2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范練39胚胎工程及生物技術(shù)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(shù)的平安性和倫理問題1.2024年9月英國《新科學(xué)家》雜志披露,美國華裔科學(xué)家張進(jìn)團(tuán)隊利用“三父母嬰兒”技術(shù),使一對約旦夫婦勝利產(chǎn)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(dǎo)致多次流產(chǎn),嬰兒夭折)。所謂“三父母嬰兒”技術(shù),是指利用線粒體基因缺陷的女性卵子中的健康細(xì)胞核和捐贈者去掉細(xì)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(shù),最終培育出正常嬰兒的技術(shù)。請回答下列問題。(1)為重新“拼裝”卵子,須要通過顯微操作進(jìn)行。接下來他們又運(yùn)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(jìn)行處理,哺乳動物的處理方法有化學(xué)誘導(dǎo)法和兩種。

(3)受精卵形成后,應(yīng)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(xì)胞階段進(jìn)行。

(4)張進(jìn)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(diào)研)電影中,“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)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(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于很多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請回答下列相關(guān)問題。(1)試驗中,通常用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞,這是因為ES細(xì)胞在功能上具有。這種細(xì)胞一般可以從哺乳動物的中分別出來。

(2)在培育重組細(xì)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(xì)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(nèi),受體對外來胚胎基本上不發(fā)生;正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”,這種生殖方式為;若須要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”可將階段的胚胎進(jìn)行分割。

(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白,應(yīng)當(dāng)用技術(shù)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(shù)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(nèi)完成的。當(dāng)在卵細(xì)胞膜和透亮帶的間隙可以視察到時,說明卵子已經(jīng)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(jìn)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(nèi)存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是

。

(3)釆用試管動物技術(shù)還可以使一般雌性黃牛產(chǎn)下奶牛、良種肉牛等不同品種小牛。該技術(shù)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(jīng)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(zhì)。

4.(2024江西南昌二中段考)回答下列有關(guān)胚胎工程的相關(guān)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(yīng)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(xué)基礎(chǔ)是

。

胚胎分割時用分割針取樣的滋養(yǎng)層的用途是

。

(3)ES細(xì)胞是探討細(xì)胞分化的志向材料,ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)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(dǎo)入外源分子使動物的某特定基因失活,進(jìn)而培育出有基因缺陷的動物來探討相應(yīng)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(guān)問題。(1)圖中①過程常用的技術(shù)是,②過程是。

(2)體外受精時須要對精子進(jìn)行處理,然后與處于期的卵母細(xì)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(jìn)行分割移植,此時要對進(jìn)行均等分割。請說明理由:

。

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

。

6.(2024河南鄭州其次次質(zhì)量預(yù)料)HIV通過識別T細(xì)胞表面特有的蛋白質(zhì)來侵染T細(xì)胞。2024年11月,有學(xué)者宣布,一對經(jīng)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(yùn)用的是CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù),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(shù)主要用到的工具酶包括DNA連接酶和,圖中充當(dāng)該酶的物質(zhì)是。

(2)Cas9-sgRNA復(fù)合體能夠精準(zhǔn)識別某核苷酸序列的緣由可能是

。

(3)經(jīng)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(zhuǎn)基因動物時一般對受精卵進(jìn)行操作,通過技術(shù)將含有目的基因的表達(dá)載體干脆注入,目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并表達(dá)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(jīng)一段時間后,再經(jīng)胚胎移植到雌性動物體內(nèi)發(fā)育。移植胚胎能在受體內(nèi)存活的緣由是

反應(yīng)。

(6)基因編輯技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景,假如將西紅柿細(xì)胞中與乙烯合成的相關(guān)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(xì)胞技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)中具有廣袤的應(yīng)用前景。我國科學(xué)家利用胚胎干細(xì)胞通過靶向編輯單個長壽基因(FOXO3)產(chǎn)生了世界上首例遺傳增加的人類血管細(xì)胞。這些血管細(xì)胞與野生型血管細(xì)胞相比,能延緩細(xì)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(xì)胞可從獲得,在功能上具有的特點(diǎn)是。

(2)探討人員利用基因編輯技術(shù)置換了人類胚胎干細(xì)胞中FOX03基因的兩個核苷酸,從而使FOX03蛋白結(jié)構(gòu)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(jīng)過基因編輯的胚胎干細(xì)胞能延緩蒼老的干脆緣由最可能是

。

(3)胚胎干細(xì)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(chǎn)物對細(xì)胞造成危害,應(yīng)實行的措施是。

(4)探討人員在培育液中加入,

可以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞形成不同的血管細(xì)胞,這一過程的實質(zhì)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(xué)家將純種安哥拉兔的兩個4細(xì)胞胚胎移入一只純種比利時兔的輸卵管內(nèi),勝利得到兩只純種安哥拉子兔,這種技術(shù)叫作,是胚胎工程的最終一道工序,這個試驗首次證明

