指胚胎移植，h操作是指基因工程技術(shù)，其核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建；受精時受體的卵母細(xì)胞處于MⅡ中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括：③(內(nèi)細(xì)胞團(tuán))、①(滋養(yǎng)層)和②(囊胚腔)，胚胎分割時一般采用的是囊胚或桑椹胚，這兩個階段的細(xì)胞分化程度相對較低；對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的均

23、等分割。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根據(jù)受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)的原理使胚胎在受體子宮中存活。 答案：(1)a→b→f→g　胚胎移植　基因表達(dá)載體的構(gòu)建　MⅡ中　(2)滋養(yǎng)層　囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　桑椹胚或囊胚　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(3)促性腺激素　受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 考點(diǎn)三　干細(xì)胞培養(yǎng)及倫理問題 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 一、干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用 1．干細(xì)胞的種類 名稱 全能干細(xì)胞 多能干細(xì)胞 專能干細(xì)胞 特點(diǎn) 具有形成機(jī)體的組織或器官，甚至形成完整個體的潛能 具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體 只能分化成特定器官或具有特

24、定功能的一類干細(xì)胞 舉例 受精卵、胚胎干細(xì)胞 造血干細(xì)胞 神經(jīng)干細(xì)胞 應(yīng)用 用于發(fā)生病變的器官移植等 造血干細(xì)胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段 通過神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥 2.胚胎干細(xì)胞的來源和特點(diǎn) 胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，包括人類囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長期維持未分化狀態(tài)，又有全能分化的潛能，在體外培養(yǎng)時仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型，在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下，能分化成各類細(xì)胞。因此，它是細(xì)胞的源頭，是全能細(xì)胞，并能夠制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。 3．胚胎干細(xì)胞的培育過程 4．胚胎干細(xì)胞的主要用

25、途 (1)將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動物。 (2)培育出人造組織器官，用于器官移植。 (3)改良創(chuàng)造動物新品種。 二、生物技術(shù)的倫理問題 1．試管嬰兒與克隆人 (1)試管嬰兒的培育過程 精子卵細(xì)胞受精卵嬰兒 (2)克隆人的培育過程 2．治療性克隆和生殖性克隆的比較 類型 項(xiàng)目 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別 目的 治療人類疾病 用于生育，產(chǎn)生新個體 水平 細(xì)胞水平 個體水平 聯(lián)系 都屬于無性繁殖；產(chǎn)生的新個體、新組織遺傳信息相同 3.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較 (1)不同點(diǎn)

26、 ①所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。圖中①②③是試管嬰兒的培育過程，①②④⑤是設(shè)計(jì)試管嬰兒的培育過程。 ②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。 (2)相同點(diǎn)：都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 [針對訓(xùn)練] 3．(2017·河南信陽模擬)“試管嬰兒”技術(shù)是將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出，在體外完成受精，并在體外培養(yǎng)，使其發(fā)育到如圖所示的時期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會，也為人類的

27、優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答： (1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是________。 A．有性生殖　 B．組織培養(yǎng) C．克隆技術(shù) D．基因工程 (2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，進(jìn)而形成器官和系統(tǒng)。從細(xì)胞水平看，卵裂的分裂方式是________________。 (3)圖示時期是胚胎發(fā)育的________期。 (4)在該圖下一時期，b細(xì)胞最可能成為________胚層的一部分。 (5)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是__________。雙胞胎的性別是否相同？______________。 (6)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設(shè)計(jì)嬰兒性別

28、，其原因是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)試管嬰兒技術(shù)實(shí)際是體外受精，即經(jīng)過精卵結(jié)合，所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明帶中進(jìn)行的早期胚胎發(fā)育，細(xì)胞數(shù)目不斷增多，此時的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂。(3)圖示時期的特點(diǎn)是含有一個腔，即囊胚腔，所以稱為囊胚期。(4)圖示胚胎發(fā)育過程中，b細(xì)胞從囊胚表面運(yùn)動到內(nèi)部，形成

