2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第12單元 現(xiàn)代生物科技專題 第38講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題學(xué)案 蘇教版.doc

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第38講　胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 考試說(shuō)明 1.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)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.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ)。 5.生物武器對(duì)人類的威脅(Ⅰ)。 6.生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題(Ⅰ)。 ??考點(diǎn)一　體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育?? 1.胚胎工程的概念:對(duì)動(dòng)物　　　　　　　　　所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù),如　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　等技術(shù)。 2.精子和卵子的發(fā)生 項(xiàng)目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場(chǎng)所 睪丸曲細(xì)精管 　　　 時(shí)間 從　　　　開(kāi)始 　胚胎出現(xiàn)　　　　　　　后 變形 　　　 不需變形 分裂 均等分裂 　　　　　　　　(第一極體分裂除外) 結(jié)果 　形成　　　　個(gè)精子 　形成　　　　　和3個(gè)極體 3.受精 (1)概念:精子和卵子形成　　　　的過(guò)程。 (2)場(chǎng)所:雌性的　　　　。 (3)過(guò)程: ①準(zhǔn)備階段 ②受精階段 頂體反應(yīng) 4.早期胚胎的發(fā)育 圖12-38-1 1.受精過(guò)程中的“三大反應(yīng)”與防止多精入卵受精的“兩道屏障” (1)頂體反應(yīng):精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過(guò)程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。 (2)透明帶反應(yīng):精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng),稱作透明帶反應(yīng),它是防止多精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)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng),拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi),稱為卵細(xì)胞膜反應(yīng),這是防止多精入卵受精的第二道屏障。 2.關(guān)于受精過(guò)程的易錯(cuò)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(gè)極體;而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 3.胚胎發(fā)育過(guò)程中卵裂期物質(zhì)和體積變化 (1)有機(jī)物:胚胎沒(méi)有和母體建立聯(lián)系,沒(méi)有從母體獲取有機(jī)物,而一直有呼吸消耗,有機(jī)物總量減少。 (2)細(xì)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(gè)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(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。 角度1　考查體內(nèi)受精的過(guò)程 1.[2017天津六校高三期中] 如圖12-38-2表示高等動(dòng)物卵子的發(fā)生過(guò)程,敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.①階段存在的變異方式是基因突變、染色體變異 圖12-38-2 B.B是合子 C.階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的初情期 D.能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是①④ 角度2　考查早期胚胎發(fā)育的過(guò)程 2.如圖12-38-3表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題: 圖12-38-3 (1)寫出各個(gè)階段的名稱: A:　　　　,B:　　　　,C:　　　　。 (2)寫出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱: [2]　　　　,[4]　　　　,[5]　　　　,[7]　　　　,[8]　　　　。 (3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的　　　　性,B時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)　　　　　　,C時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)　　　　　　。 (4)[2]將來(lái)發(fā)育成　　　　　　　　　。 (5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過(guò)程中,細(xì)胞數(shù)目　　　　,胚胎總體積　　　　　。 ??考點(diǎn)二　體外受精和早期胚胎培養(yǎng)?? 