1、課時(shí)作業(yè)(四十一)胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題一、選擇題1(2015江蘇卷)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程的敘述，正確的是()A乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)B細(xì)胞核移植主要在同種動(dòng)物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行C采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的數(shù)量是有限的D培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素等多種能源物質(zhì)答案：C解析：A項(xiàng)，正常乳腺中乳腺細(xì)胞不易分離培養(yǎng)，乳腺癌細(xì)胞由于細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少，容易分散轉(zhuǎn)移，更易離體培養(yǎng)。B項(xiàng)，細(xì)胞核移植不一定是在同種動(dòng)物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行，如可以將一種生物體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到另一種生物去核的卵母細(xì)胞中。C項(xiàng)，采用胚胎分割技術(shù)可以增加同卵多胚

2、的數(shù)量，但分割胚胎的次數(shù)是有限的，一般是一分為二。D項(xiàng)，培養(yǎng)液中的維生素和激素只能起調(diào)節(jié)作用，不能提供能量。2(2015天津卷)2015年2月3日，英國(guó)議會(huì)下院通過一項(xiàng)歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代B捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒C三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細(xì)胞核D三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)答案：C解析：A項(xiàng)，受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自于捐獻(xiàn)者的卵母細(xì)胞，故避免了母親的線粒體遺傳病基因遺傳給后代。B項(xiàng)，紅綠色盲為細(xì)胞核基因遺傳

3、病，捐獻(xiàn)者僅提供了卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，故捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒。C項(xiàng)，受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自于捐獻(xiàn)者，但細(xì)胞核中的染色體一半來自父方，一半來自母方。D項(xiàng)，三親嬰兒的培育是體外受精，所以需要在體外培養(yǎng)至早期胚胎階段再進(jìn)行胚胎移植。3下列有關(guān)受精作用及胚胎發(fā)育的說法中，不正確的是()A卵子是否受精的重要標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶之間是否出現(xiàn)兩個(gè)極體B防止多精入卵受精的兩道屏障是頂體反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)C標(biāo)志著受精過程完成的標(biāo)志是兩原核融合形成合子D胚胎從透明帶內(nèi)伸展出來的過程稱為孵化答案：B解析：哺乳動(dòng)物防止多精入卵受精的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。4下列關(guān)于胚胎移植的敘

4、述，正確的是()A胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雄性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力B胚胎移植過程中沖卵的操作是選擇特定裝置將卵子沖出來C胚胎移植過程中受體母畜必須經(jīng)過免疫學(xué)檢驗(yàn)以防止排斥外來胚胎D轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精等技術(shù)獲得的胚胎都必須移植給受體才能獲得后代答案：D解析：胚胎移植的優(yōu)勢(shì)是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力；胚胎移植過程中沖卵的操作是選擇特定裝置將早期胚胎沖出來；大量的研究已經(jīng)證明，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。5若轉(zhuǎn)基因技術(shù)被濫用，恐怖組織就會(huì)將其用于恐怖行為。下列不屬于恐怖組織的行為的是()A把蠟狀桿菌通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌B把炭疽桿菌基因通過

5、轉(zhuǎn)基因技術(shù)重組到人體內(nèi)，使人具有免疫力C對(duì)流感病毒基因進(jìn)行改造，以使具有某種易感基因的人群感染，而其他人卻不易感染D將生物毒素分子的基因與流感病毒的基因拼接在一起答案：B解析：通過基因工程使人具有免疫力不是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的濫用，也不屬于恐怖行為。二、非選擇題6(2015重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交：A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)C選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常_。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是_性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有

6、類型，最佳雜交組合是_，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是_(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行_處理；卵子的成熟在過程_中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是_。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過程前應(yīng)鑒定胚胎的_。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程_的基因重組有關(guān)。(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用_技術(shù)。答案：(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性AC1/8(2)獲能或增強(qiáng)活力供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因(3)胚胎分割解析：(1)用具有適宜本地生長(zhǎng)基因的純種母牛作母本的原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。設(shè)控制產(chǎn)奶量

7、高低的基因分別用T、t表示，控制適應(yīng)性強(qiáng)弱的基因分別用R、r表示。雜交后代C中的母牛表現(xiàn)為適應(yīng)性強(qiáng)但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶、低適應(yīng)性均為隱性性狀，則推導(dǎo)出A的基因型為ttrr，B的基因型為TTRR，C的基因型為TtRr。通過回交，即C牛與A牛雜交(TtRrttrr)，獲得高產(chǎn)奶量且適應(yīng)性強(qiáng)的母牛的概率為1/21/21/21/8。(2)在體外受精過程中，從供體公牛獲得的精子經(jīng)獲能處理后，才具有受精能力。從供體母牛采集的卵子經(jīng)培養(yǎng)達(dá)到M中期后在與精子受精過程中最終成熟。由于受精作用的隨機(jī)性，為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，在胚胎移植前應(yīng)鑒定胚胎的性別、是否具有高產(chǎn)奶基因和適應(yīng)本地生長(zhǎng)的基因。由于公

8、牛為隱性純合子，所以子代母牛的優(yōu)良性狀與供體母牛減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子的過程中的基因重組有關(guān)。(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。7我國(guó)已實(shí)現(xiàn)部分“胚胎工程產(chǎn)業(yè)化”，如肉牛、奶牛胚胎工程產(chǎn)業(yè)化。以下是科學(xué)家采用不同方法產(chǎn)業(yè)化培育良種牛的過程，ab表示操作過程，請(qǐng)回答：(1)培育“試管牛C”技術(shù)的操作流程是_(填字母)，d操作的名稱是_，h操作的核心是_，受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于_期。(2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱是_，_，_。若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體，可對(duì)發(fā)育到_階段的早期胚胎進(jìn)行分割處理，在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意_。(3)圖中用到的激素是_，移植后的胚胎能在受體

9、子宮中存活的生理基礎(chǔ)是_。答案：(1)abfg胚胎移植基因表達(dá)載體的構(gòu)建M中(2)滋養(yǎng)層囊胚腔內(nèi)細(xì)胞團(tuán)桑椹胚或囊胚將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(3)促性腺激素受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)解析：胚胎工程包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等多種技術(shù)。(1)培育“試管牛C”包括體外受精胚胎移植后代(abfg)；d操作是指胚胎移植，h操作是指基因工程技術(shù)，其核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建；受精時(shí)受體的卵母細(xì)胞處于M中期。(2)囊胚的結(jié)構(gòu)包括內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層和囊胚腔，胚胎分割時(shí)一般采用的是囊胚或桑椹胚，這兩個(gè)階段的細(xì)胞分化程度相對(duì)較低；對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的均等分割和不受損傷

10、。(3)胚胎移植用到的激素是促性腺激素，根據(jù)受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)的原理使胚胎在受體子宮中存活。8.(2016江蘇揚(yáng)州質(zhì)檢)人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常從人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人類感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對(duì)血液制品顧慮重重。如果應(yīng)用一定的生物工程技術(shù)，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能。大致過程如下：a將人體血清白蛋白基因?qū)氪菩阅膛Ｅ咛ゼ?xì)胞，形成重組細(xì)胞；b取出重組細(xì)胞的細(xì)胞核，注入去核牛卵細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞；c電脈沖刺激重組細(xì)胞促使其形成早期胚胎；d將胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小

11、牛。請(qǐng)回答下列問題：(1)重組細(xì)胞和中，_(填“”或“”)實(shí)現(xiàn)了基因的重組。(2)在實(shí)驗(yàn)過程a中要選擇“雌性奶牛胚胎細(xì)胞”的原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)過程b利用的技術(shù)是_，胚胎工程操作中最后環(huán)節(jié)是_。(4)若將早期胚胎分離成若干個(gè)胚胎細(xì)胞，讓其分別發(fā)育成小牛，這些小牛的基因型_(填“相同”或“不同”)，理由是_，此項(xiàng)技術(shù)稱為_。(5)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，培養(yǎng)如下：早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過程中，必須用_處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。(6)哺乳動(dòng)物的胚胎的營(yíng)養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及

