新高考人教版生物一輪學案選擇性必修課程第5講胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題

第5講胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題課標要求核心素養(yǎng)1．簡述胚胎形成經(jīng)過了受精及早期胚胎發(fā)育等過程2．簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術3．舉例說出日常生活中的轉基因產(chǎn)品4．探討轉基因技術在應用過程中帶來的影響5．舉例說出生殖性克隆人面臨的倫理問題6．分析說明我國為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗7．舉例說明歷史上生物武器對人類造成了嚴重的威脅與傷害8．認同我國反對生物武器及其技術和設備的擴散1．試管動物和胚胎移植的基本操作流程(科學思維)2．胚胎工程的應用(科學探究)3．正確看待設計試管嬰兒、禁止生殖性克隆和轉基因生物的安全性以及生物武器對人類的威脅等(社會責任)考點一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1．精子和卵子的發(fā)生項目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場所睪丸的曲細精管卵巢(MⅠ)、輸卵管(MⅡ)時間從初情期開始，直到生殖機能衰退①卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備：出生前；②排卵：初情期后過程結果形成4個精子形成1個卵子和3個極體相同點①原始生殖細胞的增殖方式為有絲分裂；②原始生殖細胞產(chǎn)生成熟生殖細胞為減數(shù)分裂；減數(shù)分裂過程中染色體復制一次，細胞分裂兩次，子細胞中染色體數(shù)目減半2．體內(nèi)受精(1)場所：雌性動物的輸卵管內(nèi)。(2)過程①受精前的準備階段a．精子獲能：正常情況下在雌性動物的生殖道內(nèi)完成。b．卵子的準備：發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力。②受精過程3．早期胚胎發(fā)育1．若沒有阻止多精入卵的機制，可能會出現(xiàn)什么結果？提示：可能出現(xiàn)多個精子與卵細胞結合的現(xiàn)象，造成受精卵含有多個染色體組，而這樣的受精卵難以正常發(fā)育。2．請在如圖中繪出卵裂過程中每個細胞的體積、核內(nèi)DNA含量與時間的關系。提示：如圖：考查體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育過程分析大千世界，無奇不有，澳大利亞布里斯班一對現(xiàn)年4歲的小姐弟，被確認為全球歷來第二對半同卵雙胞胎。該對半同卵雙胞胎的受精及胚胎發(fā)育過程如圖所示。圖1圖2圖3圖4(1)圖1表示該異常胚胎的受精過程，此時卵母細胞發(fā)育到哪一個階段？____________________。該卵母細胞與2個精子受精，這種情況極其罕見，因為機體具有兩道防止多精入卵受精的屏障，包括_______________。(2)圖2細胞中包含3個原核，為________(填原核數(shù)量)，正常情況下，這種受精卵無法正常發(fā)育。但是，該受精卵在母體內(nèi)神奇地恢復了正常分裂，如圖3所示。此時受精卵形成了3極紡錘體，并最終分裂成3個合子(圖4)。其中一個合子由1個父系染色體組和1個母系染色體組組成，則另外兩個合子的染色體組為____________。請從染色體組成角度推測這3個合子的發(fā)育結果。包含1個父系染色體組和1個母系染色體組的兩個合子正常發(fā)育、而僅包含兩個父系染色體組的合子發(fā)育失敗。最終該名母親成功誕下兩名性別不同的嬰兒，這兩名嬰兒的染色體組中，來源于母系的染色體__________(填“相同”“不相同”或“無法確定”)，來源于父系的染色體________(填“相同”“不相同”或“無法確定”)。(3)胚胎工程的實施建立在對哺乳動物的體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律基礎之上。胚胎工程是對________進行的多種顯微操作和處理技術，如________(寫出兩個即可)等技術。[解析](1)卵母細胞只有發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才能參與受精，分析圖1可知，著絲點分裂，染色單體分離拉向兩級，故此時卵母細胞發(fā)育到減數(shù)第二次分裂后期。機體具有兩道防止多精入卵受精的屏障，包括透明帶反應和卵細胞膜反應。(2)據(jù)圖1可知，這個異常受精卵是由卵母細胞與2個精子受精，故圖2細胞中的3個原核包括1個雌原核和2個雄原核。