1.體外受精 圖12-38-4 2.早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液的成分 (2)胚胎去向:向　　　　　　或冷凍保存。 胚胎的早期培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 胚胎的早期培養(yǎng)依據(jù)的原理是細(xì)胞的分裂和分化,培養(yǎng)的目的是獲得早期胚胎;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細(xì)胞分裂,培養(yǎng)的目的是獲得大量細(xì)胞。兩者培養(yǎng)時(shí)所用的培養(yǎng)液成分也有區(qū)別: 項(xiàng)目 動(dòng)物胚胎培養(yǎng)液 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液 鹽類 無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽 無(wú)機(jī)鹽、微量元素 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸 調(diào)節(jié)物質(zhì) 維生素、激素 促生長(zhǎng)因子 特有成分 血清 血清、血漿 【題組訓(xùn)練】 如圖12-38-5表示體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)精子的頂體由　　　　　　發(fā)育而來(lái),內(nèi)含有頂體酶,能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的　　　　和　　　　。 圖12-38-5 (2)體外培養(yǎng)受精卵時(shí),除提供CO2以維持培養(yǎng)液的pH外,還給予一定量的　　　　以維持細(xì)胞呼吸。 (3)此處的早期胚胎指　　　　　　　　　　。 (4)對(duì)移入的受體的要求是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ??考點(diǎn)三　胚胎工程的應(yīng)用及前景?? 1.胚胎移植 (1)概念:將雌性動(dòng)物體內(nèi)的　　　　　　,或者通過(guò)　　　　　　及其他方式得到的胚胎,移植到　　　　　　　　　　　　　的　　　　　　　　　　內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為　　　　的技術(shù)。 (2)胚胎的來(lái)源:　　　　　　　　　或　　　　　　　等技術(shù)都可獲得胚胎。 (3)意義 ①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的　　　　　　。 ②大大縮短了供體本身的　　　　　　,增加供體一生繁殖后代的數(shù)量,從而推動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展。 (4)生理學(xué)基礎(chǔ) 生理學(xué)基礎(chǔ) 意義 　同種動(dòng)物的供、受體排卵后,生殖器官的　　　　　　　是相同的 　為供體的胚胎移入受體提供了相同的　　　 　早期胚胎形成后,在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而處于　　　　狀態(tài) 　為胚胎的收集提供了可能 　受體對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生　　　　　　 　為胚胎在受體內(nèi)存活提供了可能 　供體胚胎可與受體子宮建立正常的　　　　和　　　　聯(lián)系,但其　　　　　不受影響 　為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營(yíng)養(yǎng)等方面的保障 (5)基本程序 圖12-38-6 2.胚胎分割 (1)概念:采用機(jī)械方法將　　　　　　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)胚胎分割時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 ①胚胎選擇:選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的　　　　或　　　　。 ②分割:在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí),一定要將　　　　　　　　　　　　　。 3.胚胎干細(xì)胞 圖12-38-7 1.胚胎移植的易錯(cuò)點(diǎn)歸納 (1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必須在原腸胚之前,不能直接移植受精卵。 (2)胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移,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(lái)的優(yōu)良特性。 (3)胚胎移植成功的兩個(gè)條件:同種動(dòng)物之間、供受體生理狀態(tài)要相同。 (4)沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子。 (5)兩次處理:①用激素對(duì)供體(雌性個(gè)體)和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理;②用促性腺激素對(duì)供體(雌性個(gè)體)進(jìn)行超數(shù)排卵處理。 (6)胚胎移植屬于有性生殖,胚胎分割屬于無(wú)性生殖。 2.干細(xì)胞種類及胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng) (1)干細(xì)胞的種類 類別 來(lái)源或舉例 特點(diǎn) 全能干細(xì)胞 桑椹胚及以前 能發(fā)育成完整個(gè)體 多能干細(xì)胞 (胚胎干細(xì)胞) 　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞、原始性腺細(xì)胞(如造血干細(xì)胞) 　能分化成動(dòng)物體內(nèi)的任何組織 專能干細(xì)胞 (成體干細(xì)胞) 　骨髓干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞或成纖維細(xì)胞 　能分化成特定的組織 (2)胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng) 圖12-38-8 角度1　結(jié)合實(shí)例考查胚胎移植、胚胎分割的知識(shí) 1.