高考生物一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)四十胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題(30分鐘100分)1.(11分)(2020·全國Ⅲ卷)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的研究思路,制備一種膀胱生物反應(yīng)器來獲得W,基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟①中需要使用的工具酶有__________________。步驟②和③所代表的操作分別是__________________和________________。步驟④稱為______________。

(2)與乳腺生物反應(yīng)器相比,用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉(zhuǎn)基因動物的__________________________________(答出2點即可)的限制。

(3)一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息______(填“相同”或“不同”),原因是__

__。

(4)從上述流程可知,制備生物反應(yīng)器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術(shù)有______________________________(答出2點即可)。

〖解析〗本題考查了基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容。(1)基因工程用的工具酶有限制酶和DNA連接酶。通過圖示可知,步驟②和③所代表的操作分別是顯微注射、早期胚胎培養(yǎng),步驟④稱為胚胎移植。(2)膀胱生物反應(yīng)器既不受動物性別的限制,也不受是否處于生殖期的限制。(3)同一個體的不同細胞的細胞核中,遺傳物質(zhì)是相同的,因為這兩種上皮細胞都是受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。(4)通過圖示可知,此流程主要涉及的技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植?！即鸢浮?(1)限制酶、DNA連接酶顯微注射早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(2)性別、生殖期(合理即可)(3)相同這兩種上皮細胞都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變(4)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植2.(11分)(2021·景德鎮(zhèn)模擬)牛胚胎移植的基本程序如圖所示,請據(jù)圖回答:(1)圖中a、b、c過程分別是指____________、________、________________。

(2)受體母牛必須具備__________________________。胚胎移植時,受體應(yīng)處于適合的生理狀態(tài),此時可利用激素對受體進行______________處理。此外,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生____________反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。

(3)為了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是__________;在對囊胚階段胚胎操作時,要注意將____________均等分割。

(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞,稱為ES或EK細胞。這類細胞的形態(tài)特征有__。

〖解析〗(1)根據(jù)胚胎移植的過程可知,同期發(fā)情處理后需要對供體母牛進行超數(shù)排卵(a);配種一周后需要對供體母牛進行沖卵(b);早期胚胎經(jīng)過檢查和培養(yǎng)后需要進行胚胎移植(c)。(2)供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎,受體母牛要承擔(dān)繁重的妊娠和育仔任務(wù),必須具備健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力的特點。胚胎移植時,受體應(yīng)處于適合的生理狀態(tài),此時可利用激素對受體進行同期發(fā)情處理。此外,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。(3)為了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是胚胎分割,分割后再進行胚胎移植;處理的時期可以是桑椹胚或囊胚期,在對囊胚階段胚胎操作時,注意要將內(nèi)細胞團均等分割,否則會影響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞,稱為ES或EK細胞,即胚胎干細胞,這類細胞的形態(tài)特征有體積小、細胞核大、核仁明顯等特點?！即鸢浮?(1)超數(shù)排卵沖卵胚胎移植(2)健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力同期發(fā)情免疫排斥(3)胚胎分割內(nèi)細胞團(4)體積小、細胞核大、核仁明顯〖易錯警示〗滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層(1)滋養(yǎng)層:囊胚時期沿透明帶內(nèi)壁排列的、個體較小的細胞,滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。(2)飼養(yǎng)層:飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞,在干細胞培養(yǎng)時,可作為提供干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞。3.(11分)(2021·銅仁模擬)現(xiàn)代生物科技與人們的生活息息相關(guān),尤其在動物品種的改良、保護瀕危物種等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。請回答下列相關(guān)問題:(1)利用綿羊的精子和卵子進行體外受精時,所用的精子是經(jīng)過______處理的。判斷卵子是否受精的重要標志是_________________。

(2)利用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)大熊貓的早期胚胎時,所用培養(yǎng)液成分除一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、____________、核苷酸等營養(yǎng)成分以及__________________等物質(zhì)。欲增加大熊貓早期胚胎的數(shù)量,可通過胚胎工程中的________________技術(shù)來實現(xiàn),此技術(shù)在進行時,應(yīng)注意__________________________;將獲得的胚胎移入代孕母體內(nèi)屬于__________技術(shù),此技術(shù)對代孕受體的要求是__。

