【世紀金榜】2017版高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題3 胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題課時提升作業(yè)

1、胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題(40分鐘100分)1.(13分)下圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題。(1)圖中A是_，B是_，E是_，階段C是指個體發(fā)育的_(時期)。(2)精子開始形成的時期是_，精子形成過程中不同于卵子形成過程的最主要區(qū)別是_，該過程保留下的主要結(jié)構(gòu)是_和_。(3)當(dāng)觀察到第二極體時，表明_。(4)能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是_(填序號)。(5)C過程發(fā)生的場所是_?！窘馕觥?1)圖中為卵原細胞進一步演變?yōu)槌跫壜涯讣毎?；為減數(shù)分裂，只有在受精時，次級卵母細胞才能最終完成減數(shù)第二次分裂，因此E是精子，B是合子；卵泡的形成是在胎兒期，減數(shù)分裂是從初情期后

2、開始的，因此階段C為胎兒期，階段D為初情期后。(2)精子開始形成的時期是初情期，精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，即兩次連續(xù)的分裂(M和M)產(chǎn)生精子細胞，需要經(jīng)過變形過程才能形成精子(而卵子形成不需要變形)，精子細胞中很多結(jié)構(gòu)會消失，而細胞核和線粒體則被保留下來。(3)當(dāng)觀察到第二極體時，表明卵子已經(jīng)完成了受精。(4)染色體著絲點分裂可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第二次分裂過程即中。(5)C過程指胎兒卵巢內(nèi)原始生殖細胞的增殖。答案：(1)第一極體合子精子胎兒期(2)初情期需要變形細胞核線粒體(3)卵子已經(jīng)完成了受精(4)(5)卵巢2.(13分)(2016·煙臺模擬)馬術(shù)比賽被稱為貴族的運動，英國純血馬是

3、世界頂級馬術(shù)比賽的常用馬種，其數(shù)量少，生育力低。現(xiàn)代生物工程能有效提高優(yōu)質(zhì)馬的生育效率。請回答：(1)采集的卵母細胞經(jīng)人工培育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和_。(2)體外受精前要對精子進行一定的處理，使其_。體外獲能通常采用的方法有培養(yǎng)法和_。(3)隨著動物克隆技術(shù)的發(fā)展，人們可以將純血馬的_移入其他馬的_細胞中，將其激活并發(fā)育成胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。為保證胚胎移植的成功，胚胎的供體和受體應(yīng)保持_。(4)純血馬的胚胎干細胞是由早期胚胎或_中分離出來的一類細胞，具有胚胎細胞的特性。形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯，功能上具有_。【解析】(1)將卵母細胞培養(yǎng)

4、到減數(shù)第二次分裂中期，在顯微鏡下可看到次級卵母細胞和第一極體。(2)精子只有獲能后才能與成熟的卵母細胞完成受精作用。體外獲能通常采用的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。(3)隨著動物克隆技術(shù)的發(fā)展，人們可以利用細胞核移植技術(shù)對良種馬進行繁殖，即將純血馬的細胞核移入其他馬的去核卵母細胞中，將其激活并發(fā)育成胚胎，植入代孕母馬體內(nèi)。為保證胚胎移植成功，胚胎的供體和受體應(yīng)保持相同生理狀態(tài)。(4)胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，具有胚胎細胞的特性。形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯，功能上具有發(fā)育的全能性。答案：(1)第一極體(或極體)(2)獲能化學(xué)誘導(dǎo)法(3)細胞核去核卵母相同生理狀

5、態(tài)(4)原始性腺發(fā)育的全能性【知識總結(jié)】人工授精和體外受精的比較比較項目人工授精體外受精概念人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過程體外受精是指哺乳動物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術(shù)場所母畜的生殖道內(nèi)體外過程人工采精檢查與儲存精液人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)胚胎發(fā)育場所受精卵的形成和胚胎發(fā)育場所在母畜體內(nèi)受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)3.(16分)(2016·唐山模擬)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

6、胞是_，在進行體外受精前要對精子進行_處理。(2)進行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育到_時期的胚胎進行操作。(3)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_。(5)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應(yīng)注意_。(6)受體母牛必須和供體屬于_。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是_。【解析】(1)將已進行獲能處理的精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細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。(2)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行分割。(3)圖中是內(nèi)細胞團，是囊胚腔。(4)胚胎分割后產(chǎn)生的個體因

7、為所含的遺傳物質(zhì)相同，所以具有相同的遺傳性狀。(5)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。(6)受體和供體應(yīng)屬于同一物種，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。答案：(1)(次級)卵母細胞獲能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)具有相同的遺傳物質(zhì)(5)將內(nèi)細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育(6)同一物種受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)4.(8分)(2016·鄭州模擬)慢性肝病、慢性腎病、腫瘤等慢性病人常出現(xiàn)白蛋白值偏低的狀況，缺乏白蛋白的人就