[2017湖北襄陽(yáng)一調(diào)] 杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),被稱為“鉆石級(jí)”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^(guò)胚胎 工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖12-38-9所示,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題: 圖12-38-9 (1)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞,要對(duì)供體母羊注射促性腺激素,使其　　　　　　。采集的精子需要經(jīng)過(guò)　　　　　　,才具備受精能力。判斷卵細(xì)胞是否受精的重要標(biāo)志是　。 (2)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí),培養(yǎng)液中通常需加入　　　　等一些天然成分,還需要提供CO2以維持　　　　　　　。 (3)在胚胎移植前要對(duì)接受胚胎的當(dāng)?shù)仄胀ňd羊進(jìn)行　　　　　處理。代孕母羊?qū)χ萌胱訉m的早期胚胎基本上不發(fā)生　　　　　　　　,這就為早期胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胚胎分割技術(shù)能得到“同卵多胞胎”,對(duì)胚胎進(jìn)行分割時(shí),要特別注意將　　　　　　均等分割,否則會(huì)影響分割后的胚胎恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 角度2　考查胚胎干細(xì)胞的來(lái)源、特點(diǎn)及應(yīng)用 2.我國(guó)科學(xué)家通過(guò)Dazl基因的異位表達(dá),最終在體外將小鼠胚胎干細(xì)胞同時(shí)誘導(dǎo)出了游動(dòng)的精子和卵子。請(qǐng)回答: (1)精子和卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入　　　　　　　　中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。受精卵的早期分裂過(guò)程中,細(xì)胞的表面積與體積的比值變化趨勢(shì)是　　　　　　。 (2)根據(jù)分裂潛能,干細(xì)胞可分為全能干細(xì)胞(可發(fā)育成完整個(gè)體)、多能干細(xì)胞(可發(fā)育成多種組織和器官)和專能干細(xì)胞(可發(fā)育成專門的組織和器官),則這些干細(xì)胞在發(fā)育中的分化前后順序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)胚胎干細(xì)胞可用于治療性克隆,需要把胚胎干細(xì)胞在一定的條件下,通過(guò)　　　　　　和　　　　　形成不同的組織和器官,然后才能進(jìn)行移植。 ??考點(diǎn)四　生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題?? 1.轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問(wèn)題的原因 ①目前對(duì)　　　　　　　、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。 ②目的基因往往是　　　　　的基因。 ③外源基因插入宿主基因組的部位往往是　　　　的。 (2)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論:在　　　　　　　　　　　　　三個(gè)方面存在激烈的爭(zhēng)論。 (3)理性對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù):　　　　　　　　　　　　　。 2.關(guān)注生物技術(shù)的倫理問(wèn)題 項(xiàng)目 反對(duì) 支持 克隆人 倫理 方面 　違反了人類的倫理道德觀念,中國(guó)禁止　　　　克隆 中國(guó)不反對(duì)　　　　克隆 技術(shù) 方面 　技術(shù)　　　　,流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高 　可通過(guò)胚胎分級(jí)、基因診斷、　　　　檢查等方法解決技術(shù)問(wèn)題 (續(xù)表) 項(xiàng)目 反對(duì) 支持 設(shè)計(jì)試 管嬰兒 　　　　　也是生命,殺死胚胎無(wú)異于“謀殺” 　提供　　　　　　　　并不會(huì)對(duì)試管嬰兒造成損傷 基因 檢測(cè) 技術(shù) 方面 　很難用在具體醫(yī)療中 　有一些遺傳性疾病可以通過(guò)　　　　后在早期采取預(yù)防措施 道德 方面 　可能引起　　　 　通過(guò)正確的科學(xué)知識(shí)傳播、　　　　教育和立法,解決基因歧視問(wèn)題 3.禁止生物武器 (1)生物武器的種類:　　　　、　　　　、　　　　　以及　　　　　　　　等。 (2)中國(guó)政府的態(tài)度:在任何情況下　　　　、　　　　、　　　　生物武器,并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。 1.關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物的爭(zhēng)議 優(yōu)點(diǎn) 不足 ?、俳鉀Q糧食短缺問(wèn)題 　②減少農(nóng)藥使用,減少環(huán)境污染 ?、墼黾邮澄餇I(yíng)養(yǎng),提高附加值 ?、茉黾邮澄锓N類,提升食物品質(zhì) ?