選3-3胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題

1、選3-3胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題1下面是以小鼠為對(duì)象進(jìn)行的研究工作，請(qǐng)分析回答問題。(1)進(jìn)行小鼠胚胎工程操作時(shí)，首先在光控周期下(光照14h，黑暗10h)飼養(yǎng)成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是_。然后從雌鼠輸卵管中取出卵子，在一定條件下培養(yǎng)成熟；并從雄鼠附睪中取出精子，在一定條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，目的是_。再在37，5%CO2條件下，精卵共同作用4h，沖洗后繼續(xù)培養(yǎng)。定時(shí)在顯微鏡下觀察胚胎的變化，第5天可以看到胚胎發(fā)生收縮，細(xì)胞間隙擴(kuò)大，接著胚胎內(nèi)部出現(xiàn)裂隙，這是胚胎_期開始的標(biāo)志。(2)如果體外受精后，在精核與卵核融合之前，用微型吸管吸除雄核，再用細(xì)胞松弛素B處理(作用類似于用秋

2、水仙素處理植物細(xì)胞)，處理后的受精卵可發(fā)育成小鼠。這種方法在動(dòng)物新品種選育中的顯著優(yōu)點(diǎn)是_。(3)如果將小鼠甲的體細(xì)胞核移入小鼠乙的去核卵細(xì)胞中，由重組細(xì)胞發(fā)育成小鼠丙，則小鼠丙的基因來源于_。(4)如果將外源基因?qū)胄∈笫芫?，則外源基因可能隨機(jī)插入到小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有的可發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠，有的卻死亡。請(qǐng)分析因外源基因插入導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因。_。答案(1)促進(jìn)排卵(或超數(shù)排卵)使精子獲能囊胚(2)容易獲得純合子并縮短育種時(shí)間(3)小鼠甲(體細(xì)胞)的核基因和小鼠乙(卵細(xì)胞)的質(zhì)基因(4)外源基因的插入使受精卵內(nèi)生命活動(dòng)必需的某些基因不能正常表達(dá)解析胚胎工程操作時(shí)進(jìn)行超數(shù)排

3、卵處理可獲得較多的卵子，附睪中取出的精子不能立即參與受精，需進(jìn)行獲能處理，胚胎發(fā)育過程中囊胚腔的出現(xiàn)是囊胚期的開始。外源基因的導(dǎo)入有可能會(huì)影響其生命活動(dòng)必需的某些基因的表達(dá)，導(dǎo)致胚胎致死。2(寧夏高考)現(xiàn)有A和B兩個(gè)肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)；B品種牛則為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)；然后再?gòu)呐囵B(yǎng)細(xì)胞中取出_注入B品種牛的_卵母細(xì)胞，經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為_，將該胚胎移入代孕母牛的_中，通過培育可達(dá)到目的。(2)一般來說，要想大量獲得這種克

4、隆牛比較難，原因之一是卵細(xì)胞的數(shù)量_，為解決這一問題，可用_激素處理B品種母牛。(3)克隆牛的產(chǎn)生說明_具有全能性。克隆牛的性狀主要表現(xiàn)_品種牛的特征。由A、B兩品種牛雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自_個(gè)親本，細(xì)胞質(zhì)來自_性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成_(相同，不同)。答案(1)細(xì)胞核去核重組胚胎子宮(2)不足促性腺(3)動(dòng)物體細(xì)胞核A兩雌不同解析(1)克隆牛采用核移植、胚胎移植的方法。(2)用促性腺激素處理母牛，可以促進(jìn)卵細(xì)胞的形成和排出。(3)動(dòng)物體細(xì)胞的全能性表達(dá)受到抑制，但克隆牛的過程可以證明其細(xì)胞核具有全能性?？寺∨５男誀钪饕膳＜?xì)胞核基因控制，因此，其性狀