12、_等物質(zhì)。答案：(1)(2)雌性轉(zhuǎn)基因牛進(jìn)入泌乳期后，可以從其乳汁中獲得血清白蛋白(3)核移植胚胎移植(4)相同它們來自同一個(gè)受精卵胚胎分割(5)胰蛋白酶(6)動(dòng)物血清解析：(1)重組細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了基因的重組。(2)選擇雌性奶牛胚胎細(xì)胞的原因是雌性轉(zhuǎn)基因牛進(jìn)入泌乳期后，可以從其乳汁中獲得血清白蛋白。(3)實(shí)驗(yàn)過程b利用了細(xì)胞核移植技術(shù)，胚胎移植是胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)。(4)早期胚胎分離成的若干胚胎細(xì)胞發(fā)育成的小牛基因型是相同的，因?yàn)檫@些胚胎細(xì)胞都是同一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂得到的，此項(xiàng)技術(shù)稱為胚胎分割。(5)從早期胚胎中獲取胚胎干細(xì)胞，必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。(6)哺乳動(dòng)

13、物的胚胎的營(yíng)養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等物質(zhì)。9下圖為應(yīng)用胚胎工程繁育良種牛的技術(shù)流程，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)哺乳動(dòng)物體內(nèi)受精的發(fā)育規(guī)律是實(shí)現(xiàn)胚胎工程的理論基礎(chǔ)。獲能后的精子進(jìn)入卵子過程中，防止多精入卵發(fā)生的生理反應(yīng)先后為_、_。(2)圖中分別為_、_。(3)將早期胚胎移入受體母牛內(nèi)的技術(shù)叫_，進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是_，實(shí)施該技術(shù)時(shí)胚胎一般發(fā)育到_階段。若需要對(duì)胚胎進(jìn)行性別鑒定，正確的操作方法是下列的_圖；若想得到兩個(gè)遺傳信息完全相同的子代牛，正確的操作方法是下列的_圖。(4)胚胎干細(xì)胞對(duì)于生命科學(xué)的各項(xiàng)研究具有重要意義，除了從早期胚胎

14、中可分離得到胚胎干細(xì)胞外，還可從_中得到。答案：(1)透明帶反應(yīng)卵細(xì)胞膜反應(yīng)(2)用激素對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理收集胚胎(沖卵)(3)胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力桑椹胚或囊胚BA(4)原始性腺解析：(1)體內(nèi)受精時(shí)，獲能后的精子進(jìn)入卵子后，卵子會(huì)先后發(fā)生透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)，防止其他精子進(jìn)入卵子。(2)胚胎工程中，對(duì)供體和受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理后，需對(duì)供體母牛注射促性腺激素，進(jìn)行超數(shù)排卵處理，然后進(jìn)行配種或人工授精，沖卵后培養(yǎng)早期胚胎。故分別為超數(shù)排卵和沖卵。(3)將早期胚胎移植到母體子宮的過程為胚胎移植。適合移植的胚胎一般為桑椹胚或囊胚。要得到兩個(gè)遺傳信息完全相同的子代

15、，需對(duì)早期胚胎(囊胚)進(jìn)行分割(注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割)，然后分別移植到不同的母體中發(fā)育。(4)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出的一類細(xì)胞。10下圖為某轉(zhuǎn)基因小鼠培育過程示意圖，表示相關(guān)過程，請(qǐng)回答：(1)過程注射的A物質(zhì)是_，目的是使供體母鼠_。(2)過程把目的基因和運(yùn)載體連接需要在_的催化下完成，過程常用的方法是_。(3)過程要通入的氣體除氧氣外，還要含有5%左右的_，其作用是_。(4)蛋白質(zhì)水平檢測(cè)目的基因的表達(dá)通常采用的方法是_，為獲得較多基因組成相同的轉(zhuǎn)基因小鼠，常采用_的方法。答案：(1)促性腺激素超數(shù)排卵(2) DNA連接酶顯微注射法(3)CO2維持培養(yǎng)基的pH(4)抗原抗體雜交胚胎分割移植(或克隆)解析：(1)由以上分析可知：過程注射的A物質(zhì)是促性腺激素，目的是使供體母鼠超數(shù)排卵。(2)過程構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程，需要DNA