2018版高考生物一輪復(fù)習(xí)第十一單元第三講胚胎工程及倫理問(wèn)題課時(shí)作業(yè)解析

1、第十一單元第三講胚胎工程及倫理問(wèn)題1 .奧地利科學(xué)家已經(jīng)使用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育出微型人腦。部分培育過(guò)程為科研人員選取人類(lèi)胚胎干細(xì)胞或成人皮膚細(xì)胞，將其培育成神經(jīng)外胚層，再放入特制的凝膠中，引導(dǎo)組織進(jìn)一步生長(zhǎng)。請(qǐng)回答下列有關(guān)胚胎工程的問(wèn)題：哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞又叫 ES或EK細(xì)胞，是從 或 中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞。這種細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、 大、核仁明顯；在功能上，具有, 即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。（2）利用胚胎干細(xì)胞可治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過(guò)程的最重要的原因是 （填“細(xì)胞分裂” 或“細(xì)胞分化”）。（3）胚胎工程的應(yīng)用除上述的胚胎干細(xì)胞之外，還包括 和胚胎分割。其中胚胎分割 要選

2、取發(fā)育良好，形態(tài)正常的 ;對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將 ,否 則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。（4）在胚胎分割過(guò)程中，做 DNA分析性別鑒定時(shí)，一般要選取 細(xì)胞。通過(guò)胚胎分割 產(chǎn)生的后代的性別 （填“相同”或“不同”）。解析：（1）胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞。在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。（2）ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能，因此治療肝衰竭主要利用的就是這一特性。（3）胚胎工程的應(yīng)用包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細(xì)胞；一般選擇發(fā)育良好，

3、 形態(tài)正常的桑棋胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割；對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步 發(fā)育。（4）做DNA分析性別鑒定時(shí)一般要選取滋養(yǎng)層細(xì)胞，通過(guò)胚胎分割產(chǎn)生相同性別的子 代。答案：（1）早期胚胎原始性腺細(xì)胞核發(fā)育的全能性（2）細(xì)胞分化（3）胚胎移植桑棋胚或囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割（4）滋養(yǎng)層相同2 .哺乳動(dòng)物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段，該項(xiàng)技術(shù)為研究隱性基因功能 提供了理想的細(xì)胞模型。下圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法。請(qǐng)分析回答。卵母細(xì)胞但（1）方法一中，研究人員需對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠注射 ,使其,從而獲得更多的卵母細(xì)胞。用SrCl2

4、溶液處理、激活卵母細(xì)胞，在體外選用特制的培養(yǎng)液培養(yǎng)至 期，從 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離、 篩選出胚胎干細(xì)胞。 采用這種方法獲得的單倍體胚胎干細(xì)胞稱(chēng)為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞。(2) 采用方法二可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。受精階段，防止多精入卵的第一道屏障是。研究人員用特定方法去除細(xì)胞M中的 原核，再對(duì)處理后的細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、分離和篩選。(3) 研究發(fā)現(xiàn)，小鼠單倍體胚胎干細(xì)胞存在自發(fā)二倍體化的現(xiàn)象。為此，可以通過(guò)測(cè)定并分析細(xì)胞內(nèi)DN肪子的含量，或利用顯微鏡觀察處于 (寫(xiě)出分裂類(lèi)型及時(shí)期)細(xì)胞的染色體數(shù)目進(jìn)行確定。解析： (1) 超數(shù)排卵利用的激素是促性腺激素。胚胎發(fā)育到囊胚階段出現(xiàn)細(xì)胞分化，形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)

5、。 (2) 防止多精入卵的第一道屏障是透明帶反應(yīng)。將受精卵中的雌原核去掉，保留雄原核，經(jīng)培育可以得到孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。 (3) 觀察染色體形態(tài)、計(jì)數(shù)染色體數(shù)目的最佳時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂中期，因?yàn)榇藭r(shí)染色體螺旋化程度最高且著絲點(diǎn)整齊排列在赤道板上。答案： (1) 促性腺激素超數(shù)排卵 囊胚 (2) 透明帶反應(yīng)雌 (3) 有絲分裂中期3 2013 年 12 月 20 日，美國(guó)細(xì)胞雜志發(fā)布，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先完成了“單個(gè)卵細(xì)胞的高精度基因組測(cè)序”，該技術(shù)或可將試管嬰兒的活產(chǎn)成功率從30%提至60%，并檢測(cè)與遺傳疾病有關(guān)的DNA列變異，降低帕金森氏綜合征等疾病遺傳到下一代的風(fēng)險(xiǎn)。(1) “試管嬰

