高中生物2022屆新教材一輪復(fù)習(xí)人教版 第十單元 第7課 胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 課件（133張）

第7課胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題核心概念·自查【概念導(dǎo)圖】一圖知全局【概念梳理】閉書(shū)測(cè)基礎(chǔ)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(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場(chǎng)所睪丸的_________卵巢(MⅠ)、輸卵管(MⅡ)時(shí)間從_______開(kāi)始，直到生殖機(jī)能衰退①卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備：_______；②排卵：初情期后曲細(xì)精管初情期出生前項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生過(guò)程

結(jié)果形成4個(gè)精子形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體

2.受精：(1)概念和受精前準(zhǔn)備：①概念：_____與_____結(jié)合形成合子(即_______)的過(guò)程，它包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。②受精前準(zhǔn)備階段：a.精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在________________發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。b.卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到_____________________________時(shí)，才具備與精子受精的能力。精子卵子受精卵雌性動(dòng)物生殖道減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期)(2)受精過(guò)程：

3.早期胚胎發(fā)育：

二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)與胚胎工程的應(yīng)用及前景1.體外受精：

2.胚胎的早期培養(yǎng)：

3.胚胎工程的應(yīng)用及前景：(1)胚胎移植：①地位：是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。②過(guò)程：

③生理學(xué)基礎(chǔ)：④實(shí)質(zhì)：早期胚胎在_____________的條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。⑤意義：充分發(fā)揮_____優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力。

生理環(huán)境相同雌性(2)胚胎分割：①材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的_____________。②實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代的數(shù)量，可以看做動(dòng)物的_________或克隆的方法之一。③分割要求：對(duì)囊胚分割時(shí)，要注意將_________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。桑椹胚或囊胚無(wú)性繁殖內(nèi)細(xì)胞團(tuán)4.胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)：(1)來(lái)源：___________________。(2)特點(diǎn)早期胚胎或原始性腺

(3)應(yīng)用(4)培養(yǎng)過(guò)程：

三、生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題1.轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止：領(lǐng)域成果微生物方面①被用來(lái)減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的_________。②構(gòu)建_____、_____的基因工程菌來(lái)生產(chǎn)氨基酸。③用基因工程菌生產(chǎn)藥物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面①培育_________、_____________的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜。②培育抵抗相應(yīng)病毒的動(dòng)物新品種。③建立了某些人類(lèi)疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。轉(zhuǎn)基因植物方面培育出了大批具有_____、_____、_________和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物。發(fā)酵周期高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生長(zhǎng)迅速營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良抗蟲(chóng)抗病抗除草劑2.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)：(1)正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來(lái)的安全性問(wèn)題，要_________，不能因噎廢食。(2)制定政策和法規(guī)，最大程度地保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。趨利避害3.試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒：試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒都是有性生殖，都要通過(guò)①_________，并進(jìn)行②體外早期胚胎培養(yǎng)和③_________，不同的是設(shè)計(jì)試管嬰兒在胚胎移植前需進(jìn)行“遺傳學(xué)診斷”或“基因診斷”。體外受精胚胎移植4.禁止生物武器：(1)生物武器的種類(lèi)[連一連]：(2)我國(guó)政府觀點(diǎn)：在任何情況下_______________________生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存【概念辨析】全面清障礙1.判斷下列有關(guān)體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育敘述的正誤：(1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開(kāi)始。 ()

分析：卵子的發(fā)生在胚胎時(shí)期性別分化以后即開(kāi)始進(jìn)行。(2)卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體。 ()(3)在胚胎發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚。 ()分析：囊胚期開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化，胚胎分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)?！痢獭?4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)。 ()分析：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層則發(fā)育成胎兒的胎膜和胎盤(pán)。(5)精子獲能就是獲得“能量”。 ()分析：精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量?！痢?.判斷下列體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程應(yīng)用敘述的正誤：(1)在胚胎移植中，對(duì)供體母畜要用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理。 ()(2)從輸卵管沖取的卵子可直接與獲能的精子結(jié)合。 ()(3)胚胎分割時(shí)應(yīng)選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚。 ()分析：胚胎分割時(shí)應(yīng)選取發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，原腸胚分化程度較高，不宜進(jìn)行胚胎分割。(4)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎。 ()(5)對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要將滋養(yǎng)層細(xì)胞均等分割。 ()分析：對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割?！獭獭痢獭?6)胚胎干細(xì)胞在滋養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)時(shí)只增殖而不發(fā)生分化。 ()分析：胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上培養(yǎng)時(shí)只增殖而不發(fā)生分化。(7)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)。 ()分析：胚胎干細(xì)胞蛋白質(zhì)合成旺盛，核仁較大。××3.判斷下列有關(guān)生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題敘述的正誤： (1)轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中。 ()分析：目的基因被消化分解成脫氧核苷酸才能被吸收(即目的基因已經(jīng)被破壞)。(2)種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散影響野生植物的遺傳(基因)多樣性。 ()(3)我國(guó)禁止生殖性克隆和治療性克隆。 ()分析：中國(guó)禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆?！痢獭?4)轉(zhuǎn)入油菜的抗除草劑基因，可能通過(guò)花粉傳入環(huán)境中。 ()(5)中國(guó)反對(duì)生物武器，但中國(guó)在特殊情況下可以生產(chǎn)生物武器。 ()分析：中國(guó)政府的觀點(diǎn)是在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器?！獭痢靖拍罨钣谩拷滩拿}源1.教材選修3P64“側(cè)欄思考題”改編：進(jìn)行體外受精時(shí)，將卵母細(xì)胞取出后，能否直接用于體外受精？為什么？提示：不能。從卵巢中取出的卵母細(xì)胞還沒(méi)有成熟。應(yīng)在體外人工模擬輸卵管環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，才能使其成熟，即達(dá)到受精前的成熟階段。2.教材選修3P66圖3-8哺乳動(dòng)物早期胚胎的發(fā)育：(1)早期胚胎的發(fā)育過(guò)程中，卵裂時(shí)細(xì)胞的體積和所有的細(xì)胞體積之和有何變化？提示：卵裂過(guò)程中，細(xì)胞只分裂而不生長(zhǎng)，所以每個(gè)細(xì)胞的體積越來(lái)越小，但總體積并不增加或略有縮小。(2)細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于哪個(gè)時(shí)期？滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)形成什么結(jié)構(gòu)？提示：細(xì)胞分化開(kāi)始出現(xiàn)于B(囊胚)時(shí)期，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)形成胎膜和胎盤(pán)。關(guān)鍵能力·進(jìn)階考點(diǎn)一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育【典例精研引領(lǐng)】