8、容易出現(xiàn)浮腫。人體的白蛋白正常值為在每100 mL血液中含有3.84.8 g，如果比正常值低很多時就需要注射人血白蛋白，所以臨床上對白蛋白需求量很大。下圖是利用嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器制備藥用白蛋白的流程圖：請回答：(1)要實現(xiàn)超數(shù)排卵，應(yīng)在嶗山奶山羊A發(fā)情期的某一階段注射_，然后在恰當(dāng)時期采集卵子。通過采集的精子，不能直接使成熟的卵子受精，要對精子進行獲能處理，對羊的精子常采用化學(xué)誘導(dǎo)法，即用一定濃度的_誘導(dǎo)精子獲能。(2)若我們已知白蛋白基因的堿基序列，一般采用_獲取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺細胞中特異性表達，完整的基因表達載體要包括目的基因、_、_、標(biāo)記基因等部分。(3)過

9、程需將重組質(zhì)粒用_技術(shù)注入受精卵的雄原核內(nèi)；在顯微鏡下判斷是否完成受精作用的標(biāo)志是_。(4)對移植前的胚胎進行性別鑒定時，宜取囊胚期的_細胞進行鑒定，一般采用SRY-PCR方法，選擇出現(xiàn)陰性反應(yīng)的_(填“雌性”或“雄性”)胚胎進行移植。(5)為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶山羊C進行_處理，使之與供體的生理狀況保持相同。【解析】(1)對供體母畜注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵。對精子進行獲能處理的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法，對羊的精子常用化學(xué)誘導(dǎo)法，即用一定濃度的肝素(或鈣離子載體A23187溶液)誘導(dǎo)精子獲能。(2)若已知目的基因的堿基序列，一般采用PCR技術(shù)進行擴增獲取目的基因?；虮磉_載體

10、包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等部分。(3)將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法；完成受精作用的標(biāo)志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能觀察到兩個極體。(4)對移植前的胚胎進行性別鑒定時，宜取囊胚期的滋養(yǎng)層細胞進行鑒定，一般采用SRY-PCR方法。由于只有母羊能產(chǎn)生乳汁，因此選擇出現(xiàn)陰性反應(yīng)的雌性胚胎進行移植。(5)為了使胚胎移植能成功，需要對代孕奶山羊C進行同期發(fā)情處理，使之與供體的生理狀況保持相同。答案：(1)促性腺激素肝素(或鈣離子載體A23187溶液)(2)PCR技術(shù)啟動子終止子(3)顯微注射在卵細胞膜和透明帶的間隙能觀察到兩個極體(4)滋養(yǎng)層雌性(5)同期發(fā)情5.(8分)(2016&

11、#183;寧德模擬)線粒體神經(jīng)胃腸腦肌病由線粒體DNA(mtDNA)上的相關(guān)基因M控制。以下是采用“一父兩母”技術(shù)以避免生出患病孩子的流程圖。請回答：(1)過程采用的技術(shù)是_，圖中的X表示_期的卵母細胞。(2)過程需向培養(yǎng)箱通入5%CO2，其主要作用是_。(3)過程需提取早期胚胎細胞中的_，通過PCR技術(shù)進行擴增，并以標(biāo)記的_基因作為探針進行檢測，篩選出合格的胚胎。【解析】(1)過程采用的技術(shù)是核移植，卵母細胞要培養(yǎng)到M中期。(2)過程需向培養(yǎng)箱通入5%CO2，其主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)過程需提取早期胚胎細胞中的線粒體DNA(mtDNA)，通過PCR技術(shù)進行擴增，并以標(biāo)記的M(線粒體

12、神經(jīng)胃腸腦肌病)基因作為探針進行檢測，篩選出合格的胚胎。答案：(1)核移植減數(shù)第二次分裂中(M中)(2)維持培養(yǎng)液的pH(3)線粒體DNA(mtDNA)M(線粒體神經(jīng)胃腸腦肌病)6.(15分)下圖、圖分別表示兩項胚胎工程技術(shù)應(yīng)用圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖與圖共同用到的生物工程技術(shù)有_、_。(2)圖中，首先要用激素對C羊和代孕羊H進行_處理，然后用促性腺激素處理C羊獲得大量卵子，選擇處于_期的卵母細胞與獲能精子在體外完成受精得到受精卵F。(3)圖中，過程d的操作，在相應(yīng)酶處理后一般選用_作為外源基因的載體，通過_法導(dǎo)入受精卵F中。外源基因是否導(dǎo)入受精卵并穩(wěn)定遺傳，可以采用_方法對b過程產(chǎn)

