2019版高考生物一轮课时分层集训《41 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题》(含解析)
展开课时分层集训(四十一)
胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题
(建议用时：45分钟)
(对应学生用书第341页)
A组 基础达标
1．(2018·湖北省部分重点中学高三模拟)重症联合免疫缺陷(SCID)是一种罕见的遗传病，该病是由于腺苷脱氨酶ADA缺陷所致，ADA活性下降将使细胞损伤或死亡，致细胞体液免疫缺陷，ADA活性缺陷性疾病为X染色体隐性遗传病，虽然ADA编码基因也发现有缺失突变，但大部分为碱基置换突变。
【导学号：67110099】
(1)某研究小组利用一种经过修饰的腺病毒作为________，将治疗SCID的正常基因导入胚胎干细胞内，胚胎干细胞再经________形成骨髓细胞，然后移植给人体。这种对SCID患者进行治疗的方法称为________。
(2)有一对正常的夫妇生了一个患SCID的儿子，他们希望通过设计试管婴儿再生一个健康的孩子。设计试管婴儿的基本程序：首先为女性注射____________，实现超数排卵，然后从卵巢中吸取卵母细胞，培养到MⅡ中期；再将成熟的卵子与获能的精子经________形成受精卵，然后将受精卵移入________中继续培养获得早期胚胎；从早期胚胎中取出一个细胞进行________，选择无致病基因的胚胎进行移植。
(3)这对夫妇用该试管婴儿的脐带血救治患病孩子。大多数人认为，用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的，理由是______________。
[解析] (1)在对SCID患者进行治疗时，首先从病人体内获得治疗SCID的正常基因，进行培养，在体外借助一种经过修饰的腺病毒作为载体进行基因转移，将转入治疗SCID的正常基因的胚胎干细胞定向诱导分化，继而形成骨髓细胞，然后移植给人体，这种治疗方法称为体外基因治疗。
(2)设计试管婴儿所需受精卵是通过体外受精形成的。受精卵形成后需移入发育培养液进行培养获得早期胚胎。在进行胚胎移植前要对形成的早期胚胎进行遗传学诊断。女性超数排卵时注射的激素为促性腺激素。
(3)用设计试管婴儿的办法救治自己的孩子是符合伦理道德的，理由在于：父母是出于强烈的爱子之心，千方百计地救治自己孩子的行为；同时也是救治患者最好、最快捷的办法之一。
[答案] (1)载体 细胞分化(定向诱导分化) 体外基因治疗 (2)促性腺激素 体外受精 发育培养液 遗传学诊断(基因检测、性别鉴定) (3)父母是出于强烈的爱子之心，是为了救治孩子(这是救治患者最好、最快捷的办法之一；提供造血干细胞等不会对婴儿造成伤害)
2．(2018·惠州市高三第二次调研)组织型纤溶酶原激活剂(tPA)在人体纤溶和凝血的平衡调节中发挥着关键性的作用，如图是利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的图解，据图回答下列问题：
(1)过程①在构建的基因表达载体中，需要用到的酶有__________________。
(2)在卵细胞去核前，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至________期后，用微型吸管将核吸出。
(3)过程⑥移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是_____________。
(4)过程⑤培养过程中需要加入有机盐、无机盐、氨基酸、核苷酸、维生素、激素等营养成分外往往还要加入________。
(5)ES细胞可来自图中B胚胎中的________细胞。
(6)上图中的转基因牛C的培育过程与试管牛的培育过程相比，二者均涉及到________________________等胚胎工程技术。
[解析] (1)过程①即把目的基因插入载体中，需要用到的酶有限制酶(限制性核酸内切酶)与DNA连接酶。
(2)在卵细胞去核前，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至减数第二次分裂中期，因为这样的细胞中含有激发细胞核全能性表达的物质。
(3)通过移植后的胚胎相对于受体来说为“非己成分”，移入受体子宫的外来胚胎能存活，说明受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(4)过程⑤即早期胚胎的培养，所需成分除了有机盐、无机盐、氨基酸、核苷酸、维生素、激素等营养成分外，往往还要加入血清。
(5)ES细胞为胚胎干细胞，其可来自图中B胚胎中的内细胞团。
(6)读图可知，转基因牛C的培育过程中涉及早期胚胎培养及胚胎移植技术，试管牛的培育过程中有体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植技术等。
[答案] (1)限制酶(限制性核酸内切酶)与DNA连接酶 (2)减数第二次分裂中(MⅡ中) (3)受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 (4)血清 (5)内细胞团 (6)早期胚胎培养和胚胎移植
B组 能力提升
3．科学家通过转入四种基因，可使体细胞形成诱导性多能干细胞(iPS细胞)，iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能，但并不能发育成胚胎。我国科学家利用iPS细胞在世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠——“小小” (流程见下图)。
(1)过程①从亲代鼠体内获得皮肤细胞后，对其进行的初次培养称为________，科学家向经培养的细胞导入四种基因(过程②)，使其形成诱导性多能干细胞(iPS细胞)。但基因导入受体细胞没有采用显微注射的方法，你认为最可能采用的方法是用______________________引入。
(2)iPS细胞在体外已成功地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，这说明iPS细胞在功能上具有___________________。
科学家设想在不久的将来人们可通过向人体移植iPS细胞并定向诱导后，使功能出现异常、损伤或退化的器官得以修复，它的优点是可避免器官移植后的________问题。
(3)我国科学家通过将iPS细胞注入四倍体囊胚再经④过程________技术移入代孕母鼠的子宫内继续发育，最终获得克隆鼠及其后代。诱导二倍体细胞融合形成四倍体细胞的常用的诱导因素有________等。移入的胚胎能够在受体子宫内存活发育是因为___________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)过程①从亲代鼠体内获得皮肤细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养。将目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法，但在此实验中科学家采用的是借助修饰的(逆转录)病毒把四种目的基因引入培养的皮肤细胞。
(2)由题干信息知，iPS细胞在体外可分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，这说明iPS细胞在功能上与ES细胞类似，即具有发育的全能性。iPS细胞是自身体细胞诱导形成的，因此将其移植人体后定向诱导后，以修复异常、损伤或退化的器官，避免器官移植后的免疫排斥反应。
(3)注入iPS细胞的四倍体囊胚为早期胚胎，将其移植入代孕母鼠体内的过程为胚胎移植。诱导二倍体细胞融合形成四倍体细胞常用的诱导因素有电激、聚乙二醇、灭活的病毒。移入的胚胎能够在受体子宫内存活发育是因为供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。
[答案] (1)原代培养 经过修饰的(逆转录)病毒 (2)发育的全能性 免疫排斥 (3)胚胎移植 电激、聚乙二醇、灭活的病毒 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
4．(2018·烟台模拟)克隆羊多利的问世，在全世界引发了一场大讨论，其中关于治疗性克隆的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类治疗性克隆的大概过程，请据图作答：
(1)过程A表示________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①________提供细胞质，进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中，④是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持________状态。
(3)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核________________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是________________的结果。
(4)对于治疗性克隆仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？ ________，为什么？________________________________________________________________________。
[解析] (1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。
[答案] (1)细胞核移植 卵子(次级卵母细胞) (2)未分化
(3)全能性可以表达 基因选择性表达 (4)符合 因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞
