1、课时跟踪检测（四十一） 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题一、基础题点练1下列有关哺乳动物精子和卵子发生的叙述，错误的是( )A精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体B不同种动物的精子形态相似，但大小不同，体型越大的动物精子越大C卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备受精能力D哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别解析：选 B 不同种动物的精子形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。2(2016江苏高考)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述正确的是( )A步骤甲、
2、乙分别是指精子获能、胚胎分割B诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液D步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同解析：选 B 步骤甲为体外受精，步骤乙为胚胎移植；诱导超数排卵所用的激素是促性腺激素，只作用于性腺细胞；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的卵黄；步骤甲体外受精使用的是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚胎培养液成分差别较大。3如图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是( )A图中 a 所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘B胚胎干细胞的体积和细胞核都较小C胚胎干细胞可以增殖而不发生分化D利用胚胎干细胞培育的人造器官正在
3、大规模应用解析：选 C 图中 a 所示细胞为内细胞团，将来能发育为胎儿的各种组织；胚胎干细胞的体积小，细胞核大；在体外培养条件下，胚胎干细胞可以只增殖不分化；利用胚胎干细胞培育的人造器官，还在临床试验阶段。4(2015天津高考)2015 年 2 月 3 日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿” 。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是( )A该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿C三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核D三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术解析：选 C 受精卵的细
4、胞质几乎全部来自捐献者的卵母细胞，故避免了母亲的线粒体遗传病基因遗传给后代。红绿色盲为细胞核基因遗传病，捐献者仅提供了卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿。受精卵的细胞质几乎全部来自于捐献者，但细胞核中的染色体一半来自父方，一半来自母方。三亲婴儿的培育是体外受精，所以需要在体外培养至早期胚胎阶段再进行胚胎移植。5如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，相关分析合理的是( )A过程中存在有丝分裂、减数分裂和细胞分化B图中囊胚的细胞基因型都相同C代孕母鼠需进行同期发情处理D嵌合体幼鼠是四倍体解析：选 C 过程没有减数分裂，只有有丝分裂和细胞分化；图中囊胚的细胞来自两种小鼠，故这
5、些细胞基因型不相同；胚胎移植过程中，需要对供、受体雌鼠进行同期发情处理；嵌合体幼鼠染色体并未加倍，仍是二倍体。二、高考题型练6(2018琼海一模)英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育率。请回答下列问题：(1)可以用由_分泌的激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培养至减数第二次分裂的中期。培养过程中要定期更换培养液，其原因是_。(2)为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的_ 期用机械方法将胚胎分割。(3)随着动物体细胞克隆技术的发展，人们可以将纯血马的_移入其他马的_细胞中，将其激活并发
6、育成_，植入代孕母马体内。(4)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击。我国政府的态度是禁止_性克隆人。解析：(1)用垂体分泌的促性腺激素处理适龄纯血母马，可使其超数排卵。采集的卵母细胞培养过程中要定期更换培养液，防止细胞代谢产物的积累而毒害细胞。(2)桑椹胚或囊胚的内细胞团细胞为全能干细胞，可以在胚胎发育的桑椹胚或囊胚期用机械方法将胚胎分割，以取得同卵双胎或多胎。(3)利用克隆技术可以将纯血马的体细胞细胞核移入其他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成早期胚胎，植入代孕母马体内。(4)我国政府的态度是不反对治疗性克隆，禁止生殖性克隆人。答案：(1)垂体 长时
