第3講胚胎工程與生物技術(shù)的安全性和倫理問題課末總結(jié)

知識導圖·思維縷析1．防止多精入卵的兩道屏障是：透明帶反應和卵細胞膜反應。2．胚胎發(fā)育過程：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原腸胚→組織器官分化→幼體。囊胚開始出現(xiàn)細胞分化，原腸胚出現(xiàn)胚層分化。3．胚胎移植的基本程序：對供、受體的選擇和處理→配種或進行人工授精→對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存→胚胎移植→移植后檢查。

學科素養(yǎng)·核心釋疑4．胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良動物的繁殖潛力。5．胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。6．與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。

探究高考·明確考向1．(2020·山東卷，14)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是 (

)A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B．體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理C．胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植D．遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得C

[解析]

促性腺激素可以使雌鼠超數(shù)排卵，獲得更多的卵子，A正確；精子只有獲能后才能完成受精，故體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理，B正確；胚胎移植通常選擇桑椹胚或囊胚階段，C錯誤；轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以定向改造小鼠的基因，所以遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得，D正確。故選C。ABC

[解析]

為了獲得更多的囊胚，可以采用激素促進成熟雌性個體超數(shù)排卵，然后將卵細胞從母體內(nèi)取出，在試管內(nèi)與人工采集的精子進行體外受精，培育成胚胎，A錯誤；細胞a和細胞b是由同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，故核基因相同，B錯誤；運用細胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細胞，首先必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細胞團，分解細胞間的膠原蛋白等，使之分散成單個細胞，C錯誤；動物細胞培養(yǎng)時需要在5%CO2的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，以維持培養(yǎng)液的pH，D正確。故選ABC。3．(2019·江蘇卷，20)為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如下圖。下列敘述正確的是

(

)

A．過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中B．過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化C．過程③需用秋水仙素處理誘導細胞壁再生D．原生質(zhì)體雖無細胞壁但仍保持細胞的全能性D

[解析]

過程①是制備原生質(zhì)體，獲得的原生質(zhì)體若懸浮在30%的蔗糖溶液中會失水皺縮，A項錯誤。過程②是植物組織培養(yǎng)的再分化過程，需提高細胞分裂素的比例以促進芽的分化，B項錯誤。秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，且脫分化形成的愈傷組織細胞已經(jīng)具備細胞壁，故過程③不需要用秋水仙素處理，C項錯誤。原生質(zhì)體雖無細胞壁，但含有細胞核，細胞核中含有個體發(fā)育所需的全部遺傳信息，故原生質(zhì)體仍保持細胞的全能性，D項正確。4．(2020·全國Ⅲ，38)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路，制備一種膀胱生物反應器來獲得W，基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①中需要使用的工具酶有____________________________________。

步驟②和③所代表的操作分別是____________和____________。

步驟④稱為____________。(2)與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉(zhuǎn)基因動物的______________(答出2點即可)的限制。限制性核酸內(nèi)切酶、DNA

連接酶

顯微注射

體外培養(yǎng)

胚胎移植

性別、年齡

(3)一般來說，在同一動物個體中，

乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息________(填“相同”或“不同”)，原因是________________________________________________。(4)從上述流程可知，制備生物反應器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技術(shù)有______________________(答出2點即可)。相同

兩種上皮細胞都是體細胞，且來源于同一個受精卵

體外受精、胚胎移植

[解析]

本題考查基因工程及胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容。(1)題圖中步驟①表示構(gòu)建重組表達載體，所用工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。步驟②中將重組表達載體導入動物細胞的操作方法是顯微注射，步驟③為受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎，步驟④為胚胎移植。(2)乳腺生物反應器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)在乳汁中，只有育齡期的雌性動物能分泌乳汁，而膀胱生物反應器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)在尿液中，只要動物排尿即可，故無性別、年齡限制。(3)同一動物個體的兩種上皮細胞都是由受精卵分裂、分化而來的體細胞，遺傳物質(zhì)相同。(4)胚胎工程的主要技術(shù)包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。5．(2019·江蘇卷，29)利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細胞中，然后通過核移植技術(shù)培育基因編輯豬，可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。右圖為基因編輯豬培育流程，請回答下列問題：(1)對1號豬使用______________處理，使其超數(shù)排卵，收集并選取處在______________________時期的卵母細胞用于核移植。(2)采集2號豬的組織塊，用________________________處理獲得分散的成纖維細胞，放置于37℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是____________________。促性腺激素

減數(shù)第二次分裂中期

胰蛋白酶(膠原蛋白酶)

維持培養(yǎng)液的pH

(3)為獲得更多基因編輯豬，可在胚胎移植前對胚胎進行________。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來自_____號豬。(4)為檢測病毒外殼蛋白基因是否被導入4號豬并正常表達，可采用的方法有________(填序號)。

①DNA測序

②染色體倍性分析③體細胞結(jié)構(gòu)分析

④抗原－抗體雜交分割

2

①④

[解析]

(1)利用促性腺激素使雌性個體超數(shù)排卵，可得到較多的卵母細胞，將獲得的卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時，才可以進行核移植。(2)采集組織塊是為了得到組織細胞，利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織塊可將組織細胞分散開；對組織細胞進行培養(yǎng)時，培養(yǎng)箱中CO2的作用