課時跟蹤檢測（三十九） 胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題

PAGE第3頁共8頁課時跟蹤檢測（三十九）胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題一、立足主干知識，注重基礎性和綜合性1．在哺乳動物胚胎發(fā)育過程中，囊胚不斷向內(nèi)凹陷，形成具有外、中、內(nèi)三個胚層的原腸胚。將早期原腸胚的細胞從一個部位移植到另一部位時，被移植的細胞能適應新的部位并參與那里的器官形成；但如果在原腸胚的末期，把未來發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一蠑螈胚胎不長后肢的部分，將發(fā)育為一條額外的腿。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．哺乳動物胚胎發(fā)育順序是受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚→組織器官的分化B．原腸胚的早期出現(xiàn)了不同的胚層，但是細胞并未分化C．原腸胚的末期組織和器官并未形成，但是出現(xiàn)了細胞的分化D．原腸胚的末期，把未來將發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一個蠑螈胚胎不長后肢的部分，發(fā)育為一條額外的腿，這不能體現(xiàn)細胞的全能性解析：選B哺乳動物胚胎發(fā)育順序是受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚→組織器官的分化，A正確；原腸胚的早期出現(xiàn)了不同的胚層，此時細胞已經(jīng)分化，B錯誤；原腸胚的末期組織和器官并未形成，但是出現(xiàn)了細胞的分化，C正確；原腸胚的末期，把未來將發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一個蠑螈胚胎不長后肢的部分，發(fā)育為一條額外的腿，但沒有形成完整個體，因此這不能體現(xiàn)細胞的全能性，D正確。2．下列關(guān)于高等哺乳動物早期胚胎發(fā)育的敘述，正確的是()A．囊胚的每一個細胞都屬于全能細胞B．原腸胚開始出現(xiàn)細胞分化并形成兩個胚層C．胚胎在孵化之前未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系D．從受精卵到桑葚胚時期，細胞的相對表面積逐漸減小解析：選C囊胚的內(nèi)細胞團屬于全能細胞，滋養(yǎng)層細胞不是，桑葚胚的細胞都是全能細胞；囊胚期開始出現(xiàn)細胞分化；胚胎在孵化之前未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系；從受精卵到桑葚胚時期，卵裂球的總體積基本不變，因此單個細胞的體積縮小，因此細胞的相對表面積逐漸變大。3．設計試管嬰兒是在早期胚胎移入母體子宮之前，對胚胎進行遺傳學診斷。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．植入前，可以通過診斷篩選出無遺傳疾病的胚胎植入母體子宮B．針對女方是血友病患者，而男方正常的夫婦，可以篩選出無遺傳疾病的女胎植入母體子宮C．針對男方是抗維生素D佝僂病患者，而女方正常的夫婦，可以篩選出無遺傳疾病的男胎植入母體子宮D．該技術(shù)是為了防止生出患病孩子，因此無需考慮性別解析：選D有些伴性遺傳病在男女中發(fā)病的情況不同，可以據(jù)此設計試管嬰兒的性別，生出正常的孩子。設計試管嬰兒的目的是為救治病人提供必需的干細胞等資源。4．下列哪項不是解決基因歧視的正確方法()A．開展正確的科學知識傳播和倫理道德教育B．杜絕基因檢測C．保護個人遺傳信息隱私權(quán)D．建立完善的法規(guī)，通過立法解決解析：選B基因檢測有利于人們的疾病診斷和治療，有利于某些疾病的發(fā)現(xiàn)和預防，是對人們有利的一面。但是，有的人對基因檢測認識不夠，因此需要正確的科學知識傳播和倫理道德教育，有必要用法制手段來約束某些人的基因歧視行為。杜絕基因檢測限制了生物技術(shù)的發(fā)展和利用，是不正確的做法。5．為解決不孕夫婦的生育問題而誕生的試管嬰兒與設計試管嬰兒的區(qū)別是()A．前者根據(jù)愿望設計嬰兒性別B．