29、一層內(nèi)層細(xì)胞，最終形成內(nèi)胚層。(5)將一個受精卵發(fā)育形成的早期胚胎一分為二，再移植到母體子宮發(fā)育，可形成兩個嬰兒，即同卵雙胞胎，性別相同。(6)濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)設(shè)計(jì)嬰兒性別會引起性別比例失調(diào)，且違反了倫理道德。 答案：(1)A　(2)有絲分裂　(3)囊胚　(4)內(nèi)　(5)胚胎分割移植　相同　(6)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第266頁 練全國高考真題——知考查重點(diǎn) 1．(2013·高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)閱讀如下資料： 資料甲：科學(xué)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。

30、 資料乙：T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性。科學(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。 資料丙：兔甲和兔乙是同一物種的兩個雌性個體，科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi)，成功產(chǎn)出兔甲的后代，證實(shí)了同一物種的胚胎可在不同個體的體內(nèi)發(fā)育。 回答下列問題： (1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用________________法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是________________和________________。在

31、培育有些轉(zhuǎn)基因植物時，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)資料乙中的技術(shù)屬于________________工程的范疇，該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對________進(jìn)行改造，或制造一種________的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽

32、鏈的________序列發(fā)生了改變。 (3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到________種的、生理狀態(tài)相同的另一個雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中，兔甲稱為________體，兔乙稱為________體。 解析：(1)將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞常用顯微注射法；構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制性核酸內(nèi)切酶對目的基因所在的DNA和載體進(jìn)行切割，還需要DNA連接酶將目的基因與載體結(jié)合；農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，故可用農(nóng)桿菌感染植物，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。(2)資料乙中的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的

33、范疇，通過改造基因，對T4溶菌酶這種蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，使組成該酶的氨基酸序列發(fā)生了改變，從而提高了T4溶菌酶的耐熱性。(3)由于同一物種的生理特性相同，因此進(jìn)行胚胎移植時，受體與供體物種相同，易于成功；兔甲是提供胚胎的個體，稱為供體，兔乙是接受胚胎的個體，稱為受體。 答案：(1)顯微注射　限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶　農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中　(2)蛋白質(zhì)　現(xiàn)有的蛋白質(zhì)　新蛋白質(zhì)　氨基酸　(3)同　供　受 2．(2015·高考山東卷)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下： (1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的________技術(shù)，過

34、程②采用的是胚胎工程中的________技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________。 (3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用________和________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來自囊胚中的________。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體________(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 解析：(1)由圖示

35、可知，過程①表示利用個體A的去核卵(母)細(xì)胞和個體B的體細(xì)胞核通過核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞；過程②表示將重組細(xì)胞進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，培養(yǎng)至囊胚期，然后從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲取胚胎干細(xì)胞，之后定向誘導(dǎo)分化形成所需要的組織器官并進(jìn)行器官移植。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)需要適宜的外界條件，例如無菌無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境等，其中CO2用以維持培養(yǎng)液的pH。(3)基因工程中需要用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，以獲得相同的末端，再用DNA連接酶連接成基因表達(dá)載體；基因表達(dá)載體包含目的基因、標(biāo)記基因、啟動子、終止子等結(jié)構(gòu)，標(biāo)記基因用于篩選成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞來自內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞或原始性腺細(xì)胞；

36、圖示克隆器官細(xì)胞核來自個體B，獲得的組織器官與個體B不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 答案：(1)(體細(xì)胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或：酸堿度) (3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)　DNA連接酶(兩空可顛倒)　標(biāo)記　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B 3．(2015·高考重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交： ♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是______

37、__性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力，需對其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過程________中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程________的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術(shù)。 解析：(1)B為適宜本