6、兒”技術(shù)與克隆人本質(zhì)的區(qū)別是前者為 生殖方式。(2) 獲得“試管嬰兒”需要的胚胎工程技術(shù)有 、 和胚胎移植等。胚胎移植通常要將胚胎培養(yǎng)到 階段。 理論上要得到“同卵雙胞胎”， 采用的技術(shù)是(3) 在醫(yī)學(xué)上可用 細(xì)胞來(lái)治療帕金森氏綜合征。該細(xì)胞是由 中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞。(4) 現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒，其原因是解析： (1) 試管嬰兒是由受精卵發(fā)育來(lái)的， 屬于有性生殖， 克隆屬于無(wú)性生殖。 (2) 胚胎需發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)期才能進(jìn)行移植。 (3) 胚胎干細(xì)胞具有全能性，可通過(guò)胚胎干細(xì)胞移植來(lái)治療某些由于細(xì)胞功能問(wèn)題引起的疾病。 (4) 設(shè)計(jì)試管嬰兒會(huì)淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部

7、分人認(rèn)為這是對(duì)生命的不尊重，從而引發(fā)倫理問(wèn)題。答案： (1) 有性(2) 早期胚胎培養(yǎng)體外受精 桑椹胚或囊胚胚胎分割(3) 胚胎干(ES、 EK) 早期胚胎或原始性腺(4) 對(duì)生命不尊重，違反倫理道德4 電影中， “蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲， 現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請(qǐng)回答：(1) 實(shí)驗(yàn)中，通常用 ES 細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞，這是因?yàn)?ES 細(xì)胞在功能上具有特征。這種細(xì)胞一般可以從哺乳動(dòng)物的 或中分離出來(lái)。(2) 在培養(yǎng)重組細(xì)胞時(shí)，為了維持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入 。為防止雜菌污染，可以在細(xì)胞

8、培養(yǎng)液中添加一定量的 。(3) 胚胎移植時(shí)，通常將早期胚胎移植到同種且與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，受體對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生。 正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”， 這種生殖方式為 。 若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將 階段的胚胎進(jìn)行分割。(4) 科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用 技術(shù)，先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊的染色體上。解析： (1) 胚胎干細(xì)胞一般從哺乳動(dòng)物的原始性腺或早期胚胎中分離出來(lái)。由于胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，故常作為目的基因的受體細(xì)胞。 (2) 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，為了維持不分化的狀態(tài)， 在培養(yǎng)液中要加入抑制因子。 為防止雜菌污染， 可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。

9、 (3) 受體對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以胚胎移植時(shí)，通常將早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的同種動(dòng)物體內(nèi)。 若需要一次產(chǎn)生多個(gè)個(gè)體， 可將囊胚或桑棋胚階段的胚胎進(jìn)行分割。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用DNA分子雜交技術(shù)， 先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊染色體上， 也可使用抗原抗體法檢測(cè)乳汁中是否有蛛絲蛋白。答案： (1) 發(fā)育的全能性原始性腺 早期胚胎(2) 抑制因子抗生素 (3) 生理狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)無(wú)性生殖囊胚或桑椹胚(4)DNA 分子雜交5我國(guó)首例“第三代試管嬰兒”在上海誕生，這是我國(guó)生殖輔助技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 第一代試管嬰

10、兒針對(duì)女性輸卵管堵塞患者，用穿刺針將( 填細(xì)胞名稱(chēng)) 取出，采集的細(xì)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(duì)男性少、弱、畸形精子癥患者， 通過(guò) 技術(shù)將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)幫助受精。 第三代試管嬰兒要在胚胎移植前 ，從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。(2) 母體對(duì)移入子宮的外來(lái)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。(3) 現(xiàn)在我國(guó)大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒性別，原因是 ，在進(jìn)行試管嬰兒設(shè)計(jì)時(shí)一定不能違反 。解析： (1) 第一代試管嬰兒技術(shù)中采集的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與獲能的精子結(jié)合， 形成受精卵， 經(jīng)短期培養(yǎng)后再植入母體子宮。 第二代試管嬰兒技術(shù)