由圖3分析可知，此時受精卵形成了3極紡錘體，并最終分裂成3個合子(圖4)，其中，其中一個合子由1個父系染色體組和1個母系染色體組組成，則另外兩個合子的染色體組為1個父系染色體組和1個母系染色體組、以及兩個父系染色體組。包含1個父系染色體組和1個母系染色體組的兩個合子正常發(fā)育，最終該名母親成功誕下兩名性別不同的嬰兒，這兩名嬰兒來自同一個卵細胞，故來源于母系的染色體相同，這兩名嬰兒來自不同的精子，且性別不同，說明來源于父系的染色體不相同。(3)胚胎工程是對配子和早期胚胎進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。[答案](1)減數(shù)第二次分裂后期透明帶反應和卵細胞膜反應(2)1個雌原核和2個雄原核1個父系染色體組和1個母系染色體組、以及兩個父系染色體組相同不相同(3)配子和早期胚胎胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)考點二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應用1．體外受精2．胚胎的早期培養(yǎng)(1)培養(yǎng)目的：檢驗受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)培養(yǎng)液成分eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(兩“鹽”：無機鹽和有機鹽,兩“素”：維生素和激素,兩“酸”：氨基酸和核苷酸,另有水和血清等))(3)胚胎處理：當胚胎發(fā)育到適宜階段時，將其取出向受體移植，或冷凍保存。3．胚胎工程的應用(1)胚胎移植①地位：胚胎工程其他技術的最后一道“工序”。②生理學基礎③基本程序④實質：早期胚胎在生理環(huán)境相同的條件下空間位置的轉移。⑤意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。(2)胚胎分割①概念采用機械方法將早期胚胎分割成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。②材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。③實質：動物的無性生殖。④分割要求：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，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。(3)胚胎干細胞(ES或EK細胞)①來源：早期胚胎或原始性腺。②特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明顯,功能：具有發(fā)育的全能性,體外培養(yǎng)：可增殖而不發(fā)生分化))③應用：治療人類某些頑癥；培育人造組織器官，用于器官移植；研究體外細胞分化等。1．早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較項目早期胚胎培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的分裂分化細胞分裂目的獲得早期胚胎獲得大量細胞培養(yǎng)基成分鹽類有機鹽、無機鹽無機鹽、微量元素營養(yǎng)物質氨基酸、核苷酸糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質維生素、激素促生長因子特有成分血清血清、血漿2．胚胎移植中的四個注意點(1)胚胎移植過程中有兩次激素使用第一次常用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。(2)胚胎移植過程中有兩次檢查第一次對收集的胚胎進行檢查；第二次對受體母畜是否妊娠進行檢查。(3)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。幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低。(4)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖的判斷取決于胚胎的來源。胚胎若是由受精卵形成的，則為有性生殖；若是由核移植技術或胚胎分割形成的，則為無性生殖。1．列表比較試管動物與克隆動物項目試管動物克隆動物技術基礎體外受精、胚胎移植核移植技術生殖方式有性生殖無性生殖遺傳特性具有雙親的遺傳特性主要與供體個體相同意義充分發(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程、挽救瀕危物種等相同點二者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術，其移植所選胚胎一般是桑椹胚或囊胚2．目前我國第三代試管嬰兒技術已獲突破，不但能解決部分不孕不育問題，還能在胚胎移植前對部分遺傳病進行篩查，從而實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育。