、萏岣呱a(chǎn)效率,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 ?、倏赡墚a(chǎn)生有毒蛋白或新過(guò)敏原 　②可能產(chǎn)生重組病菌、重組病毒或超級(jí)雜草 ?、劭赡苁辜膊〉膫鞑タ缭轿锓N障礙 　④可能會(huì)損害生物多樣性 ?、菘赡芨蓴_生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 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(gè)體 水平 細(xì)胞水平 個(gè)體水平 聯(lián)系 　都屬無(wú)性繁殖;產(chǎn)生新個(gè)體、新組織;遺傳信息相同 3.“試管嬰兒”與“設(shè)計(jì)試管嬰兒”的區(qū)別 圖12-38-10 圖示過(guò)程中①②③是試管嬰兒的培育過(guò)程,①②④⑤是設(shè)計(jì)試管嬰兒培育的過(guò)程。后者比前者多了胚胎移植前的“遺傳學(xué)診斷”。 1.生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因,避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì) B.當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),但不反對(duì)治療性克隆 C.反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒 D.生物武器種類包括微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等 2.[2017湖南郴州三模] 隨著生物技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代的試管嬰兒技術(shù)不僅能解決部分人的生育問(wèn)題,還能用于部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的治療等,實(shí)現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育?；卮鹣铝袉?wèn)題: 圖12-38-11 (1)培育試管嬰兒時(shí),為了提高受孕率,需培植多個(gè)胚胎,因此需要用　　　　　　　處理,促進(jìn)女性排出更多的卵子。 (2)從受精卵到原腸胚需依次經(jīng)歷哪些時(shí)期? 卵裂期→　　　　　　　　　　。 (3)一對(duì)夫妻,妻子是血友病患者,而丈夫正常。為了生育一個(gè)健康的孩子,進(jìn)行胚胎移植前需要進(jìn)行　, 目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序:從被檢測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)　　　　(填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)”)細(xì)胞,提取DNA進(jìn)行擴(kuò)增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進(jìn)行檢測(cè),若未出現(xiàn)雜交鏈,胚胎性別為　　　　,而基因工程中　　　　　　　　　　也會(huì)用到DNA探針。 (4)如圖12-38-11是進(jìn)行治療性克隆時(shí)獲取病人胚胎干細(xì)胞的兩種方法,其中方法一中③的獲得用到了　　　　　技術(shù);方法二中獲得④運(yùn)用的原理是　。 ??歷年真題明考向?? 1.[2017江蘇卷] 下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述,錯(cuò)誤的是 (　　) A.精子在獲能液中于37 ℃、5% CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能 B.小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng),注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用 C.分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì),因此發(fā)育成的個(gè)體沒(méi)有形態(tài)學(xué)差異 D.注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育 2.[2017全國(guó)卷Ⅲ] 編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個(gè)片段組成,編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成,如圖Ⅰ所示。 Ⅰ Ⅱ 圖12-38-12 回答下列問(wèn)題: (1)現(xiàn)要通過(guò)基因工程的方法獲得蛋白乙,若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙,原因是 　。 (2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過(guò)程中,在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等,還加入了序列甲作為　　　　,加入了　　　　作為合成DNA的原料。 (3)現(xiàn)通過(guò)基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白,要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用,某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組,其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一組作為對(duì)照,培養(yǎng)并定期檢測(cè)T淋巴細(xì)胞濃度,結(jié)果如圖Ⅱ所示。 ①由圖Ⅱ可知:當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí),添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加,此時(shí)若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖,可采用的方法是　　　　　　　　　　　。細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是　。 ②僅根據(jù)圖Ⅰ、圖Ⅱ可知,上述甲、乙、丙三種蛋白中,若缺少　　　　(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段,則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。 3.[2015山東卷] 治療性克隆對(duì)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: 圖12-38-13 (1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的　　　　　技術(shù),過(guò)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(shí),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(guò)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(shí)必須使用　　　　　和　　　　　兩種工具酶。基因表達(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(lái)自于囊胚中的　　　　。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(gè)體　　　　(填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 4.[2015重慶卷] 某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題,引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)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(zhǎng)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?！　　　　?。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng),但產(chǎn)奶量并未提高,說(shuō)明高產(chǎn)奶是　　　　性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)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(duì)基因分別位于不同對(duì)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(gè)體。 圖12-38-14 精子要具有受精能力,需對(duì)其進(jìn)行　　　　處理;卵子的成熟在過(guò)程　　　　中完成。在過(guò)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(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的　　　　　　　　　　　　　　　。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)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)。 第38講　胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 考點(diǎn)一 【知識(shí)梳理】 1.早期胚胎或配子　體外受精　胚胎移植　胚胎分割　胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) 2.卵巢　初情期　性別分化　需變形　不均等分裂　4　1個(gè)卵子 3.(1)合子　(2)輸卵管　(3)①雌性動(dòng)物生殖道　MⅡ中期?、诜派涔凇⊥该鲙А÷鸭?xì)胞膜反應(yīng) 4.起點(diǎn)　有絲分裂　增加　不增加或略有縮小　32　全能性　胎兒的各種組織　胎膜和胎盤　表層　下方 【命題角度】 1.C　[解析] ①階段為有絲分裂,存在的變異方式是基因突變、染色體變異,A正確;B是合子即受精卵,B正確;階段C是指?jìng)€(gè)體發(fā)育的胚胎期,C錯(cuò)誤;能發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)分裂的階段是①④, D正確。 2.(1)桑椹胚　囊胚　原腸胚 (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　囊胚腔　外胚層　原腸腔　內(nèi)胚層 (3)全能　細(xì)胞分化　胚層分化 (4)胎兒的各種組織　(5)增多　基本不變 [解析] (1)題圖中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原腸胚。(2)題圖B中[1]是滋養(yǎng)層,[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),[3]是透明帶,[4]是囊胚腔;圖C中[5]是外胚層,[6]是滋養(yǎng)層,[7]是原腸腔,[8]是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,囊胚開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化,已分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán);原腸胚已具有胚層分化,分化為外胚層和內(nèi)胚層。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過(guò)程中,雖然細(xì)胞數(shù)目增多,但胚胎總體積基本不變。 考點(diǎn)二 【知識(shí)梳理】 1.