7、间不更换培养液，会导致细胞代谢产物的积累而毒害细胞 (2) 桑椹胚或囊胚 (3) 体细胞细胞核 去核卵母 早期胚胎 (4)生殖7(2018西安一模)Leigh 氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍病，其致病基因位于线粒体 DNA 中。一位母亲约有 1/4 的线粒体携带这种致病基因，她的前两个孩子因为患有 Leigh 氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的问题：(1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是_，该健康男婴孕育过程中依次使用了_、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的
8、是_( 填“A”或“B”)。取卵之前，该母亲需要注射_激素。(3)早期胚胎需经过_( 水平)检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是_。解析：(1)根据题意可知，该母亲约有 1/4 的线粒体携带这种致病基因，并且该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自卵细胞，这导致前两个孩子患病夭亡；根据图示信息可知，该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图中首先对卵母细胞 A 去核，然后与卵母细胞B 的细胞核融合，重组的卵细胞中含有卵母细胞 A 的细胞质，说明 A 的
9、细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞的是 B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素，进行超数排卵。(3)早期胚胎需经过 DNA 分子水平检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程中，由于男性的线粒体不会遗传给后代，因此医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育。答案：(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全都来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡 核移植、体外受精 (2)B 促性腺 (3)DNA 分子水平 (4)男性的线粒体不会遗传给后代8(2017濮阳三模)下面是繁育良种奶牛的示意图，据图回答下列问题：(1)对供体母牛用_处理可获得更多的卵母细胞，经人
10、工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前，若对胚胎进行性别鉴定，可以在分子水平上对早期胚胎进行性别鉴定，也可以在细胞水平上通过对_的分析进行性别鉴定。体外培养受精卵时，培养液中提供 CO2 的目的是_。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割，其操作过程中需要注意的问题是_。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了_ ，图示流程中冲卵的“卵”是指_。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状，操作中用于核移植的体细胞一般选用_代以内的细胞，其原因是_。解析：(1)对供体母牛用促性腺激素处理可使其超数排卵，以获得更多的卵母细胞。若在细胞水平上对胚胎进行性别鉴定，可通过对性染色体分析加以鉴别。体外培养受
11、精卵时，培养液中提供 CO2 用于维持培养液的 pH。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割，需要注意将内细胞团均等分割。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了给供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。题图过程中的冲卵实际上是获得早期胚胎。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状，操作中用于核移植的体细胞一般选用 10 代以内的细胞，其原因是 10 代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。答案：(1)促性腺激素 性染色体 维持培养液的 pH 将内细胞团均等分割(2)使供体、受体的生理变化相同 早期胚胎 10 10 代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型9(2018衡阳调研)科学家利用活体卵子
12、及皮肤成纤维细胞，在实验室已成功克隆出了数个人体胚胎，进而可开发出有研究价值的胚胎干细胞。回答下列问题：(1)胚胎干细胞在形态上表现为体积小，细胞核大，_ 明显等特点，在功能上具有_。自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物的_中分离出来的一类细胞。(2)若将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，在分子水平上需要采用_技术。(3)通过胚胎干细胞体外诱导分化，可培育出人造组织器官，解决目前_和_问题。(4)科学家克隆人体胚胎时选用活体卵子，而不用精子，其原因是_。解析：(1)胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显等特点，在功能上具有发育的全能性。自然状况下的胚胎干细胞是从哺乳动物的
13、早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。(2)若将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，在分子水平上需要采用 DNA 分子杂交技术。(3)通过胚胎干细胞体外诱导分化，可培育出人造组织器官。目前临床上器官移植存在两大问题：供体器官不足和器官移植后免疫排斥。(4)科学家克隆人体胚胎时选用活体卵子，而不用精子，其原因是卵细胞较大，营养物质丰富，含有早期胚胎发育所需要的营养物质，也较易操作。答案：(1)核仁 发育的全能性 早期胚胎或原始性腺(2)DNA 分子杂交(基因探针)(3)临床存在的供体器官不足 器官移植后免疫排斥(4)卵细胞含有早期胚胎发育所需要的营养物质；卵细胞较大，也较易操作10干
