高考生物一轮复习考点规范练36《胚胎工程及生物技术的伦理问题》（含详解）

考点规范练36　胚胎工程及生物技术的伦理问题

　考点规范练+高频考向练第80页　 

1.(陕西西安适应性考试六,40)毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。

(1)过程①中最常用的运载工具是　　　　,所需要的酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在过程②中,用　　　　　　　　　　处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于质量分数为5%的CO2的气体环境中,CO2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)在过程③中,用　　　　　　　　　　　处理以获取更多的卵(母)细胞。 

(4)在过程④中,对成熟卵(母)细胞进行　　　　　处理。 

(5)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是　　　　　　　　　　。在胚胎移植前,通过　　　　　　　　　技术可获得较多胚胎。 

答案(1)质粒　限制性核酸内切酶和DNA连接酶

(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　维持培养基(液)的pH

(3)促性腺激素

(4)去核

(5)(早期)胚胎培养　胚胎分割

解析(1)基因工程中最常用的载体是质粒;需要限制酶和DNA连接酶。(2)在动物细胞培养中常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,分散成单个细胞;培养过程中二氧化碳的作用是维持培养基的pH。(3)过程②用促性腺激素,可获得更多的卵(母)细胞。(4)在核移植前需要去掉卵母细胞的细胞核。(5)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是早期胚胎培养。在胚胎移植前,通过胚胎分割可以获得较多胚胎。

2.(湖北黄冈3月质检,40)2013年7月,中国试管婴儿之母——卢光现教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。

(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,胚胎移植时多采用多胚胎移植,因此需用　　　　　　　　　　　处理促进母亲排出更多的卵子。 

 (2)胚胎发育的卵裂期在　　　　　　(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的胚胎,叫做　　　　　　　,可用于胚胎移植。 

(3)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于　　　　　　　　　　　　　　　　　之间的第一极体一并吸出。 

答案(1)促性腺激素

(2)透明带　桑椹胚

(3)卵细胞膜与透明带

解析(1)设计试管婴儿时需用促性腺激素处理促进母亲排出更多的卵子,以便产生更多的胚胎用于移植。 (2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。受精卵体外培养发育成32细胞左右的胚胎为桑椹胚,可用于胚胎移植。(3)在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于卵细胞膜与透明带之间的第一极体一并吸出。

3.(黑龙江大庆一中三模,40)下面是利用奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图,请回答下列问题。

(1)若要大量获得目的基因,可使用　　　　　　　　扩增白蛋白基因,通过③构建的重组表达载体包括目的基因、启动子、终止子和　　　　　　　　、复制原点等部分。该重组表达载体导入的受精卵性染色体组成应为　　　　。 

(2)如果需要通过①采集到更多的卵子,常用的激素是　　　　　　　　　　　　　;通过②采集的精子需　　　　后才能进行受精作用。 

(3)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供　　　　　(气体)以维持　　　　　　　　　　　　。 

(4)为使⑤能成功进行,需要对奶山羊C进行　　　　　　　　处理,使之与供体的生理状况保持相同。 

答案(1)PCR技术　标记基因　XX

(2)促性腺激素　获能

(3)CO2　培养液的pH

(4)同期发情

解析(1)目的基因常用PCR技术进行扩增。基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点等部分。最终白蛋白基因表达产物在雌性动物的乳汁中提取,所以该重组表达载体导入的受精卵性染色体组成为XX。(2)对供体母畜注射促性腺激素可使其超数排卵,从而收集到更多的卵子;对精子需要进行获能处理后才能进行受精作用。(3)动物细胞培养时,需要一定的气体环境,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液(基)的pH。(4)在进行胚胎移植时需要对受体母牛与供体母牛进行同期发情处理,使它们处于相同的生理状态。

4.(福建普通高中4月质检,40)供体细胞的抗原决定基因能编码抗原或与抗原形成有关的酶,导致器官移植过程中出现免疫排斥。科学家利用基因工程方法对猪的基因组进行改造,以解决人体移植器官的短缺和免疫排斥问题。回答下列问题。

(1)对猪基因组进行改造,可以选择某种有调控作用的目的基因,重组后导入受体细胞,以达到抑制猪抗原决定基因　　　　　　　　　　　的目的。进行DNA重组时需要使用的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)选择猪胚胎干细胞作为受体细胞,胚胎干细胞是从　　　　　　　　和　　　　　　　　中分离出来的一类细胞。将目的基因导入后,利用标记基因的作用　　　　　　　　　　　　　含有目的基因的受体细胞。 

(3)将含目的基因的胚胎干细胞注入猪的囊胚,而后将囊胚通过　　　　　　　　技术移入受体子宫,获得转基因猪。 

(4)采用核移植技术克隆转基因时,应选用处于　　　　　　　　　　　　期的卵母细胞作为受体细胞;随后从构建的重组胚胎中分离得到胚胎干细胞,经诱导分化形成多种器官,这是利用胚胎干细胞的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)表达(转录/转录和翻译/编码抗原/编码与抗原形成有关的酶)　限制酶、DNA连接酶