〖解析〗(1)對于體外受精的過程,通常對提取的精子進行獲能處理,對卵母細胞進行培養(yǎng)使其達到受精狀態(tài),再在獲能液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M行受精過程。判斷卵子是否受精的重要標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體;判斷受精完成的標志是雌雄原核的融合;防止多精入卵的反應(yīng)有兩個,一是透明帶反應(yīng),二是卵細胞膜反應(yīng)。(2)早期胚胎培養(yǎng)時,所用培養(yǎng)液成分包括“兩酸”(氨基酸、核苷酸)“兩素”(維生素、激素)“兩鹽”(無機鹽和有機鹽)及動物血清等物質(zhì)。欲增加大熊貓早期胚胎的數(shù)量,可選擇早期胚胎(桑椹胚或囊胚期)進行胚胎分割,但在囊胚期進行分割時,應(yīng)注意將內(nèi)細胞團均等分割;將獲得的胚胎移入代孕母體內(nèi)屬于胚胎移植技術(shù),要求代孕母體是同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物?！即鸢浮?(1)獲能在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體(2)氨基酸動物血清胚胎分割將內(nèi)細胞團均等分割胚胎移植同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物〖知識總結(jié)〗“3個”胚胎移植的關(guān)鍵知識①移植的胚胎必須在原腸胚之前。②供體和受體必須是同種生物,并處于同一生理狀態(tài)。③胚胎移植的本質(zhì):產(chǎn)生胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。4.(11分)(2021·貴陽模擬)現(xiàn)代生物科技在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,器官移植已經(jīng)逐漸應(yīng)用于臨床實踐?；卮鹣铝袉栴}:(1)人體器官移植面臨的主要問題之一是免疫排斥。目前臨床上提高器官移植成活率的主要措施是使用__________,如類固醇、環(huán)孢霉素A等,這些藥物可使免疫系統(tǒng)中的__________淋巴細胞增殖受阻。

(2)哺乳動物的胚胎干細胞可簡稱為EK細胞。EK細胞可從__________中分離出來,這類細胞在功能上具有的最大特點是__________________。通過對患者的EK細胞進行__________________,可培育出特定人造組織器官,進而解決免疫排斥問題。

(3)人們發(fā)現(xiàn)小型豬的器官可用來替代人體器官進行移植。但小型豬器官細胞表面的某些抗原仍可引起免疫排斥,科學(xué)家利用基因工程將某些調(diào)節(jié)因子導(dǎo)入小型豬基因組中,以期達到的目的是__。

該過程中的目的基因可以從cDNA文庫中獲取,cDNA文庫的構(gòu)建方法是

__。

〖解析〗(1)人體器官移植面臨的主要問題之一是免疫排斥(細胞免疫)。目前臨床上提高器官移植成活率的主要措施是使用免疫抑制劑,如類固醇、環(huán)孢霉素A等,由于排斥反應(yīng)是由細胞免疫中的T淋巴細胞發(fā)揮作用,所以這些藥物可使免疫系統(tǒng)中的T淋巴細胞增殖受阻。(2)胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,來源于早期胚胎或原始性腺,功能上具有發(fā)育的全能性。通過對患者的EK細胞進行定向分化,可培育出特定人造組織器官,進而解決免疫排斥問題。(3)為了防止小型豬的器官替代人體器官進行移植時發(fā)生免疫排斥反應(yīng),科學(xué)家試圖利用基因工程對小型豬的器官進行改造,在改造中導(dǎo)入小型豬基因組中的一些調(diào)節(jié)因子屬于基因工程中的目的基因,作用是抑制小型豬器官表面抗原的表達。該過程中的目的基因可以從cDNA文庫中獲取,cDNA文庫的構(gòu)建方法是將某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補DNA片段,與載體連接后儲存在受體菌群中?！即鸢浮?(1)免疫抑制劑T(2)早期胚胎或原始性腺具有發(fā)育的全能性定向分化(3)抑制小型豬器官細胞表面抗原的表達將某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補DNA片段,與載體連接后儲存在受體菌群中5.(10分)(2021·南充模擬)請回答胚胎工程方面的問題:(1)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管?！薄Ｔ嚬芘５呐嘤杞?jīng)過體外受精、______________、______________以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。

(2)在“試管?！钡呐嘤^程中,要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合,需要對精子進行處理,使其____________。另外,培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)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____________。

(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞,采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞,常使用的激素是__________。

(4)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分比較復(fù)雜,除了一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加____________、激素、氨基酸、____________等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。

(5)哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,是可以由囊胚的____________或原始性腺中分離出來的一類細胞。

〖解析〗(1)試管牛的培育采用的是試管動物技術(shù),需經(jīng)過體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。(2)在體外受精前,要對精子進行獲能處理,從而使精子具有與卵子受精的能力。一個初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂形成一個次級卵母細胞和一個第一極體。培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期,才能與獲能的精子受精,該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和第一極體。(3)采用促性腺激素處理,可使奶牛一次排出多枚卵母細胞。(4)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分比較復(fù)雜,除了一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。(5)囊胚的內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織,哺乳動物的胚胎干細胞可以由囊胚的內(nèi)細胞團分離出來。〖答案〗:(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)維生素核苷酸(5)內(nèi)細胞團6.(11分)(2021·雙鴨山模擬)新《人口與計劃生育法》第十八條第一款明確規(guī)定了“國家提倡一對夫妻生育兩個子女”。一些高齡產(chǎn)婦希望通過試管嬰兒技術(shù)圓二孩夢。請回答以下相關(guān)問題:(1)在取卵前通常需要注射____________,使其排出更多的卵子,醫(yī)生借助超聲波探測儀等工具用吸卵針從女性卵巢中吸取卵母細胞;并將其置于適宜條件下進一步發(fā)育到__________________________________期才能與獲能的精子在體外受精,判斷卵子是否受精的重要標志是________________________。

(2)早期胚胎發(fā)育過程可分為________________和原腸胚等時期。人的胚胎可在8～16個細胞階段移植。胚胎移植的實質(zhì)是________________________________________。

(3)與“設(shè)計試管嬰兒”相比,試管嬰兒不需要經(jīng)過________________________這一步驟。

(4)干細胞根據(jù)發(fā)生學(xué)來源分為胚胎干細胞和成體干細胞(如造血干細胞)。胚胎干細胞在功能上具有____________性。

〖解析〗(1)給健康母體注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵;獲得的卵子要置于適宜條件下進一步發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才能與獲能的精子在體外受精;判斷卵子是否受精的重要標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙有兩個極體。(2)早期胚胎發(fā)育過程可分為受精卵、桑椹胚、囊胚、原腸胚等時期。胚胎移植的實質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(3)與“設(shè)計試管嬰兒”相比,試管嬰兒不需要經(jīng)過基因檢測(遺傳學(xué)診斷)這一步驟。(4)胚胎干細胞在功能上具有發(fā)育的全能性?！即鸢浮?(1)促性腺激素減數(shù)第二次分裂中在卵細胞膜和透明帶的間隙有兩個極體(2)受精卵、桑椹胚、囊胚早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(3)基因檢測(遺傳學(xué)診斷)(4)發(fā)育的全能7.(11分)如圖是某科研小組設(shè)計的用“精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法”培育轉(zhuǎn)基因山羊(2n)的流程圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)“精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法”是利用精子易于與外源基因結(jié)合的能力,通過圖中的①過程,將精子作為外源基因的________,由________的精子經(jīng)過②過程,將外源基因送入卵母細胞。

(2)進行②過程的卵母細胞應(yīng)處于________________期,此時細胞中含______個染色體組。受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和________________。

(3)③過程需要在________________________________(寫出兩點)等條件下進行。

(4)胚胎工程是指對動物的早期胚胎或______所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)。④過程涉及的胚胎工程技術(shù)是________________。

〖解析〗題圖中過程①為將外源基因?qū)刖?②為體外受精,③為早期胚胎培養(yǎng),④為胚胎移植?！熬咏閷?dǎo)基因轉(zhuǎn)移法”就是先將外源基因?qū)刖?將精子作為外源基因的載體,通過體外受精將外源基因?qū)肼涯讣毎Ｂ涯讣毎枧囵B(yǎng)至MⅡ中期才能進行受精作用,此時細胞中只有一個染色體組。動物細胞培養(yǎng)需要滿足的條件:無菌無毒的環(huán)境、營養(yǎng)充足、適宜的溫度和pH、含95%空氣加5%CO2的混合氣體環(huán)境等?！即鸢浮?(1)載體獲能(2)減數(shù)第二次分裂中1卵細胞膜反應(yīng)(3)無菌無毒、適宜的溫度和pH、營養(yǎng)充足、含95%空氣加5%CO2的混合氣體(答出兩點即可)(4)配子胚胎移植8.(12分)治療性克隆是把患者的體細胞移植到去核的卵母細胞中,經(jīng)過一定的處理使其發(fā)育到囊胚,再利用囊胚建立胚胎干細胞(ES細胞),然后在體外進行誘導(dǎo)分化成特定的組織或器官(如皮膚、軟骨、心臟、肝臟、腎臟等),再將組織或器官移植到病人身上。請回答下列相關(guān)問題:(1)治療性克隆過程中運用了________技術(shù),該技術(shù)中選用去核卵母細胞作為受體細胞的主要原因是__________________________________。

(2)ES細胞除了來自早期胚胎如囊胚中的內(nèi)細胞團外,還可以來自__________________;胚胎干細胞在形態(tài)上具有______________________等特性,在功能上具有____________________(特性)。

(3)目前生殖性克隆涉及倫理問題被各國所禁止,但治療性克隆已獲得不少國家的默許,請列舉治療性克隆與生殖性克隆的不同點:_____________(至少答2點)。治療性克隆的優(yōu)點主要表現(xiàn)在:①______________;②___________________。

〖解析〗(1)治療性克隆是把患者的體細胞移植到去核的卵母細胞中,應(yīng)用了核移植技術(shù);去核卵母細胞中因為含有誘導(dǎo)核基因表達的物質(zhì)(或卵母細胞的全能性大于體細胞)可以作為受體細胞。(2)ES細胞是從原始性腺或早期胚胎中獲取的;胚胎干細胞在形態(tài)上具有體積小、細胞核大、核仁明顯等特性;在功能上具有發(fā)育的全能性。(3)治療性克隆用于治療疾病,它的終點是組織器官,目的是用于替代治療,而生殖性克隆的終點是個體,目的是用于繁殖后代;治療性克隆可以解決同種異體器官移植過程中的免疫排斥反應(yīng),解決器官移植中供體來源不足的問題?！即鸢浮?(1)核移植卵母細胞中含有誘導(dǎo)核基因表達的物質(zhì)(或卵母細胞的全能性大于體細胞)(2)原始性腺體積小、細胞核大、核仁明顯發(fā)育的全能性(3)治療性克隆的終點是組織器官,目的是用于替代治療,而生殖性克隆的終點是個體,目的是用于繁殖后代解決同種異體器官移植過程中的免疫排斥反應(yīng)解決器官移植中供體來源不足的問題9.(12分)生物工程在人類遺傳病的研究和治療中有較大的突破。閱讀下列資料,回答相應(yīng)問題。資料一通過轉(zhuǎn)入特定基因可將體細胞誘導(dǎo)形成多能干細胞(iPS細胞),可以產(chǎn)生各種類型的體細胞。如圖是應(yīng)用iPS細胞技術(shù)治療鐮刀型細胞貧血癥的技術(shù)流程。(1)過程①是體外培養(yǎng)由患者身體分離的體細胞,需要在配制的__________________培養(yǎng)基中,加入一定量的血清、血漿等天然成分。除對上述培養(yǎng)液進行無菌處理,通常還要加入一定量的抗生素,其目的是________________________。