前者在操作過程中需要對基因進行檢測C．后者可以根據(jù)需要取用嬰兒的造血干細胞D．后者可以根據(jù)需要取用嬰兒的器官解析：選C通過試管嬰兒技術(shù)幫助不孕夫婦孕育胎兒并順利出生，符合人類的倫理道德。但如果同時設計胎兒性別，則是違背倫理道德的，會造成嚴重的社會后果。試管嬰兒技術(shù)不需要檢測基因。為了給已有的孩子治病而設計試管嬰兒，在胚胎植入母體前需要進行遺傳學診斷，以確定這個胚胎是否符合要求，符合要求的胚胎被植入母體并生出嬰兒，取其某些細胞如造血干細胞用于治療是多數(shù)人能夠接受的，但如果取其器官用于治療，則是決不允許的，這無異于謀殺。6．如圖表示利用二倍體小鼠所做的實驗，下列分析合理的是()A．過程①中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加B．圖中囊胚的細胞基因型都相同C．代孕母鼠需進行同期發(fā)情處理D．嵌合體幼鼠是四倍體解析：選C卵裂期胚胎中細胞數(shù)目不斷增加，但有機物總量在不斷減少；圖中囊胚的細胞基因來自兩種小鼠，故其細胞基因型不相同；胚胎移植技術(shù)中，進行該操作前需要對受體雌鼠進行同期發(fā)情處理；嵌合體幼鼠細胞中染色體并未加倍，仍是二倍體。7．下列有關(guān)試管嬰兒和克隆動物的敘述，錯誤的是()A．試管嬰兒和克隆動物的誕生原理是不相同的B．試管嬰兒的培育依賴體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等相關(guān)技術(shù)C．從科學上講，動物克隆技術(shù)已經(jīng)成熟；從倫理上講，人的克隆會沖擊家庭關(guān)系D．克隆動物的誕生說明高度分化的體細胞的細胞核仍然具有發(fā)育的全能性解析：選C試管嬰兒的培育主要采用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，屬于有性生殖；而克隆動物的培育主要采用了核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，屬于無性生殖，由此可見，它們的誕生原理是不相同的。目前，動物克隆技術(shù)還未成熟?？寺游锏恼Q生說明高度分化的體細胞的細胞核仍然具有發(fā)育的全能性。8．下列關(guān)于胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是()A．卵裂時期胚胎中細胞的相對表面積不斷減小B．供體超數(shù)排卵過程需要注射有關(guān)激素，目的是獲得更多的卵原細胞并完成減數(shù)分裂C．對胚胎細胞中DNA進行PCR擴增，用SRY特異性探針檢測，出現(xiàn)陰性反應者為雄性D．在對囊胚期的胚胎進行分割移植時，需對內(nèi)細胞團均等分割解析：選D卵裂期胚胎中細胞數(shù)目在不斷增加，但胚胎的體積不變甚至略微減小，因此此時細胞的體積變小，其相對表面積增大，A錯誤；為了促使供體超數(shù)排卵，需要注射有關(guān)激素(促性腺激素)，目的是獲得更多的卵原細胞，但所獲得的卵原細胞還未完成減數(shù)分裂，B錯誤；對胚胎細胞中DNA進行PCR擴增，用SRY特異性探針檢測，出現(xiàn)陰性反應者，說明其不含Y染色體，即胚胎為雌性，C錯誤；對囊胚期內(nèi)細胞團細胞均等分割才能使分割后的胚胎進一步正常發(fā)育，D正確。9．如圖是胚胎干細胞分離途徑示意圖。下列說法錯誤的是()A．胚胎干細胞的體積大，細胞核大、核仁明顯B．胚胎干細胞可用于治療人類的某些頑癥C．圖中a所示細胞可發(fā)育成胎兒的各種組織D．利用胚胎干細胞培育的人造器官可以用于器官移植解析：選A胚胎干細胞的體積小，細胞核大、核仁明顯，A錯誤；胚胎干細胞可用于治療人類的某些頑癥，B正確；圖中a為內(nèi)細胞團細胞，將來發(fā)育成胎兒的各種組織，C正確；利用胚胎干細胞培育的人造器官可以用于器官移植，這樣可以解決供體不足的問題，D正確。10．梅花鹿屬于單胎動物，季節(jié)性發(fā)情，育種工作者希望通過胚胎工程技術(shù)對優(yōu)良品種進行擴大繁殖。下列有關(guān)敘述正確的是()A．給供體母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多個卵子B．培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含有維生素、激素等多種能源物質(zhì)C．