2020届高考生物艺考生大二轮总复习 上篇 专题九 生物技术与工程 第16讲 胚胎工程、生物技术安全

1第16讲胚胎工程、生物技术安全性与伦理问题一、选择题1．(2019·株洲模拟)长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请回答下列问题：(1)在试管动物和克隆动物的培育过程中都必须用到的生物技术有__________________。(2)与受精和受精后有关的过程有：①第一次卵裂开始；②卵细胞膜反应；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为________(填序号)。(3)对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理的目的是________________________________________________________________________。(4)在体外培养早期胚胎时，除需要适宜的营养物质外，还需要_____________________等条件。(5)动物的早期胚胎移植到与供体处于相同________________的同种雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫胚胎移植。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的免疫学基础是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在试管动物和克隆动物的培育过程中都必须用到动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植等生物技术。(2)与受精和受精后有关的过程的顺序是：③顶体反应；④穿越透明带；②卵细胞膜反应；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合；①第一次卵裂开始。(3)对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理的目的是使供、受体处于相同的生理状态。(4)在体外培养早期胚胎时，除需要适宜的营养物质外，还需要无菌、无毒环境，适宜的温度和pH，适宜的气体环境等。(5)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的原因是受体对移入的胚胎不发生免疫排斥反应。答案：(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)、胚胎移植(2)③④②⑤⑥①(3)使供、受体处于相同生理状态2(4)无菌、无毒环境，适宜的温度和pH，适宜的气体环境(5)生理状态受体对移入的胚胎不发生免疫排斥反应2．(2019·福州模拟)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为__________________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________________。(2)图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠子宫内获得，该过程称为________；也可从灰鼠体内取出卵子，通过________后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过________________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的________分离培养获得。iPS细胞与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的治疗。解析：(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中保存。(4)iPS细胞与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。答案：(1)原代培养接触抑制(2)冲卵体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化3．(2019·南昌三校联考)下图为绿色荧光小鼠制备流程图。Gfp是绿色荧光蛋白基因。请据图回答问题。3(1)据图分析可推知，载体上的Neo为________基因，其表达产物可与________发挥作用而最终将____________的胚胎干细胞筛选出来。(2)完成过程①需要的工具酶是________，完成过程②常用的方法是________，完成过程⑤后，胚胎干细胞应与囊胚中的________部位相结合。(3)进行过程⑥之前，要对代孕母鼠用某种激素处理，即对其进行____________________。(4)胚胎干细胞的培养装置应置于__________________的气体环境中，以保证培养环境pH的相对稳定。解析：Gfp是绿色荧光蛋白基因为目的基因，而载体上Neo则为标记基因，其表达产物与G418发挥作用，起筛选含有目的基因的胚胎干细胞，胚胎干细胞应注射到内细胞团细胞部位，对代孕母鼠应做同期发情处理，动物细胞的培养应植于5%CO2的培养瓶中培养。答案：(1)标记G418导入目的基因(2)DNA连接酶显微注射法内细胞团(3)同期发情处理(4)含一定量(5%)的CO24．(2019·石家庄模拟)科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理，使其发育成胚胎，将胚胎移植到代孕母猪体内，获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪，现将两种技术进行比较。(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，那么获得核移植克隆猪的技术流程是____________(填序号)。(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但由于缺失____________方亲本基因，导致其4生长发育中出现多种问题，给研究者提供了很好的材料。(3)卵母细胞能够发育成早期胚胎，进而发育成克隆猪说明卵母细胞具有____________。(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择______________________期的卵母细胞，并用微型吸管吸出____________________。(5)早期胚胎移植时，必须移植到同种______________的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。(6)可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究，也可通过________方法得到多种cDNA，并通过________技术扩增产物。解析：(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，那么获得核移植克隆猪的技术流程是⑤⑥③④。(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但由于缺失父方亲本基因，导致其生长发育中出现多种问题，给研究者提供了很好的材料。(3)卵母细胞能够发育成早期胚胎，进而发育成克隆猪，说明卵母细胞具有全能性。(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)的卵母细胞，并用微型吸管吸出细胞核和第一极体。(5)早期胚胎移植时，必须移植到同种生理状态相同的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。(6)可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究，也可通过反转录方法得到多种cDNA，并通过PCR技术扩增产物。答案：(1)⑤⑥③④(2)父(3)全能性(4)减数第二次分裂中(或MⅡ中)细胞核和第一极体(5)生理状态相同(6)反转录PCR5．据卫生部统计，中国每年约有150万人需要器官移植，但是每年仅1万人能够接受移植手术。器官缺乏和免疫排斥是器官移植过程中存在的两大世界性难题。(1)有些研究人员正试图利用基因工程方法对与人相似的动物器官进行改造，采用的方法是向器官供体动物的________________中导入某种调节因子，以抑制________________的表达，或设法除去________________，再结合________________技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官。(2)有些研究人员利用体细胞核移植技术培养免疫匹配的移植器官，具体思路是：将病人体细胞核移入培养到________________(时期)的去核卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。利用从早期胚胎分离出来的胚胎干细胞(ES或EK细胞)具有________________，在培养液中加入________________，诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)克隆技术目前尚不成熟，有较大的争议，对此中国政府的态度是________________生殖性克隆人。一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的5实验。但是________________治疗性克隆。答案：(1)受精卵抗原决定基因抗原决定基因克隆(2)减数第二次分裂中期发育的全能性分化诱导因子(3)禁止不反对