(2)早期胚胎　原始性腺　筛选(鉴定/选择)

(3)胚胎移植

(4)MⅡ中(减数第二次分裂中期)　发育的全能性(全能性/分裂、分化能力/可以被诱导分化形成新的组织细胞特性)

解析(1)进行器官移植时具有免疫排斥反应,主要是将外来的器官作为抗原进行攻击,如果能抑制猪抗原决定基因的表达,就可以减轻免疫排斥反应。进行DNA重组时需要使用限制酶切割目的基因和运载体,需要用DNA连接酶将目的基因和运载体进行连接。(2)胚胎干细胞可以从原始性腺或早期胚胎中分离出来。将目的基因导入后利用标记基因的作用筛选出含有目的基因的受体细胞。(3)因为要将含有目的基因的猪的囊胚移入受体子宫发育成转基因猪,所以应用胚胎移植技术。(4)核移植技术中应选处于MⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞。利用的是胚胎干细胞具有发育的全能性,诱导分化形成多种器官。

5.(河南八市第三次质检,40)我国动物胚胎学家童第周与美国坦普恩大学牛满江先生合作,做了如下实验:他们从单尾鳍鲫鱼的卵细胞质内,提取了一种小分子核酸,并将这种核酸注射到双尾鳍金鱼的受精卵中,在发育成长的320条幼鱼中,有106条鱼由双尾鳍变成了单尾鳍,双尾鳍金鱼表现出鲫鱼的单尾鳍性状。

由上述资料回答下列问题。

(1)他们提取的这种核酸是　　　　　,该核酸应该由控制鲫鱼单尾鳍发育的基因　　　　　产生。 

(2)实验中还有214条幼鱼没有发育成双尾鳍,可能的原因有:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出三点原因)。 

(3)推测106条双尾鳍鱼发育成熟后相互交配,生出的子代小鱼尾鳍的性状是　　　　　　(填“单尾鳍”或“双尾鳍”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)如果对注射了核酸的双尾鳍金鱼的受精卵进行胚胎分割,应在　　　　　　　　　　　　　期进行,分割时必须将　　　　　　　　平分。 

答案(1)RNA　转录

(2)没有成功注入核酸;注入的核酸没有控制翻译;翻译产物没有影响性状发育

(3)双尾鳍　遗传物质没有改变,单尾鳍性状的出现属于不遗传的变异

(4)桑椹胚或囊胚　内细胞团

解析(1)将单尾金鱼的一个RNA分子注射到双尾金鱼的受精卵中,发育成的金鱼表现出了单尾性状,说明该RNA分子上携带有单尾金鱼的遗传信息,并能在双尾鱼的受精卵中表达,这种核酸是mRNA,mRNA是由DNA转录形成的。(2)该RNA分子携带有单尾金鱼的遗传信息,而有些幼鱼没有发育成双尾鳍,说明这些幼鱼中没有成功注入核酸,或者成功注射了但核酸没有控制翻译成相应的蛋白质等。(3)注射了核酸并没有改变双尾鳍金鱼细胞核中的遗传物质,属于不遗传的变异,因此生出的子代小鱼尾鳍的性状仍然是双尾鳍。(4)对受精卵进行胚胎分割,应在桑椹或囊胚期进行分割,应将内细胞团均等分割。

6.(吉林省实验中学八模,40)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示,请据图回答问题。

(1)此过程用到的生物技术有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两个即可)。 

(2)为了获得更多的卵母细胞,需用　　　　　　　　　　对雌性杜泊羊进行处理。进行体外受精前,需将卵母细胞培养到　　　　　期;精子需进行　　　　处理。受精时防止多精入卵的两道屏障分别是　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　。 

(3)生产上常用　　　　　　　　　　期的胚胎进行胚胎移植,移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植等

(2)促性腺激素　MⅡ中　获能　透明带反应　卵细胞膜反应

(3)桑椹胚或囊胚　受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应

解析(1)分析图示可知,从采集卵母细胞、精子到受精卵的形成采用的是体外受精技术;将受精卵培养成早期胚胎采用的是早期胚胎培养技术;将早期胚胎移入当地普通绵羊,采用的是胚胎移植技术。(2)用促性腺激素处理雌性杜泊羊,使其超数排卵,可以获得更多的卵母细胞。进行体外受精前,需将卵母细胞培养到MⅡ中期;精子需进行获能处理。受精时防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应。(3)生产上常用桑椹胚和囊胚期的胚胎进行胚胎移植,移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。

7.(宁夏银川第三次模拟,40)英国生理学家罗伯特·爱德华兹,因在人类试管受精(IVF)技术上的卓越贡献,获得2010年度诺贝尔生理学或医学奖。他的研究使全球超过10%不育症夫妇因此获益,迄今,因IVF技术400多万人得以诞生。回答下列问题。