5、主要表現(xiàn)為提供細(xì)胞核的母牛性狀，雜交牛中細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自公牛和母牛兩個(gè)親本，其細(xì)胞質(zhì)基因來自母牛親本，所以雜交牛和克隆牛的遺傳物質(zhì)不同。2(2011年安徽)瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院2010年10月4日宣布，將2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)生理學(xué)家羅伯特·愛德華茲，以表彰他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。愛德華茲創(chuàng)立的體外受精技術(shù)解決了一個(gè)重要的醫(yī)學(xué)難題，即通過體外受精治療多種不育癥。體外受精是一種安全有效的方法，大約20%到30%的體外受精卵最終可以發(fā)育為胎兒。(1)人體內(nèi)精子的發(fā)生時(shí)機(jī)和卵子的發(fā)生時(shí)機(jī)_(是或不是)一樣的，_的周期更長(zhǎng)。(2)體外受精技術(shù)又稱“試管嬰兒”

6、技術(shù)，該技術(shù)是一種_生殖技術(shù)，和母親正常懷孕、生產(chǎn)的過程相同之處是胎兒在母體子宮內(nèi)發(fā)育完成，不同點(diǎn)在于_，并在體外發(fā)育成早期胚胎，然后進(jìn)行_。(3)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于改良動(dòng)物子代的性狀，可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，如把某動(dòng)物的優(yōu)良基因用_法注入_，在此之前，一般先用_技術(shù)在體外擴(kuò)增該優(yōu)良基因，該反應(yīng)需要在一定的緩沖液中才能進(jìn)行，需提供DNA模板、_、耐高溫的DNA聚合酶和四種脫氧核苷三磷酸(dNTP)。答案(1)不是卵子的發(fā)生(2)有性受精作用在體外胚胎移植(3)顯微注射受精卵PCR引物解析(1)卵子在發(fā)生上與精子的重要區(qū)別是卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備是在出生前完成的，所以卵子的周期更長(zhǎng)。(2)試管嬰兒是一

7、種有性生殖技術(shù)，主要技術(shù)手段包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。(3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法是顯微注射法，所選擇的動(dòng)物細(xì)胞是受精卵或胚胎干細(xì)胞，擴(kuò)增DNA的方法是PCR技術(shù)，PCR技術(shù)需要的條件有DNA模板、兩種引物、耐高溫的DNA聚合酶和脫氧核苷三磷酸(dNTP)。4應(yīng)用生物工程技術(shù)獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)在培育轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因牛過程中，過程需要的工具酶是_，過程常用的方法是_。(2)轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因?？赏ㄟ^分泌的乳汁來生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素，在基因表達(dá)載體中，人生長(zhǎng)激素基因的首端必須含有_。過程培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，可以采用_技術(shù)，培育出多頭相同的轉(zhuǎn)

8、基因犢牛。(3)prG能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，最可能是_細(xì)胞，代表的細(xì)胞具有_的特點(diǎn)。(4)在抗蟲棉培育過程中，過程中的受體細(xì)胞如果采用愈傷組織細(xì)胞，與采用葉肉細(xì)胞相比較，其優(yōu)點(diǎn)是_，過程采用的技術(shù)是_。答案(1)限制酶、DNA連接酶顯微注射法(2)(乳腺蛋白基因的)啟動(dòng)子胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植)(3)漿既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體 (4)全能性高植物組織培養(yǎng)解析(1)是目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過程，需要限制酶和DNA連接酶；是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的過程，常用的方法是顯微注射法。基因表達(dá)載體的首端必須有啟動(dòng)子；桑椹胚或囊胚階段可以進(jìn)行胚胎切割，這