(2)過程②中,科研人員首先要利用PCR技術(shù),把所需的c-Myc(c-Myc屬于Myc家族的原癌基因)等四種目的基因擴增,然后將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)合,以構(gòu)建__________,然后導(dǎo)入人體的體細胞,誘導(dǎo)形成iPS細胞,并在__________培養(yǎng)箱中依次進行__________培養(yǎng)、__________培養(yǎng),獲得iPS細胞系。

(3)科研人員在iPS細胞中,用健康的基因取代了鐮刀型細胞貧血癥的致病基因,并在加入______________的培養(yǎng)液中培養(yǎng),使其定向分化成造血干細胞,移植入患者體內(nèi),使患者能夠產(chǎn)生正常的紅細胞。

資料二人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機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。(4)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,然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型。

(5)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)培養(yǎng)人體細胞的培養(yǎng)基各種成分及含量明確,屬于合成培養(yǎng)基;培養(yǎng)液需進行無菌處理,還要加入一定量的抗生素,防止培養(yǎng)過程中的污染。(2)目的基因擴增后,將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒結(jié)合,以構(gòu)建基因表達載體,再導(dǎo)入人體的體細胞,誘導(dǎo)形成iPS細胞,并在CO2培養(yǎng)箱中依次進行原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng),獲得iPS細胞系。(3)在加入分化誘導(dǎo)因子的培養(yǎng)液中培養(yǎng),可使iPS細胞定向分化成造血干細胞。(4)基因成功表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程,故檢測到相應(yīng)蛋白質(zhì)在分子水平說明基因已表達;而只有個體出現(xiàn)高血壓的癥狀才能在個體水平說明相關(guān)基因已經(jīng)表達。(5)由圖可知,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)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。〖答案〗:(1)合成防止培養(yǎng)過程中的污染(2)基因表達載體CO2原代傳代(3)分化誘導(dǎo)因子(4)檢測到相應(yīng)蛋白質(zhì)出現(xiàn)高血壓(5)體外受精胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題(30分鐘100分)1.(11分)(2020·全國Ⅲ卷)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的研究思路,制備一種膀胱生物反應(yīng)器來獲得W,基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)步驟①中需要使用的工具酶有__________________。步驟②和③所代表的操作分別是__________________和________________。步驟④稱為______________。

(2)與乳腺生物反應(yīng)器相比,用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉(zhuǎn)基因動物的__________________________________(答出2點即可)的限制。

(3)一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息______(填“相同”或“不同”),原因是__

__。

(4)從上述流程可知,制備生物反應(yīng)器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術(shù)有______________________________(答出2點即可)。

〖解析〗本題考查了基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容。(1)基因工程用的工具酶有限制酶和DNA連接酶。通過圖示可知,步驟②和③所代表的操作分別是顯微注射、早期胚胎培養(yǎng),步驟④稱為胚胎移植。(2)膀胱生物反應(yīng)器既不受動物性別的限制,也不受是否處于生殖期的限制。(3)同一個體的不同細胞的細胞核中,遺傳物質(zhì)是相同的,因為這兩種上皮細胞都是受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。(4)通過圖示可知,此流程主要涉及的技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植?！即鸢浮?(1)限制酶、DNA連接酶顯微注射早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(2)性別、生殖期(合理即可)(3)相同這兩種上皮細胞都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的,遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變(4)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植2.(11分)(2021·景德鎮(zhèn)模擬)牛胚胎移植的基本程序如圖所示,請據(jù)圖回答:(1)圖中a、b、c過程分別是指____________、________、________________。

(2)受體母牛必須具備__________________________。胚胎移植時,受體應(yīng)處于適合的生理狀態(tài),此時可利用激素對受體進行______________處理。此外,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生____________反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。

(3)為了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是__________;在對囊胚階段胚胎操作時,要注意將____________均等分割。

(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞,稱為ES或EK細胞。這類細胞的形態(tài)特征有__。

