素養(yǎng)進(jìn)階(五)1.科學(xué)思維——試管動(dòng)物(嬰兒)與克隆動(dòng)物(人)的比較 (1)試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較(2)試管嬰兒與克隆人的比較[典型例題1]

(2020·福建高二期中)下面是科學(xué)家設(shè)計(jì)的快速繁殖良種奶牛的兩種方法，下列敘述不正確的是(

)A.在試管牛E和克隆牛G的培育過(guò)程中都必須用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.圖中激素處理良種母牛B的目的是為了獲得更多的卵細(xì)胞C.克隆牛G一定是公牛D.母牛B與公牛C雜交后代與克隆牛G的遺傳信息相同解析試管動(dòng)物和克隆過(guò)程中都使用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，A正確；用促性腺激素處理母牛的目的是使之超數(shù)排卵，B正確；克隆動(dòng)物的性別與提供細(xì)胞核的生物相同，即是雄性，C正確；有性生殖出現(xiàn)基因重組，而克隆的遺傳信息幾乎來(lái)自核供體，D錯(cuò)誤。答案

D[變式訓(xùn)練1]

(2019·北京高二期末)下面分別是試管嬰兒和克隆羊培育過(guò)程的介紹材料，請(qǐng)閱讀并回答后面的問(wèn)題： a.試管嬰兒

試管嬰兒是指通過(guò)體外受精與胚胎移植的方式使婦女受孕而生出嬰兒。人類第一例試管嬰兒于1978年7月23日誕生在英國(guó)，嬰兒的名字叫路易斯布朗。她的母親由于輸卵管堵塞而不能生育。婦產(chǎn)科醫(yī)生與劍橋大學(xué)的生物學(xué)教授合作，成功地從嬰兒母親卵巢濾泡中取出卵細(xì)胞，并采取了嬰兒父親的精液，使卵細(xì)胞和精子成功在試管中完成受精。把受精卵放在盛有特制營(yíng)養(yǎng)液的試管中，保持和體溫一樣的溫度，使受精卵發(fā)育到胚胎時(shí)期，再移植到母親的子宮內(nèi)，完成發(fā)育過(guò)程直至誕生一個(gè)健康的嬰兒。因此這項(xiàng)技術(shù)是治療某些不孕癥的好辦法。中國(guó)第一例試管嬰兒于1985年4月在臺(tái)灣誕生；我國(guó)大陸的第一例試管嬰兒于1988年3月在北京醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院誕生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從1978到1988年十年間，全世界已出生了七千多個(gè)試管嬰兒?？梢哉f(shuō)試管嬰兒技術(shù)已相當(dāng)成熟了。b.克隆羊的培育過(guò)程(見(jiàn)圖)(1)多利和路易斯布朗分別是通過(guò)什么生殖方式獲得的？_____________________________________________________________________。兩種生殖方式的本質(zhì)區(qū)別是什么？_____________________________________。(2)在繁殖多利和路易斯布朗的過(guò)程中是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律？________。為什么？______________________________________________________________。(3)繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊的培養(yǎng)成功證明了______________________。(4)用克隆技術(shù)其實(shí)并不會(huì)克隆出一個(gè)“希特勒”，這是因?yàn)椋旱谝唬寺⊙虻倪z傳物質(zhì)還有一部分來(lái)自母羊A，即還受________________遺傳的影響；第二，生物的性狀是遺傳物質(zhì)與____________________之間相互作用的結(jié)果。被去掉細(xì)胞核的卵細(xì)胞能繼續(xù)單獨(dú)存活嗎？________。為什么？_____________。解析

(1)從題干的敘述中可知路易斯布朗的出現(xiàn)存在卵細(xì)胞和精子的結(jié)合，而多利僅是一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核重組而獲得的，并未出現(xiàn)精卵的結(jié)合。(2)有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生基因重組，而無(wú)性生殖的生物是沒(méi)有這些現(xiàn)象的。(3)多利并不是真正意義上的體細(xì)胞克隆，它的性狀主要由“胞質(zhì)體”的細(xì)胞核控制，而該核來(lái)自B母綿羊，所以本例可體現(xiàn)該細(xì)胞核具有全能性。(4)胞質(zhì)體的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部由A母綿羊的卵細(xì)胞質(zhì)提供，其中的線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中還含有一定數(shù)量的DNA或RNA，當(dāng)然可以在一定程度上控制性狀。生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。單獨(dú)的細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)存活的時(shí)間都很有限，這也是細(xì)胞要保持完整性意義所在。答案(1)多利是通過(guò)無(wú)性生殖獲得的，路易斯布朗是通過(guò)有性生殖獲得的有無(wú)兩性生殖細(xì)胞的生成和結(jié)合(2)多利不遵循，路易斯布朗遵循多利是無(wú)性生殖，不存在基因重組而路易斯布朗存在