14、扰素是治疗癌症的重要药物，传统方法必须从血液中提取，每升人血液中只能提取 0.5 g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下图的方式生产干扰素。试回答相关问题：(1)若要使获得的转基因牛乳汁中含有人干扰素，构建的基因表达载体必须包括：乳腺蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、_和复制原点等。将基因表达载体导入受精卵最有效的方法是_。(2)通常情况下，对供体和受体母牛选择后，要用激素进行_。并用激素对供体母牛做_处理。(3)为了实现干扰素的批量生产，早期胚胎进行移植之前要进行质量检测，并要求早期胚胎细胞中的性染色体组成为_。选择发育良好的囊胚或_胚进行移植。为了提高胚胎利用效率，可
15、在这两个阶段进行胚胎分割，胚胎分割可以看作动物_(填“有性”或“无性”)繁殖的方法之一。(4)近年来，关于胚胎干细胞的研究越来越多。胚胎干细胞具有发育的全能性，如图所示的细胞 A 和细胞 B 分别是_细胞、_细胞，可以从这些细胞中获得胚胎干细胞。解析：(1)将目的基因注入动物细胞的最有效方法是显微注射法。(2) 胚胎移植过程中要注意对供体、受体进行同期发情处理，同时要对供体母牛进行超数排卵处理，以获得更多的后代。(3)因为需要从乳汁中提取药物，所以应选择性染色体组成为 XX 的雌性个体；胚胎分割是无性繁殖的方法之一。(4)通常从早期胚胎的内细胞团或胎儿的原始性腺获得胚胎干细胞。答案：(1)标记
16、基因 显微注射法 (2)同期发情处理 超数排卵 (3)XX 桑椹 无性 (4)内细胞团 原始性腺11EPO 是促红细胞生成素(Erythropoietin) 的英文简称，是一种激素样物质，可促进体内新红细胞生成。人类已可通过基因工程合成 EPO 基因，并采用中国仓鼠卵巢 (CHO)细胞表达系统来获取产物。其过程如下：请回答下列问题：(1)从人体组织中提取 EPO 的 mRNA，通过逆转录得到_ ，再通过 PCR 技术获得大量 EPO 基因。(2)供体母鼠通常情况下每次排卵 812 枚，为使其超数排卵，需注射 _激素以排出更多的卵子，培养到_时期与获能的精子相遇时，精子首先发生_反应，穿越放射冠
17、和透明带，完成体外受精。(3)过程构成了基因表达载体，内部包括不可缺少的组成部分，其中_能驱动基因的转录。(4)采用_技术，将重组表达载体导入小鼠受精卵中，将受精卵移入发育培养液中继续培养。培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及_等物质。(5)当胚胎发育至_时期，向受体移植，为获得更多个转基因胚胎，要将_均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。解析：(1)获取目的基因的方法可通过逆转录法，故从人体组织中提取 EPO 的mRNA，通过逆转录得到 cDNA，再通过 PCR 技术获得大量 EP
18、O 基因。(2)为使供体母鼠超数排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子需培养到减数第二次分裂中期时才能与获能的精子完成受精作用，两者相遇时，精子首先发生顶体反应，穿越放射冠和透明带。(3)过程为形成基因表达载体的过程，基因表达载体包括启动子、终止子等，其中启动子为 RNA 聚合酶结合的部位，能驱动基因的转录。(4)常用显微注射技术将目的基因导入受精卵；培养动物细胞的培养液中一定含有血清。(5)胚胎移植时一般在桑椹胚或囊胚时期，为获得更多转基因胚胎，要将囊胚的内细胞团均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定。答案：(1)cDNA
19、 (2) 促性腺 减数第二次 顶体 (3)启动子 (4)显微注射 血清 (5)桑椹胚或囊胚 内细胞团 性别鉴定12我国研究人员创造出一种新型干细胞异种杂合二倍体胚胎干细胞，具体研究过程如下图所示，请据图回答问题：(1)图中的单倍体囊胚 1 最可能是由小鼠的_发育而来，所采用的技术应为_，培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、_以及血清等物质。(2)图中的单倍体 ES 应取自囊胚的_细胞，ES 在形态上表现为_。(3)由于物种间存在_，因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成_作用，或者即便能完成也不能发育。但是人们为了生物学研究的便利，创造出了各类远
20、亲物种间的杂合细胞，如小鼠大鼠、人鼠等杂交细胞，由于这些细胞都是由体细胞融合产生，因此杂交细胞中通常含有_个染色体组。解析：(1)单倍体是指由配子发育来的个体，卵子比精子营养物质丰富，更容易发育，采用的技术为早期胚胎培养，需要的营养物质有有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸( 简称两盐、两素、两酸 )，另加血清、血浆等物质。 (2)囊胚的内细胞团细胞为全能性细胞，即胚胎干细胞，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。(3) 自然界中物种存在生殖隔离，所以自然情况下不同物种间不能相互交配，其配子无法识别，所以不能完成受精作用。利用动物细胞融合技术可以使不同物种的细胞融合，融合后的细胞中含有两个物种全部的遗传信息，为四倍体。答案：(1)卵子(卵细胞) 早期胚胎培养技术 氨基酸、核苷酸 (2)内细胞团 体积小、细胞核大、核仁明显 (3)生殖隔离 受精 4