〖解析〗(1)根據(jù)胚胎移植的過程可知,同期發(fā)情處理后需要對供體母牛進行超數(shù)排卵(a);配種一周后需要對供體母牛進行沖卵(b);早期胚胎經(jīng)過檢查和培養(yǎng)后需要進行胚胎移植(c)。(2)供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎,受體母牛要承擔(dān)繁重的妊娠和育仔任務(wù),必須具備健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力的特點。胚胎移植時,受體應(yīng)處于適合的生理狀態(tài),此時可利用激素對受體進行同期發(fā)情處理。此外,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。(3)為了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是胚胎分割,分割后再進行胚胎移植;處理的時期可以是桑椹胚或囊胚期,在對囊胚階段胚胎操作時,注意要將內(nèi)細胞團均等分割,否則會影響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。(4)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細胞,稱為ES或EK細胞,即胚胎干細胞,這類細胞的形態(tài)特征有體積小、細胞核大、核仁明顯等特點?！即鸢浮?(1)超數(shù)排卵沖卵胚胎移植(2)健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力同期發(fā)情免疫排斥(3)胚胎分割內(nèi)細胞團(4)體積小、細胞核大、核仁明顯〖易錯警示〗滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層(1)滋養(yǎng)層:囊胚時期沿透明帶內(nèi)壁排列的、個體較小的細胞,滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。(2)飼養(yǎng)層:飼養(yǎng)層細胞一般為輸卵管上皮細胞,在干細胞培養(yǎng)時,可作為提供干細胞分裂、增殖的營養(yǎng)細胞。3.(11分)(2021·銅仁模擬)現(xiàn)代生物科技與人們的生活息息相關(guān),尤其在動物品種的改良、保護瀕危物種等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。請回答下列相關(guān)問題:(1)利用綿羊的精子和卵子進行體外受精時,所用的精子是經(jīng)過______處理的。判斷卵子是否受精的重要標志是_________________。

(2)利用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)大熊貓的早期胚胎時,所用培養(yǎng)液成分除一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、____________、核苷酸等營養(yǎng)成分以及__________________等物質(zhì)。欲增加大熊貓早期胚胎的數(shù)量,可通過胚胎工程中的________________技術(shù)來實現(xiàn),此技術(shù)在進行時,應(yīng)注意__________________________;將獲得的胚胎移入代孕母體內(nèi)屬于__________技術(shù),此技術(shù)對代孕受體的要求是__。

〖解析〗(1)對于體外受精的過程,通常對提取的精子進行獲能處理,對卵母細胞進行培養(yǎng)使其達到受精狀態(tài),再在獲能液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐羞M行受精過程。判斷卵子是否受精的重要標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體;判斷受精完成的標志是雌雄原核的融合;防止多精入卵的反應(yīng)有兩個,一是透明帶反應(yīng),二是卵細胞膜反應(yīng)。(2)早期胚胎培養(yǎng)時,所用培養(yǎng)液成分包括“兩酸”(氨基酸、核苷酸)“兩素”(維生素、激素)“兩鹽”(無機鹽和有機鹽)及動物血清等物質(zhì)。欲增加大熊貓早期胚胎的數(shù)量,可選擇早期胚胎(桑椹胚或囊胚期)進行胚胎分割,但在囊胚期進行分割時,應(yīng)注意將內(nèi)細胞團均等分割;將獲得的胚胎移入代孕母體內(nèi)屬于胚胎移植技術(shù),要求代孕母體是同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物?！即鸢浮?(1)獲能在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體(2)氨基酸動物血清胚胎分割將內(nèi)細胞團均等分割胚胎移植同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物〖知識總結(jié)〗“3個”胚胎移植的關(guān)鍵知識①移植的胚胎必須在原腸胚之前。②供體和受體必須是同種生物,并處于同一生理狀態(tài)。③胚胎移植的本質(zhì):產(chǎn)生胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。4.(11分)(2021·貴陽模擬)現(xiàn)代生物科技在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,器官移植已經(jīng)逐漸應(yīng)用于臨床實踐。回答下列問題:(1)人體器官移植面臨的主要問題之一是免疫排斥。目前臨床上提高器官移植成活率的主要措施是使用__________,如類固醇、環(huán)孢霉素A等,這些藥物可使免疫系統(tǒng)中的__________淋巴細胞增殖受阻。