(2021·濟(jì)寧模擬)下列關(guān)于哺乳動(dòng)物受精和發(fā)育的敘述正確的是(

)A.雌性動(dòng)物排卵后遇精子即完成受精B.胚胎發(fā)育至囊胚時(shí)即已開(kāi)始了細(xì)胞分化，這是由于基因進(jìn)行選擇性表達(dá)C.使家兔精子獲能的方法一般是用一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液處理D.動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程是受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→胎兒【名師授法解題】抓題眼練思維

關(guān)鍵能力理解能力、獲取信息能力題眼信息題眼1.家兔精子獲能的方法。題眼2.動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育。解題思維家兔屬于哪類(lèi)動(dòng)物→精子獲能的方法；動(dòng)物個(gè)體發(fā)育包含的階段→每個(gè)階段包含的過(guò)程【解析】選B。雌性動(dòng)物排卵后需要培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期，才能與獲能后的精子完成受精，A錯(cuò)誤；胚胎發(fā)育至囊胚時(shí)即已開(kāi)始了細(xì)胞分化，細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，B正確；對(duì)于嚙齒動(dòng)物、家兔和豬等動(dòng)物的精子，一般采用培養(yǎng)法，即將取自附睪的精子，放入人工配制的獲能液中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，精子就可獲能；而對(duì)于牛、羊等家畜的精子在體外進(jìn)行獲能處理時(shí)，一般用一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液進(jìn)行處理，C錯(cuò)誤；高等哺乳動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育，胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原腸胚期→幼體，D錯(cuò)誤?！灸割}變式延伸】核心素養(yǎng)新命題排卵和沖卵有什么區(qū)別？(科學(xué)思維：比較與分類(lèi))提示：排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是把供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來(lái)?！局芩仞B(yǎng)提升】1.“排卵”的三點(diǎn)提醒：(科學(xué)思維：歸納與概括)(1)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是指卵泡從卵巢中排出。(2)排出的卵子是初級(jí)卵母細(xì)胞(如馬)或次級(jí)卵母細(xì)胞(如豬、牛)，而不是成熟的卵子。(3)排出的卵子需要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，直到減數(shù)第二次分裂的中期才能與精子結(jié)合完成受精過(guò)程。2.受精過(guò)程的三個(gè)易混點(diǎn)：(科學(xué)思維：歸納與概括)(1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。(2)受精的場(chǎng)所為輸卵管，而胚胎發(fā)育的場(chǎng)所為輸卵管和子宮。(3)受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體，而受精過(guò)程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。【熱點(diǎn)考向演練】考向一結(jié)合精子、卵子的發(fā)生和受精過(guò)程，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀1.(2021·石嘴山模擬)有關(guān)哺乳動(dòng)物精子、卵子的發(fā)生及受精作用的敘述，正確的是 (

)A.卵子形成的過(guò)程需在卵巢和輸卵管內(nèi)完成B.受精作用完成的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶的間隙觀察到兩個(gè)極體C.采集到的精子和卵子相遇即可發(fā)生受精作用D.卵子發(fā)生時(shí)，MⅠ和MⅡ過(guò)程是不連續(xù)的，但細(xì)胞質(zhì)均等分配【解析】選A。卵子形成過(guò)程MⅠ和MⅡ過(guò)程是不連續(xù)的，MⅠ在卵巢中完成，MⅡ通常在輸卵管內(nèi)完成，A正確；卵子完成受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙出現(xiàn)兩個(gè)極體，B錯(cuò)誤；采集到的精子需要進(jìn)行獲能處理，卵子需要發(fā)育成熟(減數(shù)第二次分裂中期)，這樣精子和卵子相遇才可發(fā)生受精作用，C錯(cuò)誤；卵細(xì)胞的形成過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)是不均等分配，D錯(cuò)誤。2.(2020·中原名校聯(lián)考)1890年英國(guó)劍橋大學(xué)的生物學(xué)家將純種安哥拉兔的兩個(gè)4細(xì)胞胚胎移入一只純種比利時(shí)兔的輸卵管內(nèi)，成功地產(chǎn)下兩只純種安哥拉兔，在此之后胚胎工程技術(shù)開(kāi)始廣泛地發(fā)展起來(lái)。請(qǐng)根據(jù)胚胎工程相關(guān)的知識(shí)回答下列問(wèn)題：(1)胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物的____________所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。

(2)在自然條件下受精過(guò)程是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的，完成這個(gè)過(guò)程的前提是____________和卵子發(fā)育至____________期。受精作用過(guò)程中防止多精入卵的生理屏障包括____________。

(3)胚胎發(fā)育的早期有一段時(shí)間是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的，這一時(shí)期稱(chēng)為卵裂期。其特點(diǎn)是：

。

(4)ES或EK細(xì)胞來(lái)源于早期胚胎或___________，在功能上具有發(fā)育的全能性。體外培養(yǎng)時(shí)，ES細(xì)胞可以____________，可對(duì)其進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。

【解析】(1)胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物的早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。(2)自然狀態(tài)下，精子需要進(jìn)行獲能處理，卵子在輸卵管內(nèi)發(fā)育到MⅡ中期(或減數(shù)第二次分裂中期)時(shí)，精卵細(xì)胞才能在輸卵管結(jié)合完成受精過(guò)程；防止多精入卵有兩道屏障：第一道是透明帶反應(yīng)，第二道是卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(3)卵裂期細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小。(4)ES或EK細(xì)胞來(lái)源于早期胚胎或原始性腺，當(dāng)在體外培養(yǎng)時(shí)，ES細(xì)胞可以只增殖而不發(fā)生分化。答案：(1)早期胚胎或配子(2)精子獲能MⅡ中(或減數(shù)第二次分裂中)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)(3)細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小(4)原始性腺增殖而不發(fā)生分化【知識(shí)總結(jié)】受精過(guò)程中的“三大反應(yīng)”“兩道屏障”(1)頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過(guò)程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的前提條件。(2)透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，稱(chēng)為透明帶反應(yīng)，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。(3)卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜會(huì)立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，稱(chēng)為卵細(xì)胞膜反應(yīng)，這是防止多精入卵受精的第二道屏障?？枷蚨ㄟ^(guò)早期胚胎發(fā)育過(guò)程，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀3.(2021·菏澤模擬)如圖為哺乳動(dòng)物受精卵發(fā)育過(guò)程中某一時(shí)期的示意圖，下列敘述正確的是 (