(3)動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性(4)細(xì)胞質(zhì)外界環(huán)境不能細(xì)胞是一個(gè)整體，只有保持其完整性才能使其正常完成各項(xiàng)生命活動(dòng)2.社會(huì)責(zé)任——干細(xì)胞技術(shù)與治療性克隆(1)iPS細(xì)胞是由成纖維細(xì)胞等體細(xì)胞脫分化而來(lái)，其分化程度低于纖維細(xì)胞等體細(xì)胞；(2)iPS細(xì)胞屬于多能干細(xì)胞，經(jīng)不同的誘導(dǎo)處理，可再分化形成各種細(xì)胞、組織和器官；(3)由于可移植的供體來(lái)自病人自身正常體細(xì)胞的有絲分裂和細(xì)胞分化，其遺傳物質(zhì)一般不發(fā)生改變，所以不存在免疫排斥的問(wèn)題；同時(shí)也一定程度地解決了器官移植中供體器官短缺的問(wèn)題。[典型例題2]

(2020·上海學(xué)業(yè)模擬)科學(xué)家把四種轉(zhuǎn)錄因子基因引入成纖維細(xì)胞，可誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的iPS細(xì)胞在形態(tài)、基因表達(dá)、細(xì)胞分裂能力、分化能力等方面都與胚胎干細(xì)胞相似。如圖為iPS細(xì)胞應(yīng)用簡(jiǎn)圖，據(jù)圖文分析下列敘述正確的是(

)A.用人體體細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的iPS細(xì)胞只含有人的部分遺傳物質(zhì)B.誘導(dǎo)產(chǎn)生iPS細(xì)胞屬于一種脫分化過(guò)程C.iPS細(xì)胞的分裂能力比造血干細(xì)胞要弱D.iPS細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化形成的組織移植入供體會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)解析用人體體細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞一樣具有發(fā)育的全能性，含有人體的全部遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；把四種轉(zhuǎn)錄因子基因(非膜蛋白基因)引入成纖維細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的iPS細(xì)胞，類似于脫分化過(guò)程，B正確；iPS細(xì)胞屬于多能干細(xì)胞，造血干細(xì)胞屬于專能干細(xì)胞，iPS細(xì)胞的分裂能力強(qiáng)，C錯(cuò)誤；利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專用的干細(xì)胞，所以不會(huì)有免疫排斥的問(wèn)題，D錯(cuò)誤。答案

B[變式訓(xùn)練2]

(2020·上海高二期中)科學(xué)家將c-Myc(原癌基因)、KIf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4這四個(gè)關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的小鼠成纖維細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞在一定條件下轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞，如圖所示，iPS細(xì)胞在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下，可以定向分化成各種細(xì)胞，如神經(jīng)元細(xì)胞、血細(xì)胞、心肌細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞等。(1)據(jù)題意可知，iPS細(xì)胞的分化程度與________最接近。A.造血干細(xì)胞 B.皮膚基底層干細(xì)胞C.胚胎干細(xì)胞 D.神經(jīng)干細(xì)胞(2)iPS細(xì)胞分化成神經(jīng)細(xì)胞的過(guò)程中發(fā)生的變化有________A.DNA序列改變 B.細(xì)胞功能改變C.細(xì)胞形態(tài)改變 D.伴隨蛋白質(zhì)的合成(3)將高度分化的小鼠成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變成iPS細(xì)胞的過(guò)程中運(yùn)用了________和________技術(shù)。解析

(1)造血干細(xì)胞分化形成血細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，不能形成神經(jīng)細(xì)胞等，A錯(cuò)誤；皮膚基底層干細(xì)胞形成皮膚細(xì)胞，不能形成其他的體細(xì)胞，B錯(cuò)誤；“iPS細(xì)胞在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下，可以定向分化成各種細(xì)胞，如神經(jīng)元細(xì)胞、血細(xì)胞、心肌細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞等”，說(shuō)明據(jù)iPS細(xì)胞的分化程度與胚胎干細(xì)胞最接近，C正確；神經(jīng)干細(xì)胞形成神經(jīng)細(xì)胞等，不能形成其他的體細(xì)胞，D錯(cuò)誤。故選C。(2)iPS細(xì)胞分化成神經(jīng)細(xì)胞的過(guò)程細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基