促性腺激素　卵巢　MⅡ中期　假陰道法　培養(yǎng)法　獲能 2.(1)無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽　維生素和激素　氨基酸和核苷酸　血清　(2)受體移植 【題組訓(xùn)練】 (1)高爾基體　放射冠　透明帶 (2)O2　(3)桑椹胚或囊胚 (4)同種、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物 [解析] (1)精子的頂體由高爾基體發(fā)育而來(lái),內(nèi)含有頂體酶,能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。(2)受精卵進(jìn)行細(xì)胞呼吸,需要消耗O2。(3)一般桑椹胚或囊胚時(shí)期的胚胎可以移植。(4)同種、生理狀態(tài)相同的雌性動(dòng)物為供體胚胎的移入提供了相同的生理環(huán)境。 考點(diǎn)三 【知識(shí)梳理】 1.(1)早期胚胎　體外受精　同種的、生理狀態(tài)相同　其他雌性動(dòng)物體　新個(gè)體 (2)轉(zhuǎn)基因、核移植　體外受精 (3)①繁殖潛力?、诜敝持芷? (4)生理變化　生理環(huán)境　游離　免疫排斥反應(yīng)　生理　組織　遺傳特性 (5)同期發(fā)情　超數(shù)　沖卵　胚胎移植 2.(1)早期胚胎　(2)①桑椹胚　囊胚　②內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 3.早期胚胎　原始性腺　細(xì)胞核　核仁　全能性　不發(fā)生分化 【命題角度】 1.(1)超數(shù)排卵　獲能　在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體 (2)(動(dòng)物)血清　培養(yǎng)液的pH (3)同期發(fā)情　免疫排斥反應(yīng)　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) [解析] (1)要獲得更多的卵母細(xì)胞應(yīng)對(duì)母畜進(jìn)行超數(shù)排卵,通常對(duì)供體母羊注射促性腺激素。而采集的精子需要通過(guò)獲能才具有受精能力。判斷卵細(xì)胞是否受精的重要標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體。(2)在體外培養(yǎng)受精卵時(shí),培養(yǎng)液中通常需加入血清等一些天然成分,還需要提供CO2以維持培養(yǎng)液的pH。(3)在胚胎移植前要對(duì)接受胚胎的當(dāng)?shù)仄胀ňd羊即受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,使它們的生理狀態(tài)相同。代孕母羊?qū)χ萌胱訉m的早期胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這就為早期胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。(4)采用胚胎分割技術(shù)能得到“同卵多胞胎”,對(duì)胚胎進(jìn)行分割時(shí),要特別注意將囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會(huì)影響分割后的胚胎恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 2.(1)發(fā)育培養(yǎng)液　逐漸增大 (2)全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞 (3)離體培養(yǎng)　誘導(dǎo)分化 [解析] (1)精子和卵子在體外受精后,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。受精卵的早期分裂過(guò)程中,細(xì)胞的數(shù)量不斷增加,細(xì)胞的表面積增大,體積不變或減小,因此細(xì)胞的表面積與體積的比值變化趨勢(shì)是逐漸增大。(2)全能干細(xì)胞可發(fā)育為多能干細(xì)胞,多能干細(xì)胞可發(fā)育為專能干細(xì)胞。(3)胚胎干細(xì)胞可用于治療性克隆,需要把胚胎干細(xì)胞在一定的條件下,通過(guò)離體培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化形成不同的組織和器官,然后才能進(jìn)行移植。 考點(diǎn)四 【知識(shí)梳理】 1.(1)①基因的結(jié)構(gòu)　②異種生物?、垭S機(jī) (2)食物安全、生物安全、環(huán)境安全 (3)趨利避害,不能因噎廢食 2.生殖性　治療性　不成熟　染色體　胚胎　骨髓造血干細(xì)胞　基因檢測(cè)　基因歧視　倫理道德 3.(1)致病菌　病毒　生化毒劑　基因重組的致病菌 (2)不發(fā)展　不生產(chǎn)　不儲(chǔ)存 【題組訓(xùn)練】 1.D　[解析] 在應(yīng)用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí),應(yīng)避免選擇可能產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)的目的基因。在對(duì)克隆技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題的爭(zhēng)論中,普遍的觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),但不反對(duì)治療性克隆。在對(duì)胚胎工程技術(shù)引發(fā)的倫理問(wèn)題的爭(zhēng)論中,反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人可能濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒。生物武器種類包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等,不包括干擾素。 2.