(2)哺乳動物的胚胎干細胞可簡稱為EK細胞。EK細胞可從__________中分離出來,這類細胞在功能上具有的最大特點是__________________。通過對患者的EK細胞進行__________________,可培育出特定人造組織器官,進而解決免疫排斥問題。

(3)人們發(fā)現(xiàn)小型豬的器官可用來替代人體器官進行移植。但小型豬器官細胞表面的某些抗原仍可引起免疫排斥,科學(xué)家利用基因工程將某些調(diào)節(jié)因子導(dǎo)入小型豬基因組中,以期達到的目的是__。

該過程中的目的基因可以從cDNA文庫中獲取,cDNA文庫的構(gòu)建方法是

__。

〖解析〗(1)人體器官移植面臨的主要問題之一是免疫排斥(細胞免疫)。目前臨床上提高器官移植成活率的主要措施是使用免疫抑制劑,如類固醇、環(huán)孢霉素A等,由于排斥反應(yīng)是由細胞免疫中的T淋巴細胞發(fā)揮作用,所以這些藥物可使免疫系統(tǒng)中的T淋巴細胞增殖受阻。(2)胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,來源于早期胚胎或原始性腺,功能上具有發(fā)育的全能性。通過對患者的EK細胞進行定向分化,可培育出特定人造組織器官,進而解決免疫排斥問題。(3)為了防止小型豬的器官替代人體器官進行移植時發(fā)生免疫排斥反應(yīng),科學(xué)家試圖利用基因工程對小型豬的器官進行改造,在改造中導(dǎo)入小型豬基因組中的一些調(diào)節(jié)因子屬于基因工程中的目的基因,作用是抑制小型豬器官表面抗原的表達。該過程中的目的基因可以從cDNA文庫中獲取,cDNA文庫的構(gòu)建方法是將某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補DNA片段,與載體連接后儲存在受體菌群中?！即鸢浮?(1)免疫抑制劑T(2)早期胚胎或原始性腺具有發(fā)育的全能性定向分化(3)抑制小型豬器官細胞表面抗原的表達將某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補DNA片段,與載體連接后儲存在受體菌群中5.(10分)(2021·南充模擬)請回答胚胎工程方面的問題:(1)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管牛”。試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、______________、______________以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。

(2)在“試管牛”的培育過程中,要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合,需要對精子進行處理,使其____________。另外,培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)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____________。

(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞,采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞,常使用的激素是__________。

(4)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分比較復(fù)雜,除了一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加____________、激素、氨基酸、____________等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。

(5)哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,是可以由囊胚的____________或原始性腺中分離出來的一類細胞。

〖解析〗(1)試管牛的培育采用的是試管動物技術(shù),需經(jīng)過體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。(2)在體外受精前,要對精子進行獲能處理,從而使精子具有與卵子受精的能力。一個初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂形成一個次級卵母細胞和一個第一極體。培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期,才能與獲能的精子受精,該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和第一極體。(3)采用促性腺激素處理,可使奶牛一次排出多枚卵母細胞。(4)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分比較復(fù)雜,除了一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。(5)囊胚的內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織,哺乳動物的胚胎干細胞可以由囊胚的內(nèi)細胞團分離出來?！即鸢浮?(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)維生素核苷酸(5)內(nèi)細胞團6.(11分)(2021·雙鴨山模擬)新《人口與計劃生育法》第十八條第一款明確規(guī)定了“國家提倡一對夫妻生育兩個子女”。一些高齡產(chǎn)婦希望通過試管嬰兒技術(shù)圓二孩夢。請回答以下相關(guān)問題:(1)在取卵前通常需要注射____________,使其排出更多的卵子,醫(yī)生借助超聲波探測儀等工具用吸卵針從女性卵巢中吸取卵母細胞;并將其置于適宜條件下進一步發(fā)育到__________________________________期才能與獲能的精子在體外受精,判斷卵子是否受精的重要標志是________________________。