13、生的細胞進行檢測。(4)細胞E和F一般在體外培養(yǎng)到_期即可移植到代孕母體子宮內(nèi)。小羊X和小羊Y比較，小羊Y的顯著特點是_?！窘馕觥?1)由以上分析可知，圖與圖均采用了動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))和胚胎移植技術(shù)。(2)圖中，首先要用激素對C羊和代孕羊H進行同期發(fā)情處理；然后用促性腺激素處理C羊獲得大量卵子，選擇處于M中期的卵母細胞與獲能精子在體外完成受精得到受精卵F。(3)圖中，過程d表示將目的基因?qū)胧荏w細胞，該過程一般選用質(zhì)粒作為外源基因的載體；顯微注射法是將目的基因?qū)雱游锛毎淖钣行Х椒?；檢測外源基因是否導(dǎo)入受精卵，可采用DNA分子雜交技術(shù)(基因探針技術(shù))。(4)早期胚胎需在體外培養(yǎng)到桑

14、椹胚或囊胚期才可移植到代孕母體子宮內(nèi)。小羊X是無性生殖的產(chǎn)物，其細胞核遺傳物質(zhì)都來自A羊，因此其性別與A羊相同，性狀也主要與A羊相同，而小羊Y是有性生殖的產(chǎn)物，具有雙親的遺傳物質(zhì)，因此其性別不確定，且兼有C羊和D羊的性狀，同時能出現(xiàn)外源基因的性狀。答案：(1)動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))胚胎移植(2)同期發(fā)情減數(shù)第二次分裂中(M中)(3)質(zhì)粒顯微注射DNA分子雜交(基因探針)(4)桑椹胚或囊胚性別不確定；兼有C羊和D羊的性狀；出現(xiàn)外源基因的性狀(答出一項即可)7.(13分)(2016·肇慶模擬)我國首例“第三代試管嬰兒”在上海誕生，這是上海生殖輔助技術(shù)領(lǐng)域的一個里程碑。請回答下列問題

15、：(1)第一代試管嬰兒針對女性輸卵管堵塞患者，用穿刺針將_(填細胞名稱)取出，采集的細胞需要在體外培養(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)將精子注入卵母細胞內(nèi)幫助受精。第三代試管嬰兒只是在胚胎移植前_，從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。(2)試管嬰兒操作過程中需在_條件下及_環(huán)境中進行。用來培養(yǎng)受精卵的營養(yǎng)液除含水和無機鹽以外，還需添加_等物質(zhì)。(3)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。(4)現(xiàn)在我國大多數(shù)人反對設(shè)計試管嬰兒性別，原因是_，在進行試管嬰兒設(shè)計時一定不能違反_。(5)試管嬰兒技術(shù)主要用到了胚胎工程中的_

16、技術(shù)和_技術(shù)，同時還用到了細胞工程中的_技術(shù)?！窘馕觥?1)第一代試管嬰兒技術(shù)主要是指將采集的卵母細胞在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與體外獲能的精子結(jié)合，形成受精卵，經(jīng)短期培養(yǎng)獲得胚胎后再經(jīng)過胚胎移植，植入母體子宮內(nèi)的技術(shù)，是一種輔助生殖技術(shù)。由題意可知，第二代試管嬰兒技術(shù)需要運用顯微注射技術(shù)，將精子注入卵母細胞內(nèi)。設(shè)計試管嬰兒，在胚胎移植前要對胚胎進行遺傳學(xué)診斷。(2)試管嬰兒操作過程中，要盡可能地模擬人體的環(huán)境，溫度要處于37，同時一定要處于無菌環(huán)境中。培養(yǎng)基中要含有胚胎發(fā)育所需要的全部營養(yǎng)物質(zhì)，如無機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)胚胎移植的前提是母體對外來的胚胎基

17、本上不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(4)如果設(shè)計試管嬰兒性別得到允許，可能破壞人類正常的性別比例，所以一定要堅持中國政府的四不原則，不能違反人類的倫理道德。(5)試管嬰兒技術(shù)涉及精子與卵細胞結(jié)合，形成受精卵，還有受精卵的培養(yǎng)，胚胎發(fā)育到一定階段移植到母體的子宮內(nèi)，因此該技術(shù)主要利用了體外受精技術(shù)，動物細胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)。答案：(1)卵母細胞獲能的精子顯微注射對胚胎進行遺傳學(xué)診斷(2)37無菌維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清(3)免疫排斥反應(yīng)(4)可能破壞人類正常的性別比例人類倫理道德(5)體外受精胚胎移植動物細胞培養(yǎng)8.(14分)(能力挑戰(zhàn)題)棉鈴蟲是一種嚴重危害棉花的害蟲。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一

18、種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而此毒蛋白對人畜無害。通過基因工程的方法，我國已將該毒蛋白基因移入棉株細胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟效益。請根據(jù)上述材料回答下列問題：(1)該項科學(xué)成果在環(huán)境保護上的重要作用是：_。(2)題中“毒蛋白基因移入棉株細胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達”中的“成功表達”含義是：_。(3)與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是_。(4)在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是_，基因的“縫合針線”是_，基因的“運載工具”是_。(5)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊，請各舉一例加以說明。有利方面：_；有害方面：_?！窘忸}指