9、種方法可以培育出更多相同的轉(zhuǎn)基因犢牛。(3)從圖中看，是漿細(xì)胞，是導(dǎo)入prG的重組細(xì)胞，具有無限增殖和產(chǎn)生特異性抗體的特點(diǎn)。愈傷組織細(xì)胞與葉肉細(xì)胞相比較其特點(diǎn)是全能性高。5(2011·汕頭)2007年11月14日，美國(guó)科學(xué)家在自然雜志上發(fā)表論文，宣布運(yùn)用傳統(tǒng)的體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)成功得到恒河猴的克隆胚胎，這意味著克隆人胚胎即將出現(xiàn)。2007年11月20日，日本學(xué)者和美國(guó)學(xué)者分別在細(xì)胞和科學(xué)雜志上發(fā)表重量級(jí)論文，他們用逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，將四個(gè)不同作用的關(guān)鍵基因間接轉(zhuǎn)入體細(xì)胞內(nèi)，令其與原有基因發(fā)生重組，然后讓體細(xì)胞重新返回到“生命原點(diǎn)”，變成一個(gè)多功能的干細(xì)胞，具有胚胎干細(xì)胞的特性。得知此消

10、息后，“多利羊之父”Ian，Wilmut隨即宣布放棄用體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)研究胚胎干細(xì)胞，他認(rèn)為此種新方法才是今后治療疑難病癥的關(guān)鍵。(1)傳統(tǒng)的細(xì)胞核移植技術(shù)中，受體卵母細(xì)胞處于_時(shí)期。(2)基因工程的核心是_。上述材料中的“載體”化學(xué)本質(zhì)是_。“關(guān)鍵基因”屬于(結(jié)構(gòu)基因還是調(diào)控基因)_。(3)讓體細(xì)胞回到“生命原點(diǎn)”，幫助其恢復(fù)_，類似于植物組織培養(yǎng)中的_過程。(4)中國(guó)政府對(duì)于“克隆人”的態(tài)度是_ _。答案(1)減數(shù)第二次分裂中期(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建RNA調(diào)控基因(3)全能性脫分化(去分化)(4)禁止生殖性克隆人(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖克隆人的實(shí)驗(yàn))；中國(guó)不反對(duì)治療性克隆

11、解析(1)(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。其中心內(nèi)容是使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，形成重組運(yùn)載體，最后通過重組運(yùn)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。逆轉(zhuǎn)錄病毒作載體，其核酸為RNA。“將四個(gè)不同作用的關(guān)鍵基因間接轉(zhuǎn)入體細(xì)胞內(nèi)”說明這些關(guān)鍵基因是調(diào)控基因。(3)讓體細(xì)胞重新返回到“生命原點(diǎn)”即恢復(fù)細(xì)胞的全能性。6(2010·海南生物，26)請(qǐng)回答胚胎工程和基因工程方面的問題。(1)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管?！?。試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、_、_以及在母體上發(fā)育和產(chǎn)生等過程。(2)在“試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細(xì)胞在體外成功結(jié)合，需要對(duì)精子進(jìn)行處理，使其_。另外，培養(yǎng)的卵

12、母細(xì)胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時(shí)期在顯微鏡下可觀察到次級(jí)卵母細(xì)胞和_。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細(xì)胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細(xì)胞，常使用的激素是_。(4)利用基因工程可以獲得轉(zhuǎn)基因牛，從而改良奶牛的某些性狀?；蚬こ痰乃膫€(gè)基本操作步驟是_、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、_和_。若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中含有人干擾素，則所構(gòu)建的基因表達(dá)載體必須包括：某種牛乳腺分泌蛋白基因及其啟動(dòng)子、_、_、_和復(fù)制原點(diǎn)等。將該基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞所采用的方法是_(顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法)，為獲得能大量產(chǎn)生人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，該基因表達(dá)載體導(dǎo)入的受體細(xì)胞是_(受精卵、乳腺細(xì)胞)。答案(