)A.此圖中細(xì)胞還沒(méi)有分化，圖中①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B.此圖為卵裂期，遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變C.進(jìn)行胚胎分割時(shí)，取③中的細(xì)胞做性別鑒定D.胚胎從①中伸展出來(lái)的過(guò)程叫做孵化【解析】選D。囊胚時(shí)期細(xì)胞已出現(xiàn)分化，A錯(cuò)誤；此圖為囊胚期，細(xì)胞分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)不變，B錯(cuò)誤；對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí)，宜取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行鑒定，C錯(cuò)誤；胚胎從①中伸展出來(lái)的過(guò)程叫做孵化，D正確。4.(2021·莆田模擬)中科院動(dòng)物所和福州大熊貓研究中心合作，通過(guò)將大熊貓的細(xì)胞核植入去核后的兔子卵細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛?，這表明我國(guó)的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述，正確的是 (

)A.卵裂期不僅細(xì)胞數(shù)量增加，而且體積也有所增加B.兔子卵細(xì)胞質(zhì)的作用是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性C.在形成早期胚胎的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞的分化D.克隆出的早期胚胎中，各細(xì)胞的遺傳信息是不同的【解析】選B。卵裂期細(xì)胞數(shù)量增加但胚胎總體積并不明顯增加，甚至略微減小，A錯(cuò)誤；兔子卵細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)大熊貓細(xì)胞核全能性的物質(zhì)，作用是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性，B正確；胚胎發(fā)育過(guò)程中，到囊胚期就出現(xiàn)細(xì)胞分化，C錯(cuò)誤；早期胚胎的細(xì)胞是由同一細(xì)胞經(jīng)有絲分裂而來(lái)的，所以遺傳物質(zhì)相同，D錯(cuò)誤。5.如圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)寫(xiě)出各個(gè)階段的名稱(chēng)：A：______，B：______，C：______。

(2)寫(xiě)出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱(chēng)：[2]______，[4]______，[5]_____，[7]_____，[8]_____。

(3)A時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的_____性，B時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)________，C時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)________。

(4)[2]將來(lái)發(fā)育成____________。

(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過(guò)程中，細(xì)胞數(shù)目_____，胚胎總體積

。

【解析】(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層，[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，[3]是透明帶，[4]是囊胚腔；圖C中[5]是外胚層，[6]是滋養(yǎng)層，[7]是原腸腔，[8]是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，囊胚開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞分化，已分化成滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；原腸胚已具有胚層分化，分化為外胚層和內(nèi)胚層。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)。(5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過(guò)程中，雖然細(xì)胞數(shù)目增多，但胚胎總體積基本不變或略有減小。答案：(1)桑椹胚囊胚原腸胚(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層(3)全能細(xì)胞分化胚層分化(4)胎兒的各種組織(5)增多基本不變或略有減小【加固訓(xùn)練·拔高】

(2021·長(zhǎng)春模擬)2019年8月，中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Nature》在線發(fā)表了最新研究成果，該研究首次構(gòu)建了小鼠早期胚胎著床后發(fā)育時(shí)期高分辨率時(shí)空轉(zhuǎn)錄組圖譜。這項(xiàng)工作將極大推動(dòng)早期胚胎發(fā)育和干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)小鼠早期胚胎發(fā)育過(guò)程中，從受精卵發(fā)育至囊胚初期，是在______內(nèi)進(jìn)行的。桑椹胚前每一個(gè)細(xì)胞都具有________的潛能，稱(chēng)為全能細(xì)胞。(2)再生醫(yī)學(xué)中的干細(xì)胞是動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著______能力的細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞是從_______________中分離出來(lái)的，在形態(tài)上的特點(diǎn)是___________________(請(qǐng)答出三點(diǎn))。(3)利用人類(lèi)患者的體細(xì)胞進(jìn)行核移植，然后誘導(dǎo)得到胚胎干細(xì)胞，再定向培育出組織器官，用于器官移植，可解決

問(wèn)題(請(qǐng)答出兩點(diǎn))。有的國(guó)家要求此種方法得到的體外培養(yǎng)的胚胎存活期不能超過(guò)14天，這是基于______方面的擔(dān)憂。

【解析】(1)小鼠早期胚胎發(fā)育過(guò)程中，從受精卵發(fā)育至囊胚初期，是在透明帶內(nèi)進(jìn)行的。桑椹胚前每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能，稱(chēng)為全能細(xì)胞。(2)干細(xì)胞再生體現(xiàn)了干細(xì)胞具有分裂和分化能力。胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的，在形態(tài)上的特點(diǎn)是體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。(3)利用人類(lèi)患者的體細(xì)胞進(jìn)行核移植，然后誘導(dǎo)得到胚胎干細(xì)胞，再定向培育出組織器官，用于器官移植，可解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問(wèn)題。有的國(guó)家要求此種方式得到的體外培養(yǎng)的胚胎存活期不能超過(guò)14天，這是基于倫理學(xué)方面的擔(dān)憂。答案：(1)透明帶發(fā)育成完整胚胎(2)分裂和分化早期胚胎或原始性腺體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯(3)供體器官不足和器官移植后免疫排斥倫理學(xué)(倫理)考點(diǎn)二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用【典例精研引領(lǐng)】(2020·海南高考)某課題組用生物技術(shù)制備轉(zhuǎn)基因小鼠的過(guò)程，如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)通常把目的基因轉(zhuǎn)入雄原核而不是雌原核，從兩者形態(tài)差異上分析，原因是

。

(2)把桑椹胚植入假孕母鼠子宮前，需要對(duì)胚胎進(jìn)行性別鑒定，目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是：先從被測(cè)胚胎中取出幾個(gè)細(xì)胞，提取DNA，然后用位于Y染色體的性別決定基因，即SRY基因的一段堿基設(shè)計(jì)______，以胚胎細(xì)胞中的DNA作為模板，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，最后用SRY特異性探針檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物。出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)者，胚胎為_(kāi)_____；出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，胚胎為_(kāi)_____。

(3)若目的基因的表達(dá)產(chǎn)物是某種特定的蛋白質(zhì)，檢測(cè)目的基因在子代轉(zhuǎn)基因小鼠中是否成功表達(dá)，常用的分子檢測(cè)方法是___________，檢測(cè)的基本思路是