若要從分子水平對胚胎進行性別鑒定，請寫出鑒定的實驗設計思路。提示：若要對胚胎進行性別鑒定，可以從待測囊胚中取出滋養(yǎng)層細胞，提取DNA；然后用位于Y染色體上的性別決定基因(SRY基因)的一段堿基作引物，以提取得到的DNA(或滋養(yǎng)層細胞的DNA)為模板進行PCR擴增；最后與SRY特異性探針雜交，出現(xiàn)陽性反應者，胚胎為男性。考查體外受精及早期胚胎培養(yǎng)1．綿羊雖是第一種體細胞克隆成功的哺乳動物，但該技術體系仍然存在效率低下的問題，體外培養(yǎng)體系對綿羊體外胚胎發(fā)育至關重要。已有研究表明，在胚胎培養(yǎng)液中添加維生素C可顯著提高豬體細胞克隆胚胎囊胚率，但不知對綿羊克隆胚胎囊胚率是否有影響，某獸醫(yī)研究所對此進行了研究。如圖為實驗過程中獲得重組細胞的大致過程，回答下列問題：(1)圖示實驗二屬于________移植，收集的小尾寒羊卵母細胞應培養(yǎng)到____________(時期)進行去核，去核實際操作是用微型吸管吸出____________________。(2)下表分別為實驗一和實驗二在胚胎培養(yǎng)液中加入維生素C后的相關實驗結果：實驗一：不同濃度維生素C對綿羊孤雌胚胎發(fā)育的影響維生素C濃度/(μmol·L－1)重復次數(shù)胚胎總數(shù)卵裂率桑椹胚率(桑椹胚數(shù)/卵裂數(shù))囊胚率(囊胚數(shù)/卵裂數(shù))0312082.8026.4715.7350314182.3728.6020.9210039983.8921.7014.3420038085.5622.6112.29實驗二：維生素C對綿羊體細胞克隆胚胎發(fā)育的影響維生素C濃度/(μmol·L－1)重復次數(shù)胚胎總數(shù)卵裂率桑椹胚率(桑椹胚數(shù)/卵裂數(shù))囊胚率(囊胚數(shù)/卵裂數(shù))x37083.9328.8914.96037687.0522.539.47①題圖中“孤雌激活處理”的實質是____________，進而能發(fā)育成早期胚胎，以便進行實驗一。②據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，進行實驗一可以為實驗二提供_______________，實驗二中“x”處數(shù)據(jù)應為________。③綜合實驗一和實驗二結果可說明______________________。[解析](1)據(jù)圖可知，實驗二屬于體細胞核移植，收集的小尾寒羊卵母細胞到減數(shù)第二次分裂中期時為最適合接受核移植的，此時第一極體與卵母細胞緊密接觸，故在使用微型吸管吸取卵母細胞核的同時會將第一極體吸出。(2)①題圖中“孤雌激活處理”是為了使次級卵母細胞單獨發(fā)育為胚胎，故其實質為激活卵母細胞使其增殖分化；②據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實驗一相當于實驗二的預實驗，可為實驗二提供胚胎發(fā)育較適宜的維生素C濃度；“x”濃度下桑椹胚率和囊胚率都顯著高于濃度為0時，結合前文推知“x”為50。③綜合比較實驗一和實驗二各濃度下的數(shù)據(jù)，在胚胎培養(yǎng)液中添加50μmol·L－1維生素C可顯著提高綿羊孤雌胚胎發(fā)育和體細胞克隆胚胎囊胚率。[答案](1)體細胞核減數(shù)第二次分裂中期(或MⅡ中期)細胞核和第一極體(2)①激活卵母細胞使其增殖分化②所需的較適宜的維生素C濃度50③在胚胎培養(yǎng)液中添加50μmol·L－1維生素C可顯著提高綿羊孤雌胚胎發(fā)育和體細胞克隆胚胎囊胚率考查胚胎工程技術及其應用2．(2020·山東師范大學附中高三打靶試題)如圖為胚胎移植的過程示意圖，下列說法錯誤的是()A．①過程的目的是使乙與甲的生理狀態(tài)相同，以便接受移植胚胎B．圖中甲、乙、丙三個個體都要求性狀優(yōu)良，以便獲得具有優(yōu)良性狀的后代C．若對甲、丙進行體外受精，則精子需要經(jīng)過獲能處理，而卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期D．若要獲得兩個遺傳物質相同的丁個體，可對收集的胚胎進行分割操作B[①是同期發(fā)情處理，該過程的目的是使乙與甲的生理狀態(tài)相同，以便接受移植胚胎，A正確；圖中甲、丙為供體，都要求性狀優(yōu)良，以便獲得具有優(yōu)良性狀的后代，而乙是受體，只需健康和具有正常的繁殖能力即可，不需要具有優(yōu)良性狀，B錯誤；若對甲、丙進行體外受精，則精子需要經(jīng)過獲能處理，而卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，C正確；若要獲得兩個遺傳物質相同的丁個體，可以利用胚胎分割移植技術，對收集的胚胎進行分割操作，D正確。]3．