38、地生長的母牛，選擇B作為母本可保證胚胎在母體內(nèi)正常生長發(fā)育。具高產(chǎn)奶基因的純種公牛與具適宜本地生長基因的純種母牛雜交的后代C未表現(xiàn)出高產(chǎn)奶性狀，說明高產(chǎn)奶是隱性性狀(假設(shè)由基因a控制)；同時C表現(xiàn)為適宜本地生長，說明適宜本地生長是顯性性狀(假設(shè)由基因B控制)?！酇(aabb)×♀ B(AABB)→C(AaBb)，♂ A(aabbXY)×♀C(AaBbXX)→1/8aaBbXX。(2)胚胎工程中精子要具有受精能力，需對其進(jìn)行獲能處理；卵子的成熟在受精過程(即圖中③)中完成。在胚胎培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中的葡萄糖的作用是供能。為篩選出具有優(yōu)良性狀(即高產(chǎn)奶、適宜本地生長)的母牛，在胚胎移植前需鑒定胚胎

39、的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因。(3)采用胚胎分割技術(shù)可提高已有胚胎的利用率。 答案：(1)生長發(fā)育(或胚胎發(fā)育)　隱性　♂ A×♀ C　1/8　(2)獲能或增強(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因?、凇?3)胚胎分割 4．(2015·高考安徽卷)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子Ⅸ醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖。 (1)由過程①獲得的A為_______________________________________。 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核，目的是__________________。 受體應(yīng)選用___

40、_________期卵母細(xì)胞。 (3)進(jìn)行胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生________，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆，理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)依據(jù)圖示，①為表達(dá)載體構(gòu)建過程，A為含有目的

41、基因的表達(dá)載體。(2)在核移植前，去掉受體卵母細(xì)胞核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞；受體細(xì)胞應(yīng)選用減Ⅱ中期的卵母細(xì)胞。(3)在胚胎移植時，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為重組胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，故理論上可獲得無限個轉(zhuǎn)基因綿羊。 答案：(1)含目的基因的表達(dá)載體　(2)保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞　MⅡ　(3)免疫排斥反應(yīng)　(4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 練各地市模擬——知命題熱點(diǎn) 5．(2017·廣東六校聯(lián)考)為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方

42、法，請根據(jù)圖示信息回答下列問題。 (1)試管牛的培育屬于________________(填“有性繁殖”或“無性繁殖”)；試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、________________等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是________________。 (2)促使B牛多排卵的激素一般是____________。對B牛和D牛要進(jìn)行________處理。 (3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是__________________________。 (4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將________和乳腺蛋白基因的____

43、____、________等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是________)，再通過__________法導(dǎo)入牛的________________中。 解析：(1)試管牛的培育屬于有性繁殖，試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是動物細(xì)胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素處理供體母牛，促使其超數(shù)排卵；胚胎移植時，要對受體母畜和供體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個極體。(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將生長激素基因和乳腺蛋白基因的啟

44、動子、終止子等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是限制酶和DNA連接酶)，再通過顯微注射法導(dǎo)入牛的受精卵中。 答案：(1)有性繁殖　胚胎移植　動物細(xì)胞核具有全能性 (2)促性腺激素　同期發(fā)情 (3)在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個極體 (4)生長激素基因　啟動子　終止子　限制酶和DNA連接酶　顯微注射　受精卵 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第375頁 一、選擇題 1．奧地利科學(xué)家已經(jīng)使用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育出微型人腦。部分培育過程為科研人員選取人類胚胎干細(xì)胞或成人皮膚細(xì)胞，將其培育成神經(jīng)外胚層，再放入特制的凝膠中，引導(dǎo)組織進(jìn)一步生長。請回答下列有關(guān)胚胎工程的問題： (1)哺乳動物的胚

45、胎干細(xì)胞又叫ES或EK細(xì)胞，是從________或________中分離出來的一類細(xì)胞。這種細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、________大、核仁明顯；在功能上，具有________，即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。 (2)利用胚胎干細(xì)胞可治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過程的最重要的原因是________(填“細(xì)胞分裂”或“細(xì)胞分化”)。 (3)胚胎工程的應(yīng)用除上述的胚胎干細(xì)胞之外，還包括________和胚胎分割。其中胚胎分割要選取發(fā)育良好，形態(tài)正常的________；對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要將________，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (4)在胚胎分割過程中，做DNA