。

【名師授法解題】抓題眼練思維

關(guān)鍵能力獲取信息、解決實(shí)際問(wèn)題能力題眼信息題眼1.首先將目的基因?qū)氤墒炀拥娜旧w中，再通過(guò)體外受精作用將目的基因移入受精卵中，再通過(guò)早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植，最終獲得轉(zhuǎn)基因鼠。題眼2.SRY-PCR操作的基本程序。題眼3.檢測(cè)目的基因在子代轉(zhuǎn)基因小鼠中是否成功表達(dá)解題思維識(shí)記體外受精技術(shù)的過(guò)程，掌握早期胚胎培養(yǎng)的條件及胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題

【解析】(1)通常來(lái)自精子的雄性原核較大，更容易容納外源DNA，因此外源基因容易整合到精子的染色體上，這是提高轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵。(2)目前，對(duì)胚胎的性別進(jìn)行鑒定的最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：從被測(cè)的胚胎中取出幾個(gè)細(xì)胞，提取DNA，然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段堿基作引物，在熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)催化作用下，以胚胎細(xì)胞中的DNA作為模板，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，再用SRY特異性探針檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物，與SRY特異性探針出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)者，說(shuō)明其含有Y染色體，胚胎為雄性；出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，說(shuō)明其不含Y染色體，胚胎為雌性。(3)檢測(cè)目的基因在子代轉(zhuǎn)基因小鼠中是否成功表達(dá)，常用的分子檢測(cè)方法是利用抗原—抗體雜交技術(shù)，基本步驟：從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體(對(duì)抗體進(jìn)行同位素標(biāo)記)進(jìn)行抗原—抗體雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。答案：(1)雄性原核較大，更容易容納外源DNA(2)引物雄性小鼠雌性小鼠(3)抗原-抗體雜交技術(shù)從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體(對(duì)抗體進(jìn)行同位素標(biāo)記)進(jìn)行抗原—抗體雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已經(jīng)表達(dá)成功【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題需要對(duì)假孕母鼠進(jìn)行怎樣處理？(生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀)提示：假孕母鼠子宮是轉(zhuǎn)基因小鼠發(fā)育的場(chǎng)所，假孕母鼠是代孕母體，需要對(duì)其和供體母鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理?！緜溥x典例】培育“試管山羊”的基本過(guò)程如圖所示。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)甲過(guò)程為_(kāi)___________，該過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射________使其超數(shù)排卵，然后，從______中沖取卵子。(2)乙過(guò)程的操作之一是對(duì)精子進(jìn)行________處理。(3)乙過(guò)程與丙過(guò)程中采用的培養(yǎng)液成分不同，乙過(guò)程的培養(yǎng)液為_(kāi)__________或?qū)Ｓ玫氖芫芤?，丙過(guò)程的培養(yǎng)液為_(kāi)____________。(4)丁過(guò)程是___________，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內(nèi)?！窘馕觥?1)分析圖示可知，甲過(guò)程為卵母細(xì)胞的采集，一般用促性腺激素處理良種母山羊，使其超數(shù)排卵，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。(2)乙過(guò)程為精子獲能以及受精作用。(3)獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫１^(guò)程為早期胚胎培養(yǎng)，在發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行。(4)丁過(guò)程為胚胎移植，是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同(而不是性狀相同)的其他雌性動(dòng)物子宮內(nèi)使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體。答案：(1)卵母細(xì)胞的采集促性腺激素輸卵管(2)獲能(3)獲能溶液發(fā)育培養(yǎng)液(4)胚胎移植

【知能素養(yǎng)提升】1.人工授精和體外受精的比較：(科學(xué)思維：比較與分類(lèi))比較項(xiàng)目人工授精體外受精概念人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過(guò)程體外受精是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過(guò)程的技術(shù)場(chǎng)所母畜的生殖道內(nèi)體外比較項(xiàng)目人工授精體外受精過(guò)程人工采精→檢查與儲(chǔ)存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)受精

(體外)胚胎發(fā)育場(chǎng)所受精卵的形成和胚胎發(fā)育場(chǎng)所在母畜體內(nèi)受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)→2.試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較：(科學(xué)思維：比較與分類(lèi))比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎(分割)移植實(shí)例試管牛多利羊過(guò)程

比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物生殖方式有性生殖無(wú)性生殖遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)自?xún)蓚€(gè)個(gè)體遺傳物質(zhì)大部分來(lái)自供核生物體意義充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)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(jìn)程、挽救瀕危物種等【熱點(diǎn)考向演練】考向一結(jié)合體外受精和早期胚胎培養(yǎng)，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀1.(2021·徐州模擬)下列有關(guān)哺乳動(dòng)物受精作用及胚胎早期發(fā)育過(guò)程的敘述，正確的是 (

)A.卵母細(xì)胞只能從活體輸卵管中獲取B.只有在精子的刺激下，次級(jí)卵母細(xì)胞才能發(fā)育為成熟卵子C.隨卵裂期細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，細(xì)胞數(shù)目和體積、有機(jī)物總量不斷增大D.用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常需加入血清，而早期胚胎培養(yǎng)不需要加入【解析】選B。體外受精所用的卵母細(xì)胞來(lái)源為活體輸卵管及屠宰母畜的卵巢中獲取的，A錯(cuò)誤；通常排出的卵子為處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞，只有在精子的刺激下，次級(jí)卵母細(xì)胞才能繼續(xù)分裂發(fā)育為成熟卵子，B正確；隨卵裂期細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，細(xì)胞數(shù)目不斷增多，但細(xì)胞體積減小，有機(jī)物總量也不斷減少，C錯(cuò)誤；用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常需加入血清，早期胚胎培養(yǎng)時(shí)也需要加入，D錯(cuò)誤。2.(2021·哈爾濱模擬)根據(jù)下列有關(guān)胚胎工程的示意圖，請(qǐng)分析并回答問(wèn)題：(1)對(duì)于A羊，可用________激素處理，使其排出更多的C細(xì)胞；體外受精前要對(duì)B細(xì)胞進(jìn)行______處理，方法是放在______溶液中進(jìn)行誘導(dǎo)。

(2)將早期胚胎注入D羊子宮內(nèi)的技術(shù)叫______，早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于______狀態(tài)，這為胚胎的采集提供了可能，收集胚胎的方法是______，胚胎移入前可以取_____________細(xì)胞進(jìn)行性別鑒定和DNA分析。

