2025版高考生物一輪復習課時規(guī)范練39胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題含解析新人教版

PAGEPAGE11課時規(guī)范練39胚胎工程及生物技術的平安性和倫理問題1.2024年9月英國《新科學家》雜志披露,美國華裔科學家張進團隊利用“三父母嬰兒”技術,使一對約旦夫婦勝利產下了一個健康男嬰(嬰兒母親的線粒體攜帶有亞急性壞死性腦病基因,曾導致多次流產,嬰兒夭折)。所謂“三父母嬰兒”技術,是指利用線粒體基因缺陷的女性卵子中的健康細胞核和捐贈者去掉細胞核的卵子,“拼裝”一個新的卵子,再通過一系列現(xiàn)代生物技術,最終培育出正常嬰兒的技術。請回答下列問題。(1)為重新“拼裝”卵子,須要通過顯微操作進行。接下來他們又運用電脈沖方法來“拼裝”的卵子。

(2)在對“拼裝”卵子體外受精前,須要對收集的精子進行處理,哺乳動物的處理方法有化學誘導法和兩種。

(3)受精卵形成后,應將其移入中接著培育。人的體外受精胚胎,即試管胚胎,可在8~16個細胞階段進行。

(4)張進告知記者:他們碰巧、也是有意要“制造”男孩。因為男性的線粒體(填“會”或“不會”)傳給下一代,理由是

。

2.(2024湖北武漢武昌1月調研)電影中,“蜘蛛俠”能產生高強度的蜘蛛絲,現(xiàn)實中的基因工程也創(chuàng)建出了“蜘蛛羊”,該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白,高強度的蛛絲蛋白可用于很多重要的特種工業(yè)領域。請回答下列相關問題。(1)試驗中,通常用ES細胞作為目的基因的受體細胞,這是因為ES細胞在功能上具有。這種細胞一般可以從哺乳動物的中分別出來。

(2)在培育重組細胞時,為了維持不分化的狀態(tài),在培育液中要加入;為防止雜菌污染,可以在細胞培育液中添加肯定量的抗生素。

(3)胚胎移植時,通常將早期胚胎移植到同種且與供體相同的動物體內,受體對外來胚胎基本上不發(fā)生;正常發(fā)育后產出“蜘蛛羊”,這種生殖方式為;若須要一次產生兩頭轉基因“蜘蛛羊”可將階段的胚胎進行分割。

(4)科學家為保證乳汁中有蛛絲蛋白,應當用技術來檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上。

3.(2024山西五地市期末聯(lián)考)自然狀況下,牛的生育率很低,通過胚胎工程的技術手段,可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖?；卮鹣铝袉栴}。(1)自然條件下,哺乳動物的受精作用是在雌性動物的內完成的。當在卵細胞膜和透亮帶的間隙可以視察到時,說明卵子已經完成受精。

(2)釆用胚胎移植的方法,可使一頭良種雌性黃牛一年生下數(shù)十頭自己的后代。該方法的操作過程中須要用激素對該良種母牛和代孕母牛進行處理。一般來說,胚胎移植的相宜時期是胚胎發(fā)育至階段。在胚胎移植過程中,移入子宮的胚胎能在受體內存活的生理學基礎是

。

(3)釆用試管動物技術還可以使一般雌性黃牛產下奶牛、良種肉牛等不同品種小牛。該技術中首先要做的是體外受精和早期胚胎培育。采集的精子須要經過處理,才具備受精實力。一般狀況下,符合受精要求的精子和卵子可以在溶液中完成受精過程。培育早期胚胎時,所用培育液的成分除了一些類外,還須要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等養(yǎng)分成分,以及動物血清等物質。

4.(2024江西南昌二中段考)回答下列有關胚胎工程的相關問題。(1)哺乳動物卵子發(fā)生過程中,減數(shù)其次次分裂是在過程中完成的,哺乳動物卵子和精子在發(fā)生上的重要區(qū)分是

。

在實施體外受精時,獲能的精子與培育成熟的卵子,通常都可以在中完成受精作用,在體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育,以檢查。