當受體數(shù)量有限時，可采用胚胎分割技術(shù)以獲得更多的后代D．梅花鹿的胚胎形成后一直處于游離狀態(tài)，為胚胎收集提供了可能解析：選A給供體母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多個卵子，即超數(shù)排卵，A正確；培養(yǎng)液中的維生素和激素不是能源物質(zhì)，B錯誤；梅花鹿屬于單胎動物，因此不能采用胚胎分割技術(shù)獲得更多的后代，C錯誤；梅花鹿的胚胎形成后，早期處于游離狀態(tài)，而不是一直處于游離狀態(tài)，D錯誤。11．如圖是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程。請據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)圖中a的操作名稱是__________，c的操作名稱是__________，操作時要注意將________________________________________________________________________。(2)圖中d、f為胚胎移植，其實質(zhì)是_____________________________________，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是________________________________________。為了保證供、受體的生理狀態(tài)相同，用激素進行__________________。(3)胚胎干細胞來源于圖中的________(填圖中數(shù)字標號)。胚胎干細胞在____________細胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持________________的狀態(tài)。(4)圖中A、B牛的性別________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。解析：(1)分析圖解可知，圖中a操作表示體外受精，c操作表示胚胎分割，胚胎分割時要注意將內(nèi)細胞團均等分割。(2)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，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應。為了保證供、受體的生理狀態(tài)相同，用激素進行同期發(fā)情處理。(3)胚胎干細胞來源于圖中的③，即內(nèi)細胞團。胚胎干細胞在飼養(yǎng)層細胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持(只增殖)不分化的狀態(tài)。(4)A、B牛是通過胚胎分割產(chǎn)生的同卵雙生個體，遺傳物質(zhì)相同，因此兩者的性別相同。答案：(1)體外受精胚胎分割內(nèi)細胞團均等分割(2)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移受體子宮對外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應同期發(fā)情處理(3)③飼養(yǎng)層(只增殖)不分化(4)相同12.試管嬰兒是指精子和卵子的結(jié)合是在試管內(nèi)進行的，并使受精卵在符合條件的環(huán)境內(nèi)生長、分裂和發(fā)育4～6天，形成胚胎(如圖所示)，然后將胚胎移植到子宮腔內(nèi)，使之能在子宮腔內(nèi)發(fā)育，最后出生的一種生育方法，這是科學技術(shù)要求非常高的一種方法。它的成功和發(fā)展，不僅給不孕不育夫婦帶來了希望，而且對研究人類的生殖生理和胚胎發(fā)生學以及優(yōu)生學等方面的課題，有不可估量的積極作用。請回答下列問題：(1)試管嬰兒技術(shù)在生物學上所依據(jù)的原理是________，該圖示時期是胚胎發(fā)育的____________期。(2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細胞、組織，并進而形成器官和系統(tǒng)，從細胞水平看，卵裂的分裂方式是____________。(3)“試管嬰兒”是指精子和卵子在試管內(nèi)進行結(jié)合的體外受精技術(shù)，受精前精子需要事先經(jīng)過________處理，卵子要培養(yǎng)到______________(時期)。除此之外還用到________________________________________(填兩種)技術(shù)。(4)“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒”技術(shù)，二者在對人類作用上的區(qū)別是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)現(xiàn)在大多數(shù)人反對設計嬰兒性別，其原因是________________________________________________________________________________________________________。解析：受精前，精子需要進行獲能處理，卵子需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能受精。受精之后，受精卵進行有絲分裂，使細胞數(shù)目增多。觀察題圖可知，該圖中有囊胚腔，是典型的囊胚期圖。試管嬰兒技術(shù)主要用于解決不孕不育問題，而設計試管嬰兒主要用于治療需要骨髓移植或造血干細胞移植的疾病等。大多數(shù)人認為那些配型不合適的胚胎被丟棄或殺死，及濫用設計試管嬰兒技術(shù)，如設計嬰兒性別等導致性別比例失調(diào)，違反了倫理道德。答案：(1)受精作用囊胚(2)有絲分裂(3)獲能減數(shù)第二次分裂中期早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(4)前者主要用于治療不孕夫婦的不孕癥，后者可以用于治療需要骨髓移植或造血干細胞移植的疾病；后者胚胎在移植前需進行遺傳學診斷(5)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德二、強化遷移能力，突出創(chuàng)新性和應用性13．如圖表示改造哺乳動物遺傳特性的三種途徑。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．獲得動物1的受體細胞通常是受精卵B．動物2體內(nèi)各體細胞的基因種類相同C．獲得動物3的重組細胞具有全能性D．上述動物的獲得均需運用胚胎移植解析：選B動物1為轉(zhuǎn)基因動物，導入外源基因的受體細胞通常是受精卵，A正確；由于導入外源基因的受體細胞注入囊胚的某一部位，將來發(fā)育成的動物2個體的各部位并不都含外源基因，B錯誤；動物3為克隆動物，重組細胞能夠發(fā)育成一個個體，具有全能性，C正確；胚胎移植是胚胎工程其他技術(shù)手段的最后一道“工序”，要把早期胚胎培育成一個個體，必須經(jīng)過胚胎移植，D正確。14．科研人員運用基因工程技術(shù)讓奶牛的乳腺合成并分泌人的血清白蛋白。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．該技術(shù)導致轉(zhuǎn)基因奶牛發(fā)生了定向變異B．該過程所需要的目的基因可以通過逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得C．該過程需把人血清白蛋白的完整基因與載體連接構(gòu)建基因表達載體D．胚胎移植前需要對含有人血清白蛋白基因的早期胚胎進行性別鑒定解析：選C基因工程技術(shù)可以使生物發(fā)生定向變異，A正確；獲取目的基因可以通過逆轉(zhuǎn)錄的方法，B正確；該過程需用乳腺組織特異性表達的啟動子，而不能用人血清白蛋白基因的啟動子，C錯誤；因為只有雌性個體能分泌乳汁，所以胚胎移植前需要對含有人血清白蛋白基因的早期胚胎進行性別鑒定，D正確。15．下面是以小鼠為對象進行的研究工作，請分析回答問題。(1)進行小鼠胚胎工程操作時，首先在光控周期下(光照14h，黑暗10h)飼養(yǎng)成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是__________________。該過程中涉及的內(nèi)分泌腺包括________________。(2)從雄鼠附睪中取出精子，在一定條件下培養(yǎng)一段時間，目的是___________________。精卵共同作用4h，沖洗后繼續(xù)培養(yǎng)。