(多選)(2020·泰安市高三模擬)2020年4月14日，中國科技部生物中心副主任孫燕榮在北京表示，已在武漢完成超過200例干細胞治療，從目前結果看，干細胞應用于新冠肺炎的臨床治療安全性良好。下列有關胚胎干細胞的敘述正確的是()A．胚胎干細胞是從原始性腺或囊胚期滋養(yǎng)層細胞中分離出來的一類細胞B．胚胎干細胞在飼養(yǎng)層細胞上或添加抑制因子的培養(yǎng)液中能維持不分化的狀態(tài)C．胚胎干細胞通過誘導分化可培育出人造組織器官用于器官移植，以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題D．胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯BCD[胚胎干細胞是從原始性腺或早期胚胎中分離出來的一類細胞，A錯誤；胚胎干細胞在體外培養(yǎng)，需要培養(yǎng)在飼養(yǎng)層細胞上或添加抑制因子的培養(yǎng)液中，以維持不分化的狀態(tài)，B正確；由于胚胎干細胞具有分化的全能性，因此對胚胎干細胞通過誘導分化可培育出人造組織器官用于器官移植，以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題，C正確；由分析可知，胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯的特點，D正確。]4．幼畜體外胚胎生產(chǎn)技術，即幼畜超排、胚胎體外生產(chǎn)和移植技術，是提高良種家畜繁殖效率的核心技術?？茖W家經(jīng)過多年對遼寧絨山羊體外胚胎生產(chǎn)技術的研究總結，形成了如下操作流程，回答下列問題：(1)流程圖中的A是指____________，經(jīng)過程A處理后的精子才能與發(fā)育至__________________期的卵母細胞完成受精作用。卵母細胞防止多精入卵的兩道屏障是____________、____________。(2)在卵母細胞活體采集前，科學家利用如下兩種方式對供體母羊進行了超排處理，記錄的相關數(shù)據(jù)如下表：不同超排方法對超排效果、卵裂及胚胎發(fā)育的影響組別羊羔/只卵泡/個平均卵數(shù)/個卵裂率/%囊胚率/%先加PMSG后加FSH636661.00±13.9642.43(143/337)47.59(69/145)先加FSH后加PMSG651585.83±18.3522.80(101/443)25.74(26/101)①推測PMSG和FSH均屬于________激素。②結果表明：超排方法不同不僅影響超排效果而且對體外受精后卵裂及______________________有很大影響。(3)B過程的生理學基礎之一是供體胚胎可與受體子宮建立正常的________，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受任何影響。(4)已知產(chǎn)下的小羊羔具有優(yōu)良的遺傳特性，另外還可采用B處的細胞，通過____________(寫一種)等技術加速遼寧絨山羊遺傳改良進程，并促進優(yōu)良畜群繁育。也可采用________技術將B均等分割為幾份，并進行胚胎移植，從而一次性獲得多只羊羔。[解析](1)流程圖中的A是指精子的獲能處理，經(jīng)過獲能處理后的精子才能與發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞完成受精作用。卵母細胞防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和卵細胞膜反應。(2)①推測PMSG和FSH均屬于促性腺激素，促進超數(shù)排卵。②分析表中數(shù)據(jù)可知：超排方法不同不僅影響超排效果而且對體外受精后卵裂及早期胚胎發(fā)育(卵裂率和囊胚率)有很大影響。(3)胚胎移植的生理學基礎之一是供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，有利于營養(yǎng)物質和代謝廢物等的運輸。(4)采用B處的胚胎干細胞進行核移植，可得到多只優(yōu)良后代；也可采用胚胎分割技術將B均等分割為幾份，并進行胚胎移植，從而一次性獲得多只羊羔。[答案](1)精子的獲能處理減數(shù)第二次分裂中透明帶反應卵細胞膜反應(2)①促性腺②早期胚胎發(fā)育(3)生理和組織聯(lián)系(4)胚胎干細胞核移植胚胎分割考點三生物技術的安全性和倫理問題1．轉基因產(chǎn)品的安全性(1)轉基因成果①對微生物的基因改造是基因工程最早研究、最廣泛和取得實際應用成果最多的領域，原因在于微生物具有生理結構和遺傳物質簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進行遺傳物質操作等優(yōu)點。②科學家將生長激素基因、促生長激素釋放激素基因等轉入動物體內(nèi)，培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品種優(yōu)良的轉基因家禽、家畜。