(3)圖中的A羊應(yīng)該具有____________等特點(diǎn)。

(4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自_________________。在一定條件下，胚胎干細(xì)胞可誘導(dǎo)分化出不同的組織器官，這是因?yàn)樵诠δ苌?，ES細(xì)胞具有

。

【解析】(1)C細(xì)胞是卵子。若使供體A羊排出更多的卵子，可用促性腺激素處理；B細(xì)胞是精子。在體外受精前，需將采集到的羊等家畜的精子，放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。(2)將早期胚胎注入受體D羊子宮內(nèi)的技術(shù)叫胚胎移植。哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。把供體母體子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來(lái)，叫做沖卵，運(yùn)用沖卵的方法可以收集胚胎。在早期胚胎發(fā)育過(guò)程中，囊胚時(shí)期細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)，因此在做性別鑒定和DNA分析時(shí)，應(yīng)取囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行。(3)圖中的A羊?yàn)楣w，應(yīng)該具有優(yōu)良的遺傳性能和生產(chǎn)性能。(4)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱(chēng)ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，即胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自早期胚胎或原始性腺。在功能上，ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性。答案：(1)促性腺獲能一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187

(2)胚胎移植游離沖卵囊胚的滋養(yǎng)層(3)優(yōu)良的遺傳性能和生產(chǎn)性能(4)早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能性【拓展延伸】胚胎移植的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)(1)移植的胚胎必須在原腸胚之前，但不能直接移植受精卵。(2)移植胚胎的來(lái)源及生殖方式(3)胚胎移植的供體和受體必須是同種生物，同一物種的動(dòng)物才有可能具有相同的生理特征。

考向二通過(guò)胚胎工程及應(yīng)用，考查制定實(shí)施方案的能力3.培育“試管山羊”的基本過(guò)程如下圖所示。若要培育成功，下列敘述正確的是 (

)A.甲過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵B.乙過(guò)程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟C.丙過(guò)程中受精卵可不經(jīng)培養(yǎng)直接移植D.丁過(guò)程中早期胚胎需移植到良種母山羊子宮內(nèi)【解析】選A。甲過(guò)程可通過(guò)給母山羊注射有關(guān)激素(促性腺激素)使其超數(shù)排卵，A正確；乙過(guò)程的目的是促進(jìn)體外受精形成受精卵，B錯(cuò)誤；獲能的精子和成熟的卵子可以在獲能培養(yǎng)液或受精培養(yǎng)液中完成受精，而受精卵要移入發(fā)育培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，C錯(cuò)誤；丁過(guò)程中早期胚胎需移植到普通母山羊子宮內(nèi)，D錯(cuò)誤。4.(2021·河北名校聯(lián)考)PGD是指胚胎植入子宮之前進(jìn)行的遺傳學(xué)診斷，只能檢測(cè)少數(shù)幾條染色體是否異常；PGS是指在胚胎植入前，對(duì)胚胎進(jìn)行全基因組篩查。全球首批經(jīng)全基因組測(cè)序的PGD/PGS試管嬰兒已于2013年在中國(guó)長(zhǎng)沙誕生。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí)為了提高受孕率，用促性腺激素處理母體的目的是____________，經(jīng)____________和____________獲得胚胎。

(2)胚胎發(fā)育的____________(填“卵裂”“囊胚”或“原腸胚”)期在透明帶內(nèi)進(jìn)行，這一時(shí)期的胚胎細(xì)胞_______________，因而胚胎的總體積不變或略有縮小，但組成胚胎的細(xì)胞數(shù)目增多。

(3)有時(shí)需要對(duì)胚胎的性別進(jìn)行鑒定。目前最有效、最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：從被測(cè)囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞中提取DNA→用位于____染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作______，以____________為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增→用SRY特異性探針對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。若出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)，則對(duì)應(yīng)的胚胎為男性。

【解析】(1)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí)為了提高受孕率，用促性腺激素處理母體的目的是獲得更多的卵子，再經(jīng)體外受精和早期胚胎培養(yǎng)獲得胚胎。(2)胚胎發(fā)育早期的卵裂期在透明帶內(nèi)進(jìn)行，這一時(shí)期細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，細(xì)胞只分裂不生長(zhǎng)，胚胎的總體積并不增加，或略有縮小。(3)有時(shí)需要對(duì)胚胎的性別進(jìn)行鑒定。目前最有效、最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法，操作的基本程序是：從被測(cè)囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞中提取DNA→用位于Y染色體上的SRY基因的一段堿基作引物，以滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。答案：(1)獲得更多的卵子體外受精早期胚胎培養(yǎng)(2)卵裂只分裂不生長(zhǎng)(3)Y引物滋養(yǎng)層細(xì)胞的DNA【加固訓(xùn)練·拔高】如圖表示利用小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)做的研究，分析回答下列問(wèn)題：

(1)a過(guò)程表示基因工程，則其核心步驟是_________________。該過(guò)程所使用的工具酶有___________________

。

(2)b過(guò)程可增加ES細(xì)胞的數(shù)量，若想從早期胚胎中獲得更多的ES細(xì)胞，可將早期胚胎培養(yǎng)至______(時(shí))期。d過(guò)程移入的胚胎能夠存活，是因?yàn)榇凶訉m基本不會(huì)對(duì)其發(fā)生_____________，同時(shí)能與受體子宮建立正常的________的聯(lián)系。用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞，再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物_____________，該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。(3)上述研究過(guò)程中使用的技術(shù)有_________________(至少3個(gè))。若要培養(yǎng)試管動(dòng)物，除以上技術(shù)外，還需要運(yùn)用____________技術(shù)。【解析】(1)基因工程的核心步驟是構(gòu)建目的基因(致癌基因)的表達(dá)載體，需要限制酶和DNA連接酶的催化。(2)圖中b過(guò)程為利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)獲得更多的ES細(xì)胞的過(guò)程。若要從早期胚胎中獲得更多ES細(xì)胞，則可將早期胚胎培養(yǎng)至囊胚期。d為胚胎移植，移植到受體子宮內(nèi)的胚胎能存活，是因?yàn)榇凶訉m基本不會(huì)對(duì)其發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，同時(shí)能與受體子宮建立正常的生理和組織上的聯(lián)系。以肝癌細(xì)胞為抗原獲得的雜交瘤細(xì)胞可分泌抗肝癌細(xì)胞抗體。(3)a為基因工程技術(shù)，b過(guò)程涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，c表示早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)，d表示胚胎移植技術(shù)。培養(yǎng)試管動(dòng)物還需要體外受精技術(shù)。答案：(1)(致癌)基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制酶和DNA連接酶(2)囊胚免疫排斥反應(yīng)生理和組織上抗肝癌細(xì)胞抗體(3)基因工程技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植體外受精