(2)胚胎移植需收集胚胎,收集胚胎時沖卵的生理學基礎是

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胚胎分割時用分割針取樣的滋養(yǎng)層的用途是

。

(3)ES細胞是探討細胞分化的志向材料,ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上,或在的培育液中,能夠維持不分化的狀態(tài)。

5.(2024山東濰坊二模)基因剔除動物模型始終以來是開展基因功能探討的重要工具,其原理是通過導入外源分子使動物的某特定基因失活,進而培育出有基因缺陷的動物來探討相應基因的功能。下圖是制作某類基因剔除小鼠流程示意圖。請據(jù)圖回答相關問題。(1)圖中①過程常用的技術是,②過程是。

(2)體外受精時須要對精子進行處理,然后與處于期的卵母細胞在專用的受精溶液中完成受精過程。

(3)為更多地獲得基因剔除小鼠,可對囊胚階段的胚胎進行分割移植,此時要對進行均等分割。請說明理由:

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(4)探討發(fā)覺人的SP1基因與乳腺癌細胞的異樣表達和增殖親密相關。你認為基因剔除技術可以為乳腺癌的治療供應怎樣的新思路:

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6.(2024河南鄭州其次次質量預料)HIV通過識別T細胞表面特有的蛋白質來侵染T細胞。2024年11月,有學者宣布,一對經過基因編輯的嬰兒在中國健康誕生,這對嬰兒的一個基因被切除,使其誕生后即能反抗HIV。其運用的是CRISPR-Cas9基因編輯技術,下圖為Cas9蛋白依據(jù)sgRNA片段切割DNA示意圖(不同的sgRNA可以識別不同的DNA序列)。請回答下列問題。(1)DNA重組技術主要用到的工具酶包括DNA連接酶和,圖中充當該酶的物質是。

(2)Cas9-sgRNA復合體能夠精準識別某核苷酸序列的緣由可能是

。

(3)經基因編輯過的嬰兒誕生后能夠免遭HIV侵染的干脆緣由是。

(4)在獲得轉基因動物時一般對受精卵進行操作,通過技術將含有目的基因的表達載體干脆注入,目的基因進入受體細胞并表達的過程稱為。

(5)操作后的受精卵須要先在發(fā)育培育液中接著培育以檢查其,培育液必需添加等自然成分,后經一段時間后,再經胚胎移植到雌性動物體內發(fā)育。移植胚胎能在受體內存活的緣由是

反應。

(6)基因編輯技術有著廣泛的應用前景,假如將西紅柿細胞中與乙烯合成的相關基因編輯切除,則這種西紅柿的果實將,從而獲得耐儲存的西紅柿新品種。

7.(2024山東濰坊一模)干細胞技術在再生醫(yī)學中具有廣袤的應用前景。我國科學家利用胚胎干細胞通過靶向編輯單個長壽基因(FOXO3)產生了世界上首例遺傳增加的人類血管細胞。這些血管細胞與野生型血管細胞相比,能延緩細胞蒼老和增加心血管穩(wěn)態(tài)。請回答下列問題。(1)胚胎干細胞可從獲得,在功能上具有的特點是。

(2)探討人員利用基因編輯技術置換了人類胚胎干細胞中FOX03基因的兩個核苷酸,從而使FOX03蛋白結構變更,使其磷酸化和降解過程受到抑制。這一探討屬于的范疇;由此推斷經過基因編輯的胚胎干細胞能延緩蒼老的干脆緣由最可能是

。

(3)胚胎干細胞在培育時除了必需的養(yǎng)分條件外,還須要的氣體環(huán)境是;

為防止代謝產物對細胞造成危害,應實行的措施是。

(4)探討人員在培育液中加入,

可以誘導胚胎干細胞形成不同的血管細胞,這一過程的實質是。

8.(2024江西南昌二模)回答下列問題。(1)1890年,英國劍橋高校的生物學家將純種安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移入一只純種比利時兔的輸卵管內,勝利得到兩只純種安哥拉子兔,這種技術叫作,是胚胎工程的最終一道工序,這個試驗首次證明

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(2)移入的胚胎可以通過體外受精獲得,在體外受精前,精子須要進行處理,處理后的精子(選填“可以”或“不行以”)干脆和屠宰場已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母細胞完成受精過程。