(2)理性看待轉基因技術①理性看待轉基因技術，最重要的是要靠確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。②我國對待轉基因技術的方針研究上要大膽，堅持自主創(chuàng)新；推廣上要慎重，做到確保安全；管理上要嚴格，堅持依法監(jiān)管。2．關注生物技術的倫理問題項目反對支持設計試管嬰兒(1)把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；(2)早期的生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多余的胚胎，無異于“謀殺”；(3)有人會濫用設計試管嬰兒技術，而設計嬰兒性別(1)設計試管嬰兒是為了救人，是救治患者的最好、最快捷的方法之一；(2)提供骨髓中造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷；(3)臍帶血是試管嬰兒的“身外之物”基因檢測技術方面目前人類對基因結構及基因間的相互作用尚缺乏足夠的認識，通過基因檢測達到預防疾病的目的是困難的；基因檢測結果會給受檢者帶來巨大的心理壓力通過基因檢測可以對遺傳性疾病及早采取預防措施，適時進行治療，達到挽救患者生命的目的道德方面基因資訊的泄露造成基因歧視，如個人婚姻困難、人際關系疏遠，更明顯的是造成一支遺傳性失業(yè)大軍對于基因歧視現(xiàn)象，可以通過正確的科學知識傳播、倫理道德教育和立法得以解決3．禁止生物武器(1)生物武器的種類(連線)種類實例①致病菌、病毒 a．重組流感病毒、新型鼠痘病毒②生化毒劑 b．鼠疫菌、炭疽桿菌③基因重組的致病病毒 c．肉毒桿菌毒素提示：①—b②—c③—a(2)我國政府觀點在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術和設備的擴散。1．試管嬰兒和設計試管嬰兒的比較(1)不同點①所用技術手段：設計試管嬰兒胚胎移植前________(填“需要”或“不需要”)進行遺傳學診斷或基因診斷，試管嬰兒________(填“需要”或“不需要”)進行遺傳學診斷或基因診斷。②應用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設計試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。(2)相同點(答出三點即可)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)需要不需要(2)都是體外受精，并進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2．世界首例抗乳腺癌“設計試管嬰兒”的誕生引發(fā)了倫理爭議，請你說明反對這一技術應用于人類的理由。提示：在“設計試管嬰兒”過程中需對胚胎進行篩選，這是對生命的不負責任；含有致癌基因的胚胎在長大成人后，也有不患病的可能；基因篩選會在不久的將來愈演愈烈，最終變成從相貌、智力等方面對人類胚胎事先進行篩選，變成名副其實“設計”出來的嬰兒(答對一點即可，其他合理答案也可)。3．嘗試寫出禁止生物武器的理由。提示：生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等。把這些病原體直接或通過食物、生活必需品等散布到敵方，可以對軍隊和平民造成大規(guī)模殺傷等后果?？疾檗D基因技術的安全性1．(多選)下列對待生物技術的非理性態(tài)度有()A．轉基因技術是按照人們的意愿對生物進行設計，不存在負面影響B(tài)．轉基因農(nóng)作物對于解決糧食、能源等問題起了積極作用，也存在一定風險C．克隆技術如果被一些人利用將給社會造成災難，應禁止任何克隆研究D．轉基因技術如果被恐怖分子利用將可能導致人類滅絕，應停止轉基因研究ACD[轉基因技術是按照人們的意愿對生物進行設計，也存在負面影響，有可能導致基因污染等，A錯誤；轉基因農(nóng)作物對于解決糧食、能源等問題起了積極作用，也存在一定風險，B正確；克隆技術如果被一些人利用將給社會造成災難，但也存在治療性的克隆，C錯誤；轉基因技術如果被恐怖分子利用將可能導致人類滅絕，但不應該停止轉基因相關研究，D錯誤。]2．2018年11月，有關“中國基因編輯嬰兒”新聞占據(jù)了各大網(wǎng)絡媒介，一場“科學發(fā)展”與“倫理道德淪喪”爭辯響徹全國。請根據(jù)你所學的知識，分析以下問題：(1)為了達到所謂的“阻斷感染艾滋病”效果，該實驗團隊主要針對CCR5基因進行編輯，實施基因敲除，該過程中可能要用到的工具酶是____________________，敲除后為了使DNA上“缺口”補上，可能用到的工具酶是__________________。(2)人們擔心這種行為會打開“潘多拉魔盒”，驅使另一些科研者開展人類基因編輯研究，出現(xiàn)“基因完美的定制人”。