(1)促性腺激素　(2)桑椹胚期→囊胚期 (3)性別鑒定　滋養(yǎng)層　女性　目的基因的檢測(cè)和鑒定 (4)顯微注射　細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 [解析] (1)促性腺激素能促進(jìn)超數(shù)排卵。(2)受精卵發(fā)育至原腸胚需要依次經(jīng)歷的時(shí)期為卵裂期→桑椹胚期→囊胚期。(3)血友病屬于伴X染色體隱性遺傳病(相關(guān)基因用B、b表示)。一對(duì)夫妻,妻子是血友病患者(XbXb),而丈夫正常(XBY),則他們所生兒子均患病,女兒均正常,因此為了生育一個(gè)健康的孩子,進(jìn)行胚胎移植前需要進(jìn)行性別鑒定。目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序:從被檢測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞,提取DNA進(jìn)行擴(kuò)增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進(jìn)行檢測(cè),若未出現(xiàn)雜交鏈,說(shuō)明不含Y染色體,則胚胎性別為女性?；蚬こ讨心康幕虻臋z測(cè)和鑒定也會(huì)用到DNA探針。(4)方法一中③的獲得用到了顯微注射技術(shù);方法二中獲得④的方法是細(xì)胞融合,而細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。 歷年真題明考向 1.C　[解析] 精子在獲能液中于適宜條件下培養(yǎng)可以獲能,A項(xiàng)正確。小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng),注射促性腺激素能促進(jìn)超數(shù)排卵,B項(xiàng)正確。分割的胚胎細(xì)胞雖有相同的遺傳物質(zhì),但由于生物的發(fā)育還受環(huán)境的影響,因此發(fā)育成的個(gè)體可能存在毛色等形態(tài)學(xué)差異, C項(xiàng)錯(cuò)誤。注射到囊胚腔的胚胎干細(xì)胞可以發(fā)育成組織、器官,D項(xiàng)正確。 2.(1)編碼乙的DNA序列起始端無(wú)ATG,轉(zhuǎn)錄出的mRNA無(wú)起始密碼子 (2)模板　dNTP (3)①進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)　維持培養(yǎng)液的pH?、贑 [解析] (1)DNA序列TTCGCTTCT……CAGGAAGGA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA序列為AAGCGAAGA……GUCCUUCCU,該mRNA序列中沒(méi)有起始密碼子AUG或GUG。(2)PCR技術(shù)可用于擴(kuò)增DNA片段,反應(yīng)體系需要DNA聚合酶、引物、模板、4種脫氧核苷酸、能量等。(3)①根據(jù)圖Ⅱ中的乙曲線可知,當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí),T細(xì)胞濃度不再增加,可能是出現(xiàn)了接觸抑制現(xiàn)象,用胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液,分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)即可使其繼續(xù)增殖。動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)箱中維持一定的CO2濃度,可起到維持培養(yǎng)液的pH的作用。②根據(jù)甲、乙、丙三種蛋白對(duì)細(xì)胞濃度的影響,與對(duì)照組相比,丙組中細(xì)胞濃度明顯偏低,比較編碼甲、乙、丙的序列可知,是因?yàn)槿鄙倭薈片段所編碼的肽段。 3.(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(注:兩空可顛倒)　標(biāo)記 (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B [解析] (1)過(guò)程①利用了核移植技術(shù);過(guò)程②是將重組的細(xì)胞培養(yǎng)成胚胎,故采用的是胚胎工程中的早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中必須使用同種限制酶切割目的基因和載體,并用DNA連接酶將切割好的目的基因和載體相連;基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因是為了篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自于囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán);圖中獲得的組織器官的遺傳物質(zhì)主要來(lái)自于個(gè)體B,因此將該組織器官移植入個(gè)體B體內(nèi)不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 4.(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A♀C　1/8 (2)獲能或增強(qiáng)活力　③　供能　性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因　② (3)胚胎分割 [解析] (1)胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育是動(dòng)物雜交育種選擇母本的原因之一;純種高產(chǎn)奶量奶牛的后代未表現(xiàn)出高產(chǎn)奶性狀,說(shuō)明高產(chǎn)奶是隱性性狀(假設(shè)由基因a控制),適宜本地生長(zhǎng)的純種奶牛的后代表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng),說(shuō)明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(假設(shè)由基因B控制);♂A(高產(chǎn)奶純種)♀C(非高產(chǎn)奶雜種),其后代雌性中有1/2具有高產(chǎn)奶性狀;♂A(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(duì)其進(jìn)行獲能處理;卵子的成熟在受精過(guò)程(即圖示③)中完成。