46、分析性別鑒定時，一般要選取________細(xì)胞。通過胚胎分割產(chǎn)生的后代的性別________(填“相同”或“不同”)。 解析：(1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。(2)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能，因此治療肝衰竭主要利用的就是這一特性。(3)胚胎工程的應(yīng)用包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細(xì)胞；一般選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割；對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的

47、恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)做DNA分析性別鑒定時一般要選取滋養(yǎng)層細(xì)胞，通過胚胎分割產(chǎn)生相同性別的子代。 答案：(1)早期胚胎　原始性腺　細(xì)胞核　發(fā)育的全能性　(2)細(xì)胞分化　(3)胚胎移植　桑椹胚或囊胚　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割　(4)滋養(yǎng)層　相同 2．哺乳動物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段，該項(xiàng)技術(shù)為研究隱性基因功能提供了理想的細(xì)胞模型。下圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法。請分析回答。 (1)方法一中，研究人員需對實(shí)驗(yàn)小鼠注射________，使其________，從而獲得更多的卵母細(xì)胞。用SrCl2溶液處理、激活卵母細(xì)胞，在體外選用特制的培養(yǎng)液培養(yǎng)至_______

48、_期，從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離、篩選出胚胎干細(xì)胞。采用這種方法獲得的單倍體胚胎干細(xì)胞稱為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞。 (2)采用方法二可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。受精階段，防止多精入卵的第一道屏障是________。研究人員用特定方法去除細(xì)胞M中的________原核，再對處理后的細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、分離和篩選。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠單倍體胚胎干細(xì)胞存在自發(fā)二倍體化的現(xiàn)象。為此，可以通過測定并分析細(xì)胞內(nèi)DNA分子的含量，或利用顯微鏡觀察處于________(寫出分裂類型及時期)細(xì)胞的染色體數(shù)目進(jìn)行確定。 解析：(1)超數(shù)排卵利用的激素是促性腺激素。胚胎發(fā)育到囊胚階段出現(xiàn)細(xì)胞分化，形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)

49、防止多精入卵的第一道屏障是透明帶反應(yīng)。將受精卵中的雌原核去掉，保留雄原核，經(jīng)培育可以得到孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。(3)觀察染色體形態(tài)、計(jì)數(shù)染色體數(shù)目的最佳時期是細(xì)胞有絲分裂中期，因?yàn)榇藭r染色體螺旋化程度最高且著絲點(diǎn)整齊排列在赤道板上。 答案：(1)促性腺激素　超數(shù)排卵　囊胚　(2)透明帶反應(yīng)　雌　(3)有絲分裂中期 3．2013年12月20日，美國《細(xì)胞》雜志發(fā)布，中國科研團(tuán)隊(duì)在國際上率先完成了“單個卵細(xì)胞的高精度基因組測序”，該技術(shù)或可將試管嬰兒的活產(chǎn)成功率從30%提至60%，并檢測與遺傳疾病有關(guān)的DNA序列變異，降低帕金森氏綜合征等疾病遺傳到下一代的風(fēng)險。 (1)“試管嬰兒”技術(shù)與克隆

50、人本質(zhì)的區(qū)別是前者為________生殖方式。 (2)獲得“試管嬰兒”需要的胚胎工程技術(shù)有________________、________和胚胎移植等。胚胎移植通常要將胚胎培養(yǎng)到________階段。理論上要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是________。 (3)在醫(yī)學(xué)上可用____________細(xì)胞來治療帕金森氏綜合征。該細(xì)胞是由________________中分離出來的一類細(xì)胞。 (4)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設(shè)計(jì)試管嬰兒，其原因是________________________________________________________________________ ___

51、_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)試管嬰兒是由受精卵發(fā)育來的，屬于有性生殖，克隆屬于無性生殖。(2)胚胎需發(fā)育到桑椹胚或囊胚時期才能進(jìn)行移植。(3)胚胎干細(xì)胞具有全能性，可通過胚胎干細(xì)胞移植來治療某些由于細(xì)胞功能問題引起的疾病。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒會淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部分人認(rèn)為這是對生命的不尊重，從而引發(fā)倫理問題