考點(diǎn)三生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題【典例精研引領(lǐng)】

(2021·撫州模擬)2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒誕生。這項(xiàng)研究用到了能夠精確定位并修飾基因的基因編輯技術(shù)即基因編輯時(shí)用約為頭發(fā)二十分之一細(xì)的針把Cas9蛋白和特定的引導(dǎo)序列注射到受精卵中，對(duì)CCR5基因進(jìn)行修改，預(yù)期嬰兒出生后能天然抵抗艾滋病病毒。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是______，因?yàn)開(kāi)__________________，所以至今還未研發(fā)出有效預(yù)防艾滋病的疫苗。

(2)基因編輯時(shí)，若要去除基因中的部分序列，則可能用到的酶有_________________________________________________________________。

(3)基因編輯時(shí)，將Cas9蛋白和特定的引導(dǎo)序列注射到受精卵的方法是___________，用受精卵作為受體細(xì)胞的原因是___________________

。

(4)基因編輯嬰兒的誕生過(guò)程，用到的生物工程技術(shù)有____________________。該項(xiàng)研究引發(fā)社會(huì)各界的諸多爭(zhēng)議，請(qǐng)你從倫理學(xué)角度談?wù)剬?duì)基因編輯嬰兒誕生的看法__________________________。

【名師授法解題】抓題眼練思維關(guān)鍵能力理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力題眼信息題眼1.精確定位并修飾基因的基因編輯技術(shù)。題眼2.引導(dǎo)序列注射到受精卵中。題眼3.對(duì)CCR5基因進(jìn)行修改解題思維識(shí)記理解基因工程操作程序和胚胎工程應(yīng)用。【解析】(1)艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，因?yàn)镽NA為單鏈結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變，所以至今還未研發(fā)出有效預(yù)防艾滋病的疫苗。(2)基因編輯時(shí)，若要去除基因中的部分序列，同時(shí)將缺口縫合起來(lái)，可能用到的酶有基因剪刀——限制酶和基因針線——DNA連接酶。(3)基因編輯時(shí)，將Cas9蛋白和特定的引導(dǎo)序列注射到受精卵的方法是顯微注射法，用受精卵作為受體細(xì)胞的原因是受精卵分化程度低，全能性高。(4)基因編輯嬰兒的誕生過(guò)程，用到的生物工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、轉(zhuǎn)基因技術(shù)。該項(xiàng)研究引發(fā)社會(huì)各界的諸多爭(zhēng)議，基因編輯嬰兒誕生的做法違背了醫(yī)療實(shí)驗(yàn)倫理的規(guī)范；沒(méi)有遵守科學(xué)倫理；可能危及科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系；可能會(huì)制約醫(yī)學(xué)界對(duì)艾滋病治療的進(jìn)一步研究。答案：(1)RNA

RNA是單鏈，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易突變(2)限制酶和DNA連接酶(3)顯微注射法受精卵分化程度低，全能性高(4)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、轉(zhuǎn)基因技術(shù)違背了醫(yī)療實(shí)驗(yàn)倫理的規(guī)范；沒(méi)有遵守科學(xué)倫理；可能危及科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系；可能會(huì)制約醫(yī)學(xué)界對(duì)艾滋病治療的進(jìn)一步研究【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題

(1)如何解決基因歧視現(xiàn)象？(社會(huì)責(zé)任：參與討論并作出理性解釋)提示：可以通過(guò)正確的科學(xué)知識(shí)傳播、倫理道德教育和立法手段解決。(2)為什么現(xiàn)在人們普遍不贊同對(duì)健康胚胎進(jìn)行基因編輯？(社會(huì)責(zé)任：關(guān)愛(ài)生命)提示：①對(duì)健康胚胎進(jìn)行基因編輯是不理智的，違反倫理的。②基因編輯后他們的全身基因組成可能發(fā)生突變?！局芩仞B(yǎng)提升】1.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒過(guò)程：(科學(xué)思維：模型與建模)2.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的異同點(diǎn)：試管嬰兒設(shè)計(jì)試管嬰兒不同點(diǎn)過(guò)程無(wú)圖中d過(guò)程多出圖中d過(guò)程技術(shù)手段無(wú)須進(jìn)行遺傳學(xué)診斷進(jìn)行遺傳學(xué)診斷應(yīng)用主要解決不孕夫婦的生育問(wèn)題主要用于白血病、貧血癥的治療相同點(diǎn)進(jìn)行體外受精、體外早期胚胎培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)胚胎移植，都是有性生殖【熱點(diǎn)考向演練】考向一利用基因工程在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀和關(guān)愛(ài)生命的社會(huì)責(zé)任1.(2021·葫蘆島模擬)下列有關(guān)“基因污染”敘述中，不正確的是(

)A.“基因污染”有可能會(huì)從一種生物擴(kuò)散到其他多種生物B.轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“外來(lái)物種”，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.抗除草劑基因有可能通過(guò)花粉傳播進(jìn)入雜草，從而產(chǎn)生“超級(jí)雜草”D.轉(zhuǎn)基因生物的外源基因本身來(lái)源于自然界，故不存在“基因污染”的問(wèn)題【解析】選D?！盎蛭廴尽睍?huì)通過(guò)花粉等擴(kuò)散到其他物種，A正確；轉(zhuǎn)基因生物競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，可能成為“入侵的外來(lái)物種”，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；抗除草劑基因有可能通過(guò)花粉傳播進(jìn)入雜草，使雜草成為用除草劑除不掉的“超級(jí)雜草”，C正確；轉(zhuǎn)基因植物會(huì)存在“基因污染”問(wèn)題，D錯(cuò)誤。2.(2021·鎮(zhèn)江模擬)CCR5是HIV入侵人體T細(xì)胞的主要輔助受體之一。有科學(xué)家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力，通過(guò)基因編輯破壞了受精卵中的CCR5基因，該做法引起了民眾普遍的擔(dān)憂。下列各項(xiàng)不屬于擔(dān)憂依據(jù)的是(