11、中需要運(yùn)用顯微注射技術(shù)， 將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)。 第三代試管嬰兒， 要在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。 (2) 胚胎移植的前提是受體對(duì)外來(lái)的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 (3) 如果設(shè)計(jì)試管嬰兒性別得到允許，可能破壞人類(lèi)正常的性別比例。答案： (1) 卵母細(xì)胞獲能的精子顯微注射對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(2) 免疫排斥反應(yīng)(4) 可能破壞人類(lèi)正常的性別比例 人類(lèi)倫理道德6隨著生活水平的提高，糖尿病的患病率增加，胰島素是治療糖尿病的常用藥，可通過(guò)基因工程創(chuàng)造出“胰島素羊” ( 該羊的乳汁中含有胰島素 ) ， 為糖尿病患者帶來(lái)福音。 利用該技 術(shù)生產(chǎn)胰島素的過(guò)程如圖所示。 獲得目 與運(yùn)載體結(jié)合重組D

12、NArJ受體細(xì)胞一二轉(zhuǎn)基因羊一二提取胰島素的基因回答下列問(wèn)題：(1)為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生胰島素的基因可從 cDNA文庫(kù)中獲取，然后與 相連構(gòu)建成為重組DNA圖中過(guò)程是通過(guò) 等方法，將重組 DNAt入羊的 獲得受體細(xì)胞。(2)圖中過(guò)程是先通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎，然后將胚胎移植到經(jīng)過(guò) 處理的受體母羊子宮內(nèi)。 目前對(duì)動(dòng)物細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒(méi)有完全研究清楚， 在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加 。若利用一個(gè)早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行 處理。(3)若該“胰島素羊”(已知重組DNA已進(jìn)入細(xì)胞)乳汁中檢測(cè)到胰島素，其乳腺細(xì)胞分泌的胰島素與轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素相比

13、所具有的優(yōu)點(diǎn)為，原因是解析：(1)目的基因需要與運(yùn)載體結(jié)合構(gòu)建成為重組DNA才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；若導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵內(nèi)常采用顯微注射法。 (2) 胚胎移植的受體動(dòng)物必須經(jīng)過(guò)同期發(fā)情處理。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒(méi)有完全研究清楚， 在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加動(dòng)物血清。 若利用一個(gè)早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行胚胎分割。 (3) 乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體， 能加工相關(guān)蛋白質(zhì)， 而細(xì)菌沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體， 故“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再加工。答案： (1) 運(yùn)載體 顯微注射 受精卵(2) 同期發(fā)情動(dòng)

14、物血清胚胎分割(3) 轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再加工乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體7. （2017 山東泰安模擬）人類(lèi)疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)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。（1）卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠 中獲取。（2）圖中的高血壓相關(guān)基因作為 ,質(zhì)粒作為 ,二者需用 切割后連 接成重組載體，該過(guò)程與質(zhì)粒上含有 有關(guān)。（3）子代大鼠如果 和,即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說(shuō)明高 血壓相關(guān)

15、基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。（4）在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過(guò)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）卵母細(xì)胞經(jīng)排出后，一般是進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精，為獲得卵母細(xì)胞還可以從已處死的雌鼠卵巢收集，但死亡的時(shí)間不能太長(zhǎng)。（2）題中用高血壓的相關(guān)基因做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行致病機(jī)理的探討和治療藥物的篩選，該基因是目的基因， 該基因與載體一一質(zhì)粒相結(jié)合，可將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合需要用相同的限制酶進(jìn)行切割，以期得到相同的黏性末端。質(zhì)粒上一般含有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)。（3）目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，要通過(guò)檢測(cè)看其是否能夠成功表達(dá)，可以從分子水平和個(gè)體水

16、平進(jìn)行檢測(cè)。（4）胚胎工程技術(shù)一般包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植等。答案：（1）卵巢（2）目的基因載體同種限制性核酸內(nèi)切酶（或同種限制酶）限制酶切割 位點(diǎn)（3）檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白出現(xiàn)高血壓（4）體外受精8.下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn) 題：體撲塔小樂(lè)書(shū)院盤(pán)貓施配取單克%內(nèi)培養(yǎng)隆抗伸（1）圖I所示制備單克隆抗體的過(guò)程，包括 和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)兩個(gè)過(guò)程， 在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，首先要將動(dòng)物組織剪碎，然后用 處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，制備成細(xì)胞懸液。（2）A細(xì)胞的特點(diǎn)是 ,經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn) 行 和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì) 胞，最后進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)。(3) 單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，具有 的特點(diǎn)。(4)圖n所示過(guò)程為優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過(guò)程，該過(guò)程需要進(jìn)行胚胎移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是 。(5)若要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)圖n所示囊胚階段的胚胎進(jìn)行 ， 操作過(guò)程需要特別注意的問(wèn)題是 ， 否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。解析： (1) 單克隆抗體的制備包括動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，需用胰蛋白酶處理。 (2)A 為雜交瘤細(xì)胞，既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專(zhuān)一的抗體。經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需