(1)自然条件下,　　　　　　　　　　　　是在雌性动物排卵前后完成的,产生的一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精。当在　　　　　　　　　　　　　　的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。 

(2)1951年,爱德华兹发现　　　　　　　　　　　可以促进成熟雌鼠排卵,这为IVF技术的第一步奠定了理论基础。经过系统研究,爱德华兹终于成功将卵母细胞与　　　　后的精子在试管中完成受精,受精卵在　　　　　　　　液成功进行卵裂。1978年世界第一例试管婴儿诞生,这是对爱德华兹不懈努力的最好表彰。 

(3)在爱德华兹的引领下,对IVF技术的研究有许多新发现。比如可通过显微注射法将单个精子注入　　　　　　　　　　　　　期的卵母细胞内,以提高受精率;也可对早期胚胎进行遗传学诊断,如在显微镜下检查　　　　　　数目,可降低21三体综合征患儿的出生率,从而实现试管婴儿的优生。 

(4)试管婴儿的形成,除IVF技术之外,涉及的胚胎工程技术还有　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)减数第一次分裂　卵细胞膜和透明带

(2)促性腺激素　获能　发育培养

(3)减数第二次分裂中　染色体

(4)早期胚胎培养技术、胚胎移植

解析(1)自然条件下,减数第一次分裂是在雌雄动物排卵前后完成的。当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。(2)促性腺激素可以促进成熟雌鼠排卵。卵母细胞与获能后的精子在试管中完成受精,受精卵在发育培养液成功进行卵裂。(3)卵母细胞发育到减数第二次分裂中期才具备受精能力,因此可通过显微注射法将单个精子注入减数第二次分裂中期的卵母细胞内,以提高受精率;21三体综合征患者体细胞含有3条21号染色体,比正常人多了一条,在显微镜下检查染色体数目,可降低21三体综合征患儿的出生率,从而实现试管婴儿的优生。(4)试管婴儿的形成,除IVF技术之外,涉及胚胎工程技术还有早期胚胎培养、胚胎移植。

8.(湖北黄冈中学4月适应性考试,40)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图回答下列问题。

(1)对①需要剪碎并使用　　　　　　　　　　　使其彼此分散,若用于传代培养的细胞应不超过10代以保证细胞的　　　　　　　　　　　　　　　　　　不发生变化。 

(2)在胚胎的早期培养过程中把⑤送入⑥的最佳时期是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)在此过程中涉及的细胞工程技术手段有(答两种)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)过程②中,重组质粒中调控目的基因表达的组件是　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。 

(5)要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体组成是　　　　。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类转基因动物被称为　　　　　　　　　　　　　　　。              〚导学号93420260〛 

答案(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　正常的二倍体核型(或遗传物质)

(2)桑椹胚期或囊胚期

(3)核移植技术、动物细胞培养

(4)启动子和终止子　标记基因

(5)XX　乳腺(房)生物反应器

解析(1)动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织,以使其分散成单个细胞。在动物细胞培养过程中,10代以内的细胞能保证正常的二倍体核型,所以用于传代培养的细胞应不超过10代。(2)把⑤(早期胚胎)送入⑥(受体)需采用胚胎移植技术,胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期。(3)由图可知,在此过程中涉及的细胞工程技术手段主要有核移植技术、动物细胞培养技术。(4)过程②是将目的基因导入受体细胞,重组质粒中调控目的基因表达的组件是启动子和终止子,标记基因的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。(5)要从乳汁中取血清蛋白,则⑦应该是产乳汁的雌牛,其性染色体组成是XX,所以要求③即体细胞核性染色体组成是XX。通过转基因克隆动物分泌的乳汁来产生人类所需药物,这类转基因动物被称为乳腺(房)生物反应器。

9.(湖北两校联考,40)科学家采用不同方法培育良种牛的过程。请据图回答有关问题。

(1)与一般的繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理,目的是　　　　　　　　。 

(2)“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)图中数字标号①代表的结构为　　　　　　　　　,①将来发育为　　　　　　　　　　　,c→d过程需对其均等分割的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。A、B牛基因型是否相同?　　　。 

(4)在培育良种牛的过程中,都运用了动物细胞培养技术。在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的　　　　　　。 

答案(1)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力　超数排卵

(2)受精卵的全能性易于表达

(3)内细胞团　胎儿的各种组织　有利于胚胎的恢复和进一步发育　相同

(4)抗生素

解析(1)与一般的繁育两种动物方式相比较,胚胎移植可充分发挥雌雄优良个体的繁殖潜力;对两种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵。(2)由于受精卵的全能性易于表达,因此良种牛培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞。(3)图中③为内细胞团,将来发育为胎儿的各种组织;c→d过程需对其均等分割,这样有利于胚胎的恢复和进一步发育。来自同一个胚胎的后代具有相同的基因型,因此A、B牛的基因型相同。(4)在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素。