)A.CCR5基因可能還參與了其他生理過(guò)程的調(diào)控B.基因編輯技術(shù)有可能因編輯對(duì)象錯(cuò)誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果C.被編輯個(gè)體受其他疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)提高D.該技術(shù)雖然符合人類(lèi)倫理道德，但可能存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)【解析】選D。CCR5基因可能還參與了其他生理過(guò)程的調(diào)控，敲除CCR5基因后其他生理過(guò)程會(huì)受到影響，A不符合題意；基因編輯技術(shù)有可能因編輯對(duì)象錯(cuò)誤(脫靶)造成不可預(yù)知的后果，故會(huì)引發(fā)民眾的擔(dān)憂，B不符合題意；被編輯個(gè)體受其他疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)提高，會(huì)引發(fā)民眾的擔(dān)憂，C不符合題意；該技術(shù)不符合人類(lèi)倫理道德，D符合題意。3.(2021·武漢模擬)玉米是重要的糧食作物，近年來(lái)由于蟲(chóng)害頻發(fā)導(dǎo)致減產(chǎn)嚴(yán)重。研究人員將某細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因C轉(zhuǎn)入玉米細(xì)胞內(nèi)，成功獲得了抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因玉米。這在一定程度上減少了殺蟲(chóng)劑的使用，提高了作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)與細(xì)菌中的C基因相比，從cDNA文庫(kù)中獲取的抗蟲(chóng)基因C不具有___________等調(diào)控基因表達(dá)的組件。

(2)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將C基因?qū)胗衩左w細(xì)胞，需先將C基因插入質(zhì)粒的T-DNA中，原因是_________________________。

(3)為培育出抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因玉米植株，應(yīng)將___________________接種到適宜培養(yǎng)基上。這個(gè)細(xì)胞先經(jīng)過(guò)______形成______，再分化成胚狀體，并逐漸發(fā)育成完整植物體。

(4)RT-PCR是以mRNA作為模板擴(kuò)增得到DNA的技術(shù)，與傳統(tǒng)PCR相比，進(jìn)行RT-PCR時(shí)需額外添加的酶是____________。為檢測(cè)轉(zhuǎn)基因玉米植株不同部位中C基因在轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)差異，可分別提取轉(zhuǎn)基因玉米的子粒、葉、莖、根組織的總RNA，利用RT-PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，篩選出高表達(dá)C基因的部位，推測(cè)其判斷指標(biāo)是_______________。

(5)由于科學(xué)發(fā)展水平的限制，目前對(duì)________________________及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。因此，在將轉(zhuǎn)基因玉米應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)之前，必須對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)估。

【解析】(1)從cDNA文庫(kù)中獲取的抗蟲(chóng)基因C是由mRNA逆轉(zhuǎn)錄而來(lái)的，不具有啟動(dòng)子、終止子等調(diào)控基因表達(dá)的組件。(2)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將C基因?qū)胗衩左w細(xì)胞，需先將C基因插入質(zhì)粒的T-DNA中，原因是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA能進(jìn)入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞的染色體DNA上。(3)為培育出抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因玉米植株，應(yīng)將含有C基因的玉米體細(xì)胞接種到適宜培養(yǎng)基上。這個(gè)細(xì)胞先經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，再分化成胚狀體，并逐漸發(fā)育成完整植物體。(4)與傳統(tǒng)PCR相比，進(jìn)行RT-PCR時(shí)需額外添加逆轉(zhuǎn)錄酶。分別提取轉(zhuǎn)基因玉米的子粒、葉、莖、根組織的總RNA，利用RT-PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，高表達(dá)C基因的部位擴(kuò)增得到DNA的含量較多，故判斷指標(biāo)是擴(kuò)增得到DNA的含量。(5)目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用及基因的調(diào)控機(jī)制等都了解得相當(dāng)有限。因此，轉(zhuǎn)基因技術(shù)需要進(jìn)行充分的安全性評(píng)估。答案：(1)啟動(dòng)子、終止子(2)T-DNA能進(jìn)入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞的染色體DNA上(3)含有C基因的玉米體細(xì)胞脫分化愈傷組織(4)逆轉(zhuǎn)錄酶擴(kuò)增得到DNA的含量(5)基因的結(jié)構(gòu)、基因間的相互作用【加固訓(xùn)練·拔高】

(2021·玉溪模擬)草甘膦作為除草劑會(huì)把普通大豆植株和雜草一塊殺死。科研小組從大腸桿菌中提取抗草甘膦基因(抗草甘膦基因控制合成的酶能使轉(zhuǎn)基因植物對(duì)草甘膦不敏感，能忍受更高劑量的草甘膦而不被殺死)導(dǎo)入大豆體內(nèi)而獲取抗草甘膦轉(zhuǎn)基因大豆?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)獲取目的基因時(shí)，可從大腸桿菌中提取抗草甘膦基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的過(guò)程稱(chēng)作________，與從大腸桿菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA合成的cDNA中不具有___________、終止子等核苷酸序列。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要把抗草甘膦基因插入土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，原因是____________________________________；將目的基因插入T-DNA中用到的工具酶有_________________，把含有抗草甘膦基因的土壤農(nóng)桿菌與大豆細(xì)胞混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基中加入草甘膦，其目的是___________。

(3)成功導(dǎo)入抗草甘膦基因的大豆細(xì)胞可通過(guò)_____________技術(shù)培育出轉(zhuǎn)基因植株，此過(guò)程依據(jù)的生物學(xué)原理是___________________。(4)為避免轉(zhuǎn)基因大豆植株中抗草甘膦基因通過(guò)花粉對(duì)其他近緣作物造成污染，上述基因工程中可考慮將目的基因?qū)氪蠖辜?xì)胞的______(填“細(xì)胞核”“葉綠體”或“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”)中。【解析】(1)以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA(cDNA)，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲取所需的基因，是基因工程中獲取目的基因的重要方法之一。與從大腸桿菌中提取抗草甘膦基因相比，利用mRNA逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA中不含非編碼區(qū)(包含啟動(dòng)子和終止子)。(2)T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中，并能整合到染色體DNA上，根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點(diǎn)，如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入植物細(xì)胞的染色體DNA上。將目的基因插入T-DNA中需要用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，然后用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行連接。把含有抗草甘膦基因的土壤農(nóng)桿菌與大豆細(xì)胞混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后，在培養(yǎng)基中加入草甘膦，只有成功導(dǎo)入目的基因的大豆細(xì)胞才能在此培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)，故其目的是檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入大豆細(xì)胞。(3)將含有抗草甘膦基因的大豆細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株，原理是植物細(xì)胞的全能性，該過(guò)程稱(chēng)之為植物組織培養(yǎng)。(4)葉綠體遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，目的基因不會(huì)通過(guò)花粉傳遞而在下一代中顯現(xiàn)出來(lái)，故上述基因工程中可考慮將目的基因?qū)氪蠖辜?xì)胞的葉綠體中。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子(2)T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中，并能整合到染色體DNA上限制酶和DNA連接酶檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入大豆細(xì)胞(3)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞具有全能性(4)葉綠體【易錯(cuò)警示】(1)引入外來(lái)物種≠增加生物多樣性：如果引入的生物會(huì)破壞環(huán)境或者對(duì)當(dāng)?shù)厣锏纳嬖斐捎绊?，可能?huì)造成生物多樣性的銳減。(2)轉(zhuǎn)基因生物具有危害≠阻止技術(shù)的發(fā)展：應(yīng)用正確態(tài)度對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，不能因?yàn)榭赡艿奈：Χ柚辜夹g(shù)的發(fā)展。