定時在顯微鏡下觀察胚胎的變化，第5天可以看到胚胎收縮，細胞間隙擴大，接著胚胎內(nèi)部出現(xiàn)裂隙，這是胚胎________期開始的標志。(3)如果體外受精后，在雄原核與雌原核融合之前，用微型吸管吸除雄原核，再用細胞松弛素B處理(作用類似于用秋水仙素處理植物細胞)，處理后的受精卵可發(fā)育成小鼠。這種方法在動物新品種選育中的顯著優(yōu)點是__________________________________________。(4)如果將小鼠甲的體細胞核移入小鼠乙的去核卵母細胞中，由重組細胞發(fā)育成小鼠丙，則小鼠丙的基因來源于__________________________________________________。(5)胚胎干細胞體外培養(yǎng)誘導分化可形成大量皮膚干細胞，其原因是__________。根據(jù)胚胎干細胞的這種功能特性，當小鼠體內(nèi)的某一類細胞功能出現(xiàn)異?；蛲嘶瘯r，利用胚胎干細胞的治療思路是______________________________。解析：(1)注射促性腺激素和在光控周期下飼養(yǎng)成年雌鼠的目的是促進排卵。在光控周期下成年雌鼠通過神經(jīng)體液調(diào)節(jié)促進卵子的生成，該過程涉及下丘腦、垂體、卵巢等內(nèi)分泌腺。(2)取出的精子在一定條件下培養(yǎng)是為了使精子獲能；囊胚期開始的標志是胚胎收縮，細胞間隙擴大，胚胎內(nèi)部出現(xiàn)裂隙。(3)題干所述處理類似于單倍體育種，因此，其優(yōu)點是容易獲得純合子并能縮短育種時間。(4)利用核移植方法獲得的動物，其核基因來自提供細胞核的動物，細胞質(zhì)基因來自提供卵母細胞的動物。(5)胚胎干細胞具有全能性，因此可以通過誘導其定向分化成各種組織和器官，用于器官移植和修復。答案：(1)促進排卵(或促進超數(shù)排卵)下丘腦、垂體、卵巢(2)使精子獲能囊胚(3)容易獲得純合子并縮短育種時間(4)小鼠甲(體細胞)的核基因和小鼠乙(卵母細胞)的細胞質(zhì)基因(5)胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性通過誘導胚胎干細胞定向分化來及時修補16．基因定點整合可替換特定基因，該技術(shù)可用于單基因遺傳病的治療。苯丙酮尿癥是由PKU基因突變引起的，將正常PKU基因定點整合到PKU基因突變的小鼠胚胎干細胞的染色體DNA上，替換突變基因，可用來研究該病的基因冶療過程。定點整合的過程是：從染色體DNA上突變PKU基因兩側(cè)各選擇一段DNA序列HB1和HB2，根據(jù)其堿基序列分別合成HB1和HB2，再將兩者分別與基因HSV-tk1、HSV-tk2連接，中間插入正常PKU基因和標記基因neor，構(gòu)建出如圖所示的重組載體。重組載體和染色體DNA中的HB1和HB2序列發(fā)生交換，導致兩者之間區(qū)域發(fā)生互換，如圖所示。(1)構(gòu)建重組載體時，常用的工具酶有________________________________。該實驗用小鼠胚胎干細胞作為PKU基因的受體細胞以培育出轉(zhuǎn)基因小鼠，除了胚胎干細胞能大量增殖外，還因為胚胎干細胞______________。(2)為獲得小鼠的胚胎干細胞，可將小鼠囊胚中的____________取出，并用____________處理使其分散成單個細胞，然后放置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是____________________，培養(yǎng)過程中大部分細胞會貼附在培養(yǎng)瓶的表面生長，這種現(xiàn)象稱為____________。(3)用圖中重組載體轉(zhuǎn)化胚胎干細胞時，會出現(xiàn)PKU基因錯誤整合。錯誤整合時，載體的兩個HSV-tk中至少會有一個與neor一起整合到染色體DNA上。已知含有neor的細胞具有G418的抗性，HSV-tk1、HSV-tk2的產(chǎn)物都能把DHPG轉(zhuǎn)化成有毒物質(zhì)而使細胞死亡。轉(zhuǎn)化后的胚胎干細胞依次在含有G418及同時含有G418和DHPG的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng)，在雙重選擇下存活下來的是_______________的胚胎干細胞，理由是_