13、1)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(2)獲能第一極體(3)促性腺激素(4)目的基因的獲取將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定人干擾素基因(或目的基因)終止子標(biāo)記基因顯微注射法受精卵解析(1)試管牛的產(chǎn)生是有性生殖的一種。要經(jīng)過體外受精、胚胎的早期培養(yǎng)、胚胎移植等程序。(2)體外受精時(shí)，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，卵母細(xì)胞要培育至減數(shù)第二次分裂的中期才具有與精子結(jié)合的能力，此時(shí)細(xì)胞完成了減數(shù)第一次分裂，具有一個(gè)大的次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)小的極體。(3)獲取卵母細(xì)胞時(shí)，通常采用促性腺激素處理，促使生物多排卵，從而可以一次性獲取多個(gè)卵細(xì)胞。(4)基因工程包括四步：獲取目的基因、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧?/p>

14、體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定。其中基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。基因表達(dá)載體由目的基因(人干擾素基因)、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因(抗生素基因)等組成。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物受體細(xì)胞可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞可采用顯微注射法等。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物受精卵中，經(jīng)培養(yǎng)可獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，因動(dòng)物細(xì)胞全能性很難表達(dá)，將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物體細(xì)胞中，其全能性不能表達(dá)，無法獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。7(2011·濟(jì)南)克隆羊的成功轟動(dòng)世界，它不僅奠定了克隆性治療疾病的基礎(chǔ)，又解決了器官移植中供體不足的問題，同時(shí)也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對(duì)克隆羊技術(shù)的拓展和應(yīng)用，請(qǐng)據(jù)圖回答下

15、列問題：(1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有_和_等。(2)下列有關(guān)胚胎移植的敘述正確的有_。A沖卵指的是從子宮中沖出胚胎，而非沖出卵子B只有供、受體生理環(huán)境高度一致，移入受體的胚胎才能被接受C供體和受體要進(jìn)行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同，人的胚胎移植最好在原腸胚時(shí)期進(jìn)行(3)圖中兩個(gè)克隆動(dòng)物長(zhǎng)大后，各方面特征與原型動(dòng)物相同，這說明_具有全能性，早期胚胎發(fā)育在_階段以前的細(xì)胞是全能細(xì)胞。(4)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常要加入_等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細(xì)胞生活所需的_。(5)圖中從“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)

16、過程中，一般用_處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。答案(1)核移植胚胎移植細(xì)胞培養(yǎng)(任意兩個(gè))(2)A、B(3)體細(xì)胞核桑椹胚(4)血清溫度和pH(5)胰蛋白酶8(廣州4月)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以根據(jù)人類的需求來改造生物的性狀，在許多領(lǐng)域取得了可喜的成果，圖中是利用奶牛乳汁生產(chǎn)血清白蛋白的圖解，根據(jù)下圖回答：(1)在此工程過程中涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)主要有_ _。(2)在基因工程中，我們稱為_，在進(jìn)入之前要用_等工具來構(gòu)建基因表達(dá)載體，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)入的常用方法是_。(3)圖中一般經(jīng)_處理可以得到，從到的過程中一般用未受精的卵細(xì)胞去核后作為受體，不用普通的體細(xì)胞，原因是_。(4)從AD中選出到的過程中正確的操作方法_，把送入的最佳時(shí)期是_。(5)是生出的后代，那么的遺傳性狀和_最相似，為什么？_。如果的數(shù)量太少常用_來擴(kuò)增。要實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)血清白蛋白，則要求的性染色體是_，利用該方法得到的動(dòng)物叫做_。答案(1)核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)目的基因限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體顯微注射法(3)胰蛋白酶卵細(xì)胞大易操作、分化程度低，體細(xì)胞的細(xì)胞核在卵細(xì)胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性(4)C桑椹胚和囊胚期(5)荷斯坦奶牛因?yàn)閭€(gè)體的核遺傳物質(zhì)大部分來自荷斯坦奶牛，只是為胚胎發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)和場(chǎng)所，并沒有獲得的遺傳信息PCR技術(shù)XX轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物解析(1)該圖表示胚胎移植的過程，涉及核移