。

(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(jìn)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(xì)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(xì)胞核移植為例:將供體注入去核的期的卵母細(xì)胞,通過電刺激使兩細(xì)胞融合,用物理或化學(xué)方法受體細(xì)胞,使其完成分裂和發(fā)育進(jìn)程,形成胚胎。

課時規(guī)范練39胚胎工程及生物技術(shù)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(jìn)行時通常是含有細(xì)胞核的頭部進(jìn)入卵細(xì)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(yīng)去掉細(xì)胞核的卵子)、母親(供應(yīng)一半細(xì)胞核基因)、父親(供應(yīng)一半細(xì)胞核基因)。(1)重新“拼裝”卵子指的是將母親卵細(xì)胞的細(xì)胞核通過核移植技術(shù)移植到捐贈者的去核卵細(xì)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(jìn)行體外受精,誘導(dǎo)精子獲能常用的方法有化學(xué)誘導(dǎo)法和培育法兩種。(3)受精卵形成后,應(yīng)將其移入發(fā)育培育液中接著培育,培育到大約8~16個細(xì)胞的胚胎時,進(jìn)行胚胎移植。(4)線粒體位于精子的尾部,受精作用進(jìn)行時通常是含有細(xì)胞核的頭部進(jìn)入卵細(xì)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(yīng)無性生殖囊胚或桑椹胚(4)DNA分子雜交解析:(1)胚胎干細(xì)胞在功能上具有發(fā)育的全能性,這種細(xì)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(xì)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(xì)胞培育液中添加肯定量的抗生素。(3)胚胎移植的生理基礎(chǔ):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(yīng)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(yīng)了可能;③子宮不對外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活供應(yīng)了可能;④胚胎遺傳性狀不受受體任何影響。轉(zhuǎn)基因工程產(chǎn)生的重組細(xì)胞正常發(fā)育后產(chǎn)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(jìn)行。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白,應(yīng)當(dāng)用DNA分子雜交技術(shù),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(yīng)(3)獲能獲能(或?qū)Ｓ玫氖芫?無機(jī)鹽和有機(jī)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(nèi)完成的。受精的標(biāo)記是在卵細(xì)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(jìn)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(jīng)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(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活供應(yīng)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?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。動物早期胚胎培育須要“兩鹽”(無機(jī)鹽和有機(jī)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(jié)合卵泡的形成和在卵巢內(nèi)儲備,是在誕生前完成的獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤菏芫珷顩r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(jié)果是產(chǎn)生一個次級卵母細(xì)胞和第一極體,進(jìn)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(jié)合過程中完成的,哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)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?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔?在體外受精后,應(yīng)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(nèi)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(yīng)了可能。胚胎分割后,可取滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。(3)ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)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(dǎo)因子,就可以誘導(dǎo)ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)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(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(fù)原和進(jìn)一步發(fā)育(4)通過基因剔除技術(shù)使SP1基因失活,從而阻擋乳腺細(xì)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(zhuǎn)錄后mRNA導(dǎo)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(shù)和胚胎移植技術(shù)。圖中①過程常用顯微注射技術(shù),②是早期胚胎培育過程。(2)精子須要經(jīng)過獲能才能與成熟的卵母細(xì)胞(減數(shù)其次次分裂中期的卵母細(xì)胞)結(jié)合形成受精卵。(3)對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割移植時要對內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割,因為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)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(fù)原和進(jìn)一步發(fā)育。(4)由于人的SP1基因與乳腺癌細(xì)胞的異樣表達(dá)和增殖親密相關(guān),則可通過基因剔除技術(shù)使SP1基因失活,從而阻擋乳腺細(xì)胞癌變。6.答案:(1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)Cas9-sgRNA復(fù)合體(2)sgRNA能與特定的DNA片段發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(3)T細(xì)胞表面缺少被HIV識別的蛋白質(zhì)(4)顯微注射轉(zhuǎn)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(shù)主要用到的工具酶包括DNA連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶),圖中Cas9-sgRNA復(fù)合體可充當(dāng)該酶的物質(zhì)。(2)Cas9-sgRNA復(fù)合體能夠精準(zhǔn)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(bǔ)配對。(3)經(jīng)基因編輯過的嬰兒T細(xì)胞表面缺少被HIV識別的蛋白質(zhì),所以誕生后能夠免遭HIV侵染。(4)真核細(xì)胞中沒有編碼Cas9的基因,可利用基因工程的方法構(gòu)建基因表達(dá)載體,通過顯微注射技術(shù)將Cas9基因?qū)胝婧思?xì)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(jīng)早期胚胎培育一段時間,再經(jīng)胚胎移植到雌性動物體內(nèi)發(fā)育。移植胚胎能在受體內(nèi)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(yīng)。(6)乙烯具有促進(jìn)果實成熟的作用。假如將西紅柿細(xì)胞中與乙烯合成的相關(guān)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(zhì)工程細(xì)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(dǎo)因子基因的選擇性表達(dá)解析:(1)胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)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