(3)移入的胚胎還可以通過核移植獲得,以牛體細胞核移植為例:將供體注入去核的期的卵母細胞,通過電刺激使兩細胞融合,用物理或化學方法受體細胞,使其完成分裂和發(fā)育進程,形成胚胎。

課時規(guī)范練39胚胎工程及生物技術的平安性和倫理問題1.答案:(1)核移植激活(2)獲能培育法(3)發(fā)育培育液胚胎移植(4)不會線粒體位于精子的尾部,受精作用進行時通常是含有細胞核的頭部進入卵細胞,而尾部留在外面解析:由題干信息分析,“三父母嬰兒”的三父母分別為捐贈者(供應去掉細胞核的卵子)、母親(供應一半細胞核基因)、父親(供應一半細胞核基因)。(1)重新“拼裝”卵子指的是將母親卵細胞的細胞核通過核移植技術移植到捐贈者的去核卵細胞中,而后還須要用電脈沖方法來激活“拼裝”的卵子。(2)精子獲能后才能與“拼裝”的卵子進行體外受精,誘導精子獲能常用的方法有化學誘導法和培育法兩種。(3)受精卵形成后,應將其移入發(fā)育培育液中接著培育,培育到大約8~16個細胞的胚胎時,進行胚胎移植。(4)線粒體位于精子的尾部,受精作用進行時通常是含有細胞核的頭部進入卵細胞,而尾部留在外面,所以受精時男性的線粒體不會傳給下一代。2.答案:(1)發(fā)育的全能性原始性腺或早期胚胎(2)抑制因子(3)生理狀態(tài)免疫排斥反應無性生殖囊胚或桑椹胚(4)DNA分子雜交解析:(1)胚胎干細胞在功能上具有發(fā)育的全能性,這種細胞一般可以從哺乳動物的原始性腺或早期胚胎中分別出來。(2)在培育重組細胞時,為了維持不分化的狀態(tài),在培育液中要加入抑制因子。為防止雜菌污染,可以在細胞培育液中添加肯定量的抗生素。(3)胚胎移植的生理基礎:①供體與受體相同的生理變更,為供體的胚胎植入受體供應了相同的生理環(huán)境;②胚胎在早期母體中處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集供應了可能;③子宮不對外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應,這為胚胎在受體內的存活供應了可能;④胚胎遺傳性狀不受受體任何影響。轉基因工程產生的重組細胞正常發(fā)育后產出“蜘蛛羊”,這種生殖方式為無性生殖。胚胎分割一般選擇囊胚或桑椹胚階段進行。(4)科學家為保證乳汁中有蛛絲蛋白,應當用DNA分子雜交技術,先檢測蛛絲蛋白基因是否整合到了染色體上。3.答案:(1)輸卵管兩個極體(2)同期發(fā)情桑椹胚或囊胚受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(3)獲能獲能(或專用的受精)無機鹽和有機鹽解析:(1)自然條件下,哺乳動物的受精作用是在雌性動物的輸卵管內完成的。受精的標記是在卵細胞膜和透亮帶的間隙可以視察到兩個極體。(2)在胚胎移植的操作過程中,須要用激素對該良種母牛和代孕母牛進行同期發(fā)情處理,以便使供受體處于相同的生理條件。牛、羊胚胎移植的相宜時期是胚胎發(fā)育至桑椹胚或囊胚階段。大量的探討已經證明,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應,這為胚胎在受體內的存活供應了可能。(3)采集的精子須要通過獲能處理才具有受精實力。獲能的精子和培育成熟的卵子,一般狀況下都可以在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。動物早期胚胎培育須要“兩鹽”(無機鹽和有機鹽)、“兩素”(激素和維生素)、“兩酸”(核苷酸和氨基酸)和動物血清等。4.答案:(1)精子和卵子結合卵泡的形成和在卵巢內儲備,是在誕生前完成的獲能溶液或專用的受精溶液受精狀況和受精卵的發(fā)育實力(2)早期胚胎形成后處于游離狀態(tài),未與母體子宮建立聯(lián)系做DNA分析性別鑒定(3)添加抑制因子解析:(1)哺乳動物卵子發(fā)生過程中,減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后完成的,其結果是產生一個次級卵母細胞和第一極體,進入輸卵管,打算與精子受精。