2024高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)42胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題含解析新人教版

PAGE3-課時(shí)作業(yè)42胚胎工程與生物技術(shù)的平安性和倫理問題1．(15分)(貴陽模擬)請(qǐng)回答與胚胎工程有關(guān)的問題：(1)胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。胚胎工程任何一項(xiàng)技術(shù)獲得的胚胎，都必需通過胚胎移植給受體才能獲得后代。(2)動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)技術(shù)是動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)；胚胎工程的理論基礎(chǔ)是體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律(或配子的發(fā)生、受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律)。(3)在胚胎移植的流程中，首先要對(duì)供體、受體進(jìn)行選擇，并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。胚胎移植的實(shí)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。解析：(1)胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。胚胎工程中任何一項(xiàng)技術(shù)獲得的胚胎，都必需通過胚胎移植給受體才能獲得后代。(2)動(dòng)物細(xì)胞培育是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)技術(shù)；體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育的規(guī)律(或配子的發(fā)生、受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律)是胚胎工程的理論基礎(chǔ)。(3)在胚胎移植的流程中，首先要對(duì)供體、受體進(jìn)行選擇，并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理。胚胎移植的實(shí)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。2．(15分)如圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所進(jìn)行的一系列探討，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于飼養(yǎng)層細(xì)胞上，并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層供應(yīng)干細(xì)胞增殖所需的養(yǎng)分物質(zhì)；過程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織染色，用于探討動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過程以及影響因素，這項(xiàng)探討利用了胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性的特點(diǎn)。(2)過程Ⅲ是培育轉(zhuǎn)基因小鼠，將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在及表達(dá)，并且可以傳給下一代。過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。試驗(yàn)時(shí)，必需去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥，該過程探討的意義在于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題。(3)該探討中，包含的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培育、轉(zhuǎn)基因、早期胚胎培育、胚胎移植(至少寫出兩種)。解析：(1)胚胎干細(xì)胞培育時(shí)所用的飼養(yǎng)層細(xì)胞可以供應(yīng)干細(xì)胞增殖所需的養(yǎng)分物質(zhì)。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，通過組織染色，可用于探討動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過程以及影響因素。(2)基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在及表達(dá)，并且可以傳給下一代。去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥。Ⅳ過程的探討對(duì)于解決臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等問題有重要意義。(3)題中的探討過程包括動(dòng)物細(xì)胞培育、轉(zhuǎn)基因、早期胚胎培育、胚胎移植等生物技術(shù)。3．(15分)良種牛繁育的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的部分過程如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)在產(chǎn)生后代E的過程中，圖中的A、B、C、D牛中，D?？梢允欠橇挤N個(gè)體。(2)若①是體外受精，須要供應(yīng)發(fā)育至減數(shù)其次次分裂中期的卵子和已獲能的精子。②過程通過顯微操作去除受體卵子細(xì)胞核的目的是使重構(gòu)卵的核遺傳物質(zhì)完全來自良種牛B；③過程用物理或化學(xué)方法處理的目的是激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。(3)用于移植的胚胎須要用發(fā)育培育液培育至相宜的階段。在運(yùn)用合成培育液培育時(shí)，通常還需加入血清等自然物質(zhì)。在培育過程中，須要適時(shí)更換培育液，主要目的是清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)早期胚胎造成危害。(4)與F相比，E更具有多樣性，其緣由是：E是有性生殖后代，其親代減數(shù)分裂過程中會(huì)產(chǎn)生基因重組。解析：(1)供體A、B、C要具有優(yōu)良的遺傳特性，受體D只須要具有正常的繁殖實(shí)力即可，不須要具有優(yōu)良的遺傳特性。(2)體外受精時(shí)，須要供應(yīng)成熟(或處于減數(shù)其次次分裂中期)的卵子和已獲能的精子。②過程通過顯微操作去除受體卵子細(xì)胞核的目的是使重構(gòu)卵的核遺傳物質(zhì)完全來自供體母牛B；③過程用物理或化學(xué)方法處理的目的是激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。(3)在運(yùn)用合成培育基時(shí)，通常還需加入血清等自然物質(zhì)后再進(jìn)行培育。在培育過程中，須要適時(shí)更換培育液，主要目的是清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)早期胚胎造成危害。(4)F是克隆動(dòng)物，屬于無性生殖的產(chǎn)物，而E屬于試管動(dòng)物的產(chǎn)物，屬于有性生殖的產(chǎn)物，由于其親代減數(shù)分裂過程中會(huì)發(fā)生基因重組，因此與F相比，E更具有多樣性。4．(15分)(河南南陽模擬)治療性克隆是指把患者體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中，構(gòu)建形成重組胚胎，體外培育到肯定時(shí)期分別出ES細(xì)胞，獲得的ES細(xì)胞定向分化為所需的特定類型細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞)，用于治療。請(qǐng)回答下列問題：(1)ES細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞的簡(jiǎn)稱，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。將重組胚胎在體外培育到囊胚時(shí)期，從該時(shí)期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中進(jìn)行分別，從而獲得ES細(xì)胞。(2)在培育液中加入分化誘導(dǎo)因子可誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞或器官，該過程探討的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等問題。(3)科學(xué)家將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中，而不是干脆用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培育的緣由是卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有誘導(dǎo)體細(xì)胞核表達(dá)出全能性的物質(zhì)。(4)科學(xué)家將體外培育的ES細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)使其定向分化為胰島B細(xì)胞，并進(jìn)行了胰島素釋放試驗(yàn)：限制培育液中葡萄糖的濃度，檢測(cè)細(xì)胞分泌的胰島素的量，如圖為試驗(yàn)結(jié)果，據(jù)此分析確認(rèn)ES細(xì)胞誘導(dǎo)勝利，得到此結(jié)論的依據(jù)是在糖濃度高時(shí)，胰島素分泌多，在糖濃度低時(shí)，胰島素分泌量削減(合理即可)。解析：(1)ES細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞的簡(jiǎn)稱，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。假如從重組胚胎中分別干細(xì)胞，需將重組胚胎培育到囊胚時(shí)期，從該時(shí)期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中進(jìn)行分別。(2)欲誘導(dǎo)ES細(xì)胞定向分化成所需的各種特定類型細(xì)胞或器官，須要在培育液中加入分化誘導(dǎo)因子。該過程探討的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等問題。(3)已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，體細(xì)胞核在體細(xì)胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可以給它供應(yīng)表達(dá)全能性的環(huán)境，所以科學(xué)家將患者的體細(xì)胞核植入去核的卵細(xì)胞中，而不是干脆用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培育。(4)在正常