52、。 答案：(1)有性 (2)早期胚胎培養(yǎng)　體外受精　桑椹胚或囊胚　胚胎分割 (3)胚胎干(ES、EK)　早期胚胎或原始性腺 (4)對生命不尊重，違反倫理道德 4．電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲，現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請回答： (1)實(shí)驗(yàn)中，通常用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞，這是因?yàn)镋S細(xì)胞在功能上具有________特征。這種細(xì)胞一般可以從哺乳動物的________或________中分離出來。 (2)在培養(yǎng)重組細(xì)胞時，為了維持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入________。為防止

53、雜菌污染，可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的________。 (3)胚胎移植時，通常將早期胚胎移植到同種且________與供體相同的動物體內(nèi)，受體對外來胚胎基本上不發(fā)生________。正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”，這種生殖方式為________。若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將________階段的胚胎進(jìn)行分割。 (4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用________技術(shù)，先檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊的染色體上。 解析：(1)胚胎干細(xì)胞一般從哺乳動物的原始性腺或早期胚胎中分離出來。由于胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，故常作為目的基因的受體細(xì)胞。(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)時，為了維

54、持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入抑制因子。為防止雜菌污染，可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。(3)受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以胚胎移植時，通常將早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的同種動物體內(nèi)。若需要一次產(chǎn)生多個個體，可將囊胚或桑椹胚階段的胚胎進(jìn)行分割。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用DNA分子雜交技術(shù)，先檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊染色體上，也可使用抗原—抗體法檢測乳汁中是否有蛛絲蛋白。 答案：(1)發(fā)育的全能性　原始性腺　早期胚胎　(2)抑制因子　抗生素　(3)生理狀態(tài)　免疫排斥反應(yīng)　無性生殖　囊胚或桑椹胚　(4)DNA分子雜交 5．我國首例“第

55、三代試管嬰兒”在上海誕生，這是我國生殖輔助技術(shù)領(lǐng)域的一個里程碑。請回答下列問題： (1)第一代試管嬰兒針對女性輸卵管堵塞患者，用穿刺針將________(填細(xì)胞名稱)取出，采集的細(xì)胞需要在體外培養(yǎng)成熟，才能與________受精。第二代試管嬰兒則針對男性少、弱、畸形精子癥患者，通過________技術(shù)將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)幫助受精。第三代試管嬰兒要在胚胎移植前______________________，從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。 (2)母體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生________，這為胚胎在母體內(nèi)存活提供了可能。 (3)現(xiàn)在我國大多數(shù)人反對設(shè)計(jì)試管嬰兒性別，原因是____

56、____________________，在進(jìn)行試管嬰兒設(shè)計(jì)時一定不能違反________。 解析：(1)第一代試管嬰兒技術(shù)中采集的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與獲能的精子結(jié)合，形成受精卵，經(jīng)短期培養(yǎng)后再植入母體子宮。第二代試管嬰兒技術(shù)中需要運(yùn)用顯微注射技術(shù)，將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)。第三代試管嬰兒，要在胚胎移植前對胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。(2)胚胎移植的前提是受體對外來的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)如果設(shè)計(jì)試管嬰兒性別得到允許，可能破壞人類正常的性別比例。 答案：(1)卵母細(xì)胞　獲能的精子　顯微注射　對胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷　(2)免疫排斥反應(yīng)　(3)可能破壞人類正常的性別比