減數(shù)其次次分裂是在精子和卵子結合過程中完成的,哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內儲備,是在誕生前(即胎兒時期)完成的,這是卵子和精子在發(fā)生上的重要區(qū)分。在實施體外受精時,獲能的精子與培育成熟的卵子,一般狀況下都可以在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精作用,在體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育,以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育實力。(2)哺乳動物的早期胚胎形成后,在肯定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集供應了可能。胚胎分割后,可取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析進行性別鑒定。(3)ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上,或在添加抑制因子的培育液中,能夠維持不分化的狀態(tài),而在培育液中加入分化誘導因子,就可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化。5.答案:(1)顯微注射早期胚胎培育(2)獲能減數(shù)其次次分裂中(3)內細胞團內細胞團將來發(fā)育成胎兒的組織器官,若不均等分割,會影響分割后胚胎的復原和進一步發(fā)育(4)通過基因剔除技術使SP1基因失活,從而阻擋乳腺細胞癌變解析:(1)分析題圖:圖示是制作某類基因剔除小鼠流程示意圖,其中①表示將體外轉錄后mRNA導入受精卵,②表示早期胚胎發(fā)育過程,此外還采納了體外受精技術和胚胎移植技術。圖中①過程常用顯微注射技術,②是早期胚胎培育過程。(2)精子須要經過獲能才能與成熟的卵母細胞(減數(shù)其次次分裂中期的卵母細胞)結合形成受精卵。(3)對囊胚階段的胚胎進行分割移植時要對內細胞團進行均等分割,因為內細胞團將來發(fā)育成胎兒的組織器官,若不均等分割,會影響分割后胚胎的復原和進一步發(fā)育。(4)由于人的SP1基因與乳腺癌細胞的異樣表達和增殖親密相關,則可通過基因剔除技術使SP1基因失活,從而阻擋乳腺細胞癌變。6.答案:(1)限制性核酸內切酶(限制酶)Cas9-sgRNA復合體(2)sgRNA能與特定的DNA片段發(fā)生堿基互補配對(3)T細胞表面缺少被HIV識別的蛋白質(4)顯微注射轉化(5)受精狀況和發(fā)育實力血清早期胚胎培育子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥(6)不能成熟解析:(1)DNA重組技術主要用到的工具酶包括DNA連接酶和限制性核酸內切酶(限制酶),圖中Cas9-sgRNA復合體可充當該酶的物質。(2)Cas9-sgRNA復合體能夠精準識別某核苷酸序列的緣由可能是sgRNA能與特定的DNA片段發(fā)生堿基互補配對。(3)經基因編輯過的嬰兒T細胞表面缺少被HIV識別的蛋白質,所以誕生后能夠免遭HIV侵染。(4)真核細胞中沒有編碼Cas9的基因,可利用基因工程的方法構建基因表達載體,通過顯微注射技術將Cas9基因導入真核細胞。(5)操作后的受精卵須要先在發(fā)育培育液中接著培育以檢查受精狀況和發(fā)育實力,其培育液必需添加血清等自然成分,后經早期胚胎培育一段時間,再經胚胎移植到雌性動物體內發(fā)育。移植胚胎能在受體內存活的緣由是子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應。(6)乙烯具有促進果實成熟的作用。假如將西紅柿細胞中與乙烯合成的相關基因編輯切除,則這種西紅柿不能合成乙烯,其果實將不能成熟,從而獲得耐儲存的西紅柿新品種。7.答案:(1)早期胚胎或原始性腺具有發(fā)育的全能性(2)蛋白質工程細胞中FOXO3蛋白的磷酸化和降解受到了抑制,發(fā)揮作用的時間延長(3)95%的空氣和5%的二氧化碳定期更換培育液(4)分化誘導因子基因的選擇性表達解析:(1)胚胎干細胞(ES細胞)可從早期胚胎或原始性腺中獲得,在功能上具有發(fā)育的全能性