考向二結(jié)合生物技術(shù)的倫理問(wèn)題，考查關(guān)愛(ài)生命的社會(huì)責(zé)任4.(2021·荊門(mén)模擬)下列有關(guān)生物技術(shù)安全和倫理問(wèn)題的觀點(diǎn)及論述不合理的是 (

)A.我國(guó)禁止生殖性克隆和治療性克隆B.對(duì)于基因檢測(cè)應(yīng)該保護(hù)個(gè)人遺傳信息隱私權(quán)C.嚴(yán)禁利用體外受精技術(shù)篩選早期胚胎性別，設(shè)計(jì)試管嬰兒D.我國(guó)不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)其擴(kuò)散【解析】選A。中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆，堅(jiān)持四不原則(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn))，不反對(duì)治療性克隆，A錯(cuò)誤；對(duì)于基因檢測(cè)應(yīng)該保護(hù)個(gè)人遺傳信息隱私權(quán)，B正確；嚴(yán)禁利用體外受精技術(shù)篩選早期胚胎性別，設(shè)計(jì)試管嬰兒，C正確；我國(guó)不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)其擴(kuò)散，D正確。5.(2021·佛山模擬)關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用的安全性，下列說(shuō)法中不正確的是 (

)A.運(yùn)用重組DNA技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器B.轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入自然界后不會(huì)與野生物種雜交進(jìn)而威脅其他生物的生存C.人類(lèi)在發(fā)展基因工程作物時(shí)，沒(méi)有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響D.一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問(wèn)題，要馬上停止實(shí)驗(yàn)，并銷(xiāo)毀重組生物【解析】選B。轉(zhuǎn)基因技術(shù)如果被用于軍事，制造出生物武器，那將是對(duì)人類(lèi)社會(huì)極大的毀滅，A正確；轉(zhuǎn)基因生物有可能會(huì)在近緣物種之間通過(guò)花粉雜交，造成基因庫(kù)的污染，B錯(cuò)誤；人類(lèi)在推廣轉(zhuǎn)基因作物時(shí)，沒(méi)有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響，C正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問(wèn)題，要馬上停止實(shí)驗(yàn)，并銷(xiāo)毀重組生物，D正確。6.(2021·梅州模擬)瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院2012年10月8日宣布，將2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)劍橋大學(xué)的約翰·格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸彌，以表彰他們?cè)凇绑w細(xì)胞重編程技術(shù)”領(lǐng)域作出的革命性貢獻(xiàn)。(1)長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為人體干細(xì)胞是單向地從不成熟的細(xì)胞發(fā)展成為專(zhuān)門(mén)的成熟細(xì)胞，其生長(zhǎng)過(guò)程呈現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，然而格登教授發(fā)現(xiàn)，成熟的、專(zhuān)門(mén)的細(xì)胞是可以進(jìn)行重新編程成為_(kāi)____________的，并進(jìn)而發(fā)育成人體的所有組織，這一過(guò)程與植物的組織培養(yǎng)過(guò)程中的___________階段非常相似。

(2)格登在1962年進(jìn)行了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把蝌蚪已分化細(xì)胞的核移植到卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)當(dāng)中，經(jīng)培育發(fā)育成了成體的青蛙，格登的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)，即使是已經(jīng)分化的細(xì)胞，其基因組也是可以進(jìn)行______的；這一過(guò)程還表現(xiàn)出了細(xì)胞核的_____________，具有劃時(shí)代的意義，在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最基本的技術(shù)手段是_____________。

(3)同為劍橋大學(xué)的教授英國(guó)生理學(xué)家羅伯特·愛(ài)德華茲，被譽(yù)為“試管嬰兒之父”，他帶領(lǐng)其研究團(tuán)隊(duì)，找到了3名健康志愿者(包括兩名女性和一名男性)，去掉女性甲的次級(jí)卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，然后將女性乙的次級(jí)卵母細(xì)胞的細(xì)胞核取出與這個(gè)去核細(xì)胞組成一個(gè)新細(xì)胞，再用這個(gè)重組細(xì)胞與男子的精子進(jìn)行體外融合，形成一個(gè)受精卵，并且讓它發(fā)育成一個(gè)早期的人類(lèi)胚胎，如果研究繼續(xù)做下去，把這個(gè)胚胎發(fā)育成一個(gè)真正的嬰兒，你認(rèn)為還需要_______________。就是說(shuō)與這個(gè)孩子的遺傳、發(fā)育直接相關(guān)的親代有_____個(gè)。_____個(gè)女人是這個(gè)孩子真正意義上的母親，理由是

。

但是后來(lái)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)當(dāng)著法官，社會(huì)工作者和其他科學(xué)家的面處死了這個(gè)胚胎，并且向全世界宣布，不會(huì)讓這個(gè)胚胎成為一個(gè)真正的人類(lèi)個(gè)體，你覺(jué)得科學(xué)家的理由是

?！窘馕觥?1)根據(jù)題干“人體干細(xì)胞是單向地從不成熟的細(xì)胞發(fā)展成為專(zhuān)門(mén)的成熟細(xì)胞，其生長(zhǎng)過(guò)程呈現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)”，所以可以推測(cè)成熟的、專(zhuān)門(mén)的細(xì)胞可以進(jìn)行重新編程成為未成熟的細(xì)胞或干細(xì)胞，并發(fā)育成人體所有組織；這一過(guò)程與植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化階段相似，外植體經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織再進(jìn)一步形成植物的各種組織或器官。(2)把蝌蚪已分化細(xì)胞的核移植到卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)當(dāng)中，經(jīng)培育發(fā)育成了成體的