在胚胎培養(yǎng)過(guò)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(zhǎng))的母牛,在胚胎移植前須鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。 (3)采用胚胎分割技術(shù)可提高已有胚胎的利用率。 1.[2017江蘇常州模擬] 下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)物胚胎工程的相關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是 (　　)　 　　　　　 　　　　　 　　　 A.早期胚胎培養(yǎng)通常需要加入動(dòng)物血清 B.胚胎干細(xì)胞具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn) C.從動(dòng)物體內(nèi)獲取的精子不能直接與卵細(xì)胞結(jié)合完成受精過(guò)程 D.胚胎移植可移植到其他任一經(jīng)同期發(fā)情處理過(guò)的雌性哺乳動(dòng)物體內(nèi) [解析] D　早期胚胎培養(yǎng)通常需要加入動(dòng)物血清,以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基缺乏的物質(zhì),A正確;胚胎干細(xì)胞具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點(diǎn),B正確;從動(dòng)物體內(nèi)獲取的精子經(jīng)過(guò)獲能處理后才能與卵子結(jié)合完成受精作用,C正確;胚胎移植需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi),D錯(cuò)誤。 2.[2017山東泰安高三期末] 人的胚胎發(fā)育過(guò)程為受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胎兒,其中細(xì)胞最早的分化出現(xiàn)在囊胚,如圖是原腸胚分化為各種細(xì)胞的示意圖。下列敘述正確的是 (　　) A.圖中細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)功能不同的原因是細(xì)胞中的遺傳信息不同 B.囊胚期之前細(xì)胞沒(méi)有分化,故細(xì)胞內(nèi)的基因全部表達(dá) C.個(gè)體發(fā)育過(guò)程中原癌基因和抑癌基因都表達(dá) D.胎兒形成之后,細(xì)胞分化就停止了 [解析] C　題圖中細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)功能不同的原因是基因的選擇性表達(dá),這些細(xì)胞中的遺傳信息都相同,A錯(cuò)誤;囊胚期之前細(xì)胞沒(méi)有分化,但細(xì)胞內(nèi)的基因也沒(méi)有全部表達(dá),B錯(cuò)誤;個(gè)體發(fā)育過(guò)程中原癌基因和抑癌基因都表達(dá),其中原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的過(guò)程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖,C正確;細(xì)胞分化貫穿于整個(gè)生命歷程,D錯(cuò)誤。 3.[2017天津六校高三期中] 如圖K38-2為利用胚胎干細(xì)胞培育轉(zhuǎn)基因小鼠的基本流程示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　) 圖K38-2 A.過(guò)程①選擇胚胎干細(xì)胞作受體細(xì)胞是因?yàn)槠渚哂邪l(fā)育全能性 B.過(guò)程②中必須通過(guò)一定方法篩選含有目的基因的胚胎干細(xì)胞 C.過(guò)程③中導(dǎo)入囊胚的細(xì)胞數(shù)不同,子代小鼠的性狀可能不同 D.過(guò)程④中為提高成功率,需對(duì)代孕母鼠進(jìn)行超數(shù)排卵處理 [解析] D　過(guò)程①選擇胚胎干細(xì)胞作受體細(xì)胞是因?yàn)槠渚哂邪l(fā)育全能性,A正確;過(guò)程②中必須通過(guò)一定方法篩選含有目的基因的胚胎干細(xì)胞,B正確;過(guò)程③中導(dǎo)入囊胚的細(xì)胞數(shù)不同,子代小鼠的性狀可能不同,C正確;過(guò)程④為胚胎移植,為提高成功率,應(yīng)選擇桑椹胚或囊胚期進(jìn)行,且需對(duì)代孕母鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理,D錯(cuò)誤。 4.下列有關(guān)生物技術(shù)安全性及倫理問(wèn)題的說(shuō)法,正確的是 (　　) A.轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論包括食物、環(huán)境、生物安全三個(gè)方面 B.基因身份證上可以檢測(cè)到個(gè)人的所有基因 C.對(duì)于設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù),中國(guó)政府堅(jiān)持四不原則 D.肉毒桿菌毒素分子可以阻滯神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿從而引起肌肉痙攣 [解析] A　轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論包括食物、環(huán)境、生物安全三個(gè)方面,A正確;基因身份證主要是選取若干個(gè)固定的基因位點(diǎn)進(jìn)行鑒定,并不能檢測(cè)個(gè)人的所有基因,B錯(cuò)誤;對(duì)于生殖性克隆技術(shù),中國(guó)政府堅(jiān)持四不原則,C錯(cuò)誤;肉毒桿菌毒素分子可以阻滯神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿從而引起肌肉麻痹,D錯(cuò)誤。