在這些研究中，外源基因能與受體細胞DNA成功重組的原因是_____________，這些基因拼接成功后能正常表達的理論基礎是_____________________________________。(3)由于基因組計劃尚未圓滿完成，人類對自身基因在DNA分子上的位置知之甚少，在這種情況下開展對人類的基因編輯計劃風險非常大。你認為該轉基因技術存在安全性爭論的原因：_________________________________________________________________________________________。(4)轉基因技術并不是令人聞之色變的瘋狂技術，它已在作物品種改良上取得一定的成績。比如，為了獲得“多彩的牽?；ā?，可將__________________(填目的基因名稱)與質粒形成重組質粒，導入到普通牽?；毎?，再通過____________技術培養(yǎng)得到符合要求的植株。[解析](1)實施基因敲除，該過程中可能要用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶，敲除后為了使DNA上斷裂的磷酸二酯鍵重新形成，可能用到的工具酶是DNA連接酶。(2)在基因工程中，外源基因能與受體細胞中的DNA具有共同的結構和化學組成是成功重組的基礎，這些基因拼接成功后能正常表達的理論基礎是所有的生物都共用一套遺傳密碼子表，都遵循中心法則。(3)“中國基因編輯嬰兒”轉基因技術存在安全性爭論的原因：目前對基因的結構、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限；外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的，可能導致生命活動必需的正?；蛟獾狡茐摹?4)利用轉基因技術獲得“多彩的牽?；ā保蓪⑴c花青素代謝有關的基因與質粒形成重組質粒，導入到普通牽?；毎校倮弥参锛毎娜苄?，通過植物組織培養(yǎng)技術培養(yǎng)得到符合要求的植株。[答案](1)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶(2)兩者都具有共同的結構和化學組成所有的生物都共用一套遺傳密碼子表，都遵循中心法則(3)目前對基因的結構、基因間的相互作用以及基因的調(diào)控機制等都了解得相當有限；外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的，可能導致生命活動必需的正常基因遭到破壞(4)與花青素代謝有關的基因植物組織培養(yǎng)考查生物技術的倫理問題3．現(xiàn)代生物工程技術推動了醫(yī)藥學、免疫學等領域的發(fā)展。例如，為解決不孕不育夫婦的生育問題而出現(xiàn)的試管嬰兒技術，給千萬家庭帶來了福音，但生物技術是一把雙刃劍，可以造福人類，若使用不當也可能給人類帶來災難。請回答下列問題：(1)試管嬰兒技術是體外受精技術、早期胚胎培養(yǎng)和________技術等人工助孕技術的俗稱；通過試管嬰兒技術繁殖后代屬于________(填“有性”或“無性”)生殖。(2)體外受精首先需采集卵子，發(fā)育到________期的卵子能與獲能的精子在________或________中完成受精作用。(3)胚胎移植時，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生________，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能；通過試管動物技術培養(yǎng)發(fā)育成的早期胚胎，再經(jīng)過________可產(chǎn)生多個基因型相同的后代。(4)“試管嬰兒”技術誕生后，繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒”技術，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細胞移植等疾病。與“試管嬰兒”技術不同的是，“設計試管嬰兒”技術胚胎在移植前需進行____________。(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設計嬰兒性別，其原因是____________。[解析](1)試管嬰兒技術是體外受精技術、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術等人工助孕技術的俗稱；試管嬰兒技術中有精子和卵細胞結合成受精卵的過程，因此其生殖方式是有性生殖。(2)體外受精主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等幾個主要步驟。采集的卵子需將其培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具備與精子受精的能力，精子獲能后可以在獲能溶液或專用的受精溶液