57、例　人類倫理道德 6．隨著生活水平的提高，糖尿病的患病率增加，胰島素是治療糖尿病的常用藥，可通過基因工程創(chuàng)造出“胰島素羊”(該羊的乳汁中含有胰島素)，為糖尿病患者帶來福音。利用該技術(shù)生產(chǎn)胰島素的過程如圖所示。 重組DNA受體細(xì)胞轉(zhuǎn)基因羊提取胰島素 回答下列問題： (1)為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生胰島素的基因可從cDNA文庫中獲取，然后與________相連構(gòu)建成為重組DNA；圖中過程②是通過________等方法，將重組DNA導(dǎo)入羊的________獲得受體細(xì)胞。 (2)圖中過程③是先通過動物細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎，然后將胚胎移植到經(jīng)過____________處理的受體母羊子宮內(nèi)。目前對動物

58、細(xì)胞所需的營養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加________。若利用一個早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行________________________處理。 (3)若該“胰島素羊”(已知重組DNA已進(jìn)入細(xì)胞)乳汁中檢測到胰島素，其乳腺細(xì)胞分泌的胰島素與轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素相比所具有的優(yōu)點(diǎn)為______________________，原因是________________________________________________________________________ _______________________

59、_________________________________________________。 解析：(1)目的基因需要與運(yùn)載體結(jié)合構(gòu)建成為重組DNA才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；若導(dǎo)入動物的受精卵內(nèi)常采用顯微注射法。(2)胚胎移植的受體動物必須經(jīng)過同期發(fā)情處理。對動物細(xì)胞所需的營養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加動物血清。若利用一個早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行胚胎分割。(3)乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，故“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再

60、加工。 答案：(1)運(yùn)載體　顯微注射　受精卵 (2)同期發(fā)情　動物血清　胚胎分割 (3)轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再加工　乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體 7．(2017·山東泰安模擬)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。 (1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠________中獲取。 (2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為________，質(zhì)粒作為________，二

61、者需用________切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有____________有關(guān)。 (3)子代大鼠如果________________和________，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型。 (4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是________、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。 解析：(1)卵母細(xì)胞經(jīng)排出后，一般是進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精，為獲得卵母細(xì)胞還可以從已處死的雌鼠卵巢收集，但死亡的時間不能太長。(2)題中用高血壓的相關(guān)基因做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行致病機(jī)理的探討和治療藥物的篩選，該基因是目的基因，該基因與載體——

62、質(zhì)粒相結(jié)合，可將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合需要用相同的限制酶進(jìn)行切割，以期得到相同的黏性末端。質(zhì)粒上一般含有多個限制酶切割位點(diǎn)。(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，要通過檢測看其是否能夠成功表達(dá)，可以從分子水平和個體水平進(jìn)行檢測。(4)胚胎工程技術(shù)一般包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植等。 答案：(1)卵巢　(2)目的基因　載體　同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)　限制酶切割位點(diǎn)　(3)檢測到體內(nèi)有相關(guān)蛋白　出現(xiàn)高血壓　(4)體外受精 8．下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請回答下列問題： (1)圖Ⅰ所示制備單克隆抗體的過程，包括

63、__________________和動物細(xì)胞培養(yǎng)兩個過程，在進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，首先要將動物組織剪碎，然后用________處理，使其分散成單個細(xì)胞，制備成細(xì)胞懸液。 (2)A細(xì)胞的特點(diǎn)是____________________________，經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行__________________和抗體檢測，經(jīng)多次篩選就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，最后進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)。 (3)單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，具有______________的特點(diǎn)。 (4)圖Ⅱ所示過程為優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過程，該過程需要進(jìn)行胚胎移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是___

64、____________________________。 (5)若要同時獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對圖Ⅱ所示囊胚階段的胚胎進(jìn)行________，操作過程需要特別注意的問題是__________________________，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 解析：(1)單克隆抗體的制備包括動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞培養(yǎng)。在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，需用胰蛋白酶處理。(2)A為雜交瘤細(xì)胞，既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備的優(yōu)點(diǎn)。(4)胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(5)要同時獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛需采用胚胎分割技術(shù)，需要將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。 答案：(1)動物細(xì)胞融合　胰蛋白酶 (2)既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體　克隆化培養(yǎng) (3)特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備 (4)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) (5)胚胎分割移植(或胚胎分割)　將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割 - 24 -