(2)早期胚胎發(fā)育過程可分為________________和原腸胚等時期。人的胚胎可在8～16個細胞階段移植。胚胎移植的實質(zhì)是________________________________________。

(3)與“設(shè)計試管嬰兒”相比,試管嬰兒不需要經(jīng)過________________________這一步驟。

(4)干細胞根據(jù)發(fā)生學(xué)來源分為胚胎干細胞和成體干細胞(如造血干細胞)。胚胎干細胞在功能上具有____________性。

〖解析〗(1)給健康母體注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵;獲得的卵子要置于適宜條件下進一步發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期才能與獲能的精子在體外受精;判斷卵子是否受精的重要標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙有兩個極體。(2)早期胚胎發(fā)育過程可分為受精卵、桑椹胚、囊胚、原腸胚等時期。胚胎移植的實質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(3)與“設(shè)計試管嬰兒”相比,試管嬰兒不需要經(jīng)過基因檢測(遺傳學(xué)診斷)這一步驟。(4)胚胎干細胞在功能上具有發(fā)育的全能性?！即鸢浮?(1)促性腺激素減數(shù)第二次分裂中在卵細胞膜和透明帶的間隙有兩個極體(2)受精卵、桑椹胚、囊胚早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(3)基因檢測(遺傳學(xué)診斷)(4)發(fā)育的全能7.(11分)如圖是某科研小組設(shè)計的用“精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法”培育轉(zhuǎn)基因山羊(2n)的流程圖。據(jù)圖回答下列問題:(1)“精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法”是利用精子易于與外源基因結(jié)合的能力,通過圖中的①過程,將精子作為外源基因的________,由________的精子經(jīng)過②過程,將外源基因送入卵母細胞。

(2)進行②過程的卵母細胞應(yīng)處于________________期,此時細胞中含______個染色體組。受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和________________。

(3)③過程需要在________________________________(寫出兩點)等條件下進行。

(4)胚胎工程是指對動物的早期胚胎或______所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)。④過程涉及的胚胎工程技術(shù)是________________。

〖解析〗題圖中過程①為將外源基因?qū)刖?②為體外受精,③為早期胚胎培養(yǎng),④為胚胎移植。“精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法”就是先將外源基因?qū)刖?將精子作為外源基因的載體,通過體外受精將外源基因?qū)肼涯讣毎?。卵母細胞需培養(yǎng)至MⅡ中期才能進行受精作用,此時細胞中只有一個染色體組。動物細胞培養(yǎng)需要滿足的條件:無菌無毒的環(huán)境、營養(yǎng)充足、適宜的溫度和pH、含95%空氣加5%CO2的混合氣體環(huán)境等?！即鸢浮?(1)載體獲能(2)減數(shù)第二次分裂中1卵細胞膜反應(yīng)(3)無菌無毒、適宜的溫度和pH、營養(yǎng)充足、含95%空氣加5%CO2的混合氣體(答出兩點即可)(4)配子胚胎移植8.(12分)治療性克隆是把患者的體細胞移植到去核的卵母細胞中,經(jīng)過一定的處理使其發(fā)育到囊胚,再利用囊胚建立胚胎干細胞(ES細胞),然后在體外進行誘導(dǎo)分化成特定的組織或器官(如皮膚、軟骨、心臟、肝臟、腎臟等),再將組織或器官移植到病人身上。請回答下列相關(guān)問題:(1)治療性克隆過程中運用了________技術(shù),該技術(shù)中選用去核卵母細胞作為受體細胞的主要原因是__________________________________。

(2)ES細胞除了來自早期胚胎如囊胚中的內(nèi)細胞團外,還可以來自__________________;胚胎干細胞在形態(tài)上具有______________________等特性,在功能上具有____________________(特性)。

(3)目前生殖性克隆涉及倫理問題被各國所禁止,但治療性克隆已獲得不少國家的默許,請列舉治療性克隆與生殖性克隆的不同點:_____________(至少答2點)。治療性克隆的優(yōu)點主要