高考生物大一輪復習檢測：選修3 第3講 胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題 Word版含解析

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1、 選修3　第3講 1．(2017年江蘇卷)下列關于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是(　　) A．精子在獲能液中于37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能 B．小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關激素有促進超數(shù)排卵的作用 C．分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學差異 D．注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以參與個體器官的發(fā)育 【答案】C 【解析】體外受精時獲取的精子需在獲能培養(yǎng)液中進行獲能處理，A正確。運用超數(shù)排卵技術，促使動物產生更多的卵細胞，相關措施包括光周期的控制和注射促性腺激素，B正確。分割后的胚胎細胞遺傳物質完全相同，但個體發(fā)育還受環(huán)

2、境條件的影響，C錯誤。胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性，可以分化為個體的任何一種組織細胞，因此胚胎干細胞可以參與個體器官發(fā)育，D正確。 2．(2016年江蘇卷)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動物，通過胚胎工程技術，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　) A．步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分離 B．誘導超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細胞 C．受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于營養(yǎng)液 D．步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同 【答案】B 【解析】步驟甲、乙分別指體外受精、胚胎移植，A錯誤；誘導超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，

3、B正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來自卵細胞，C錯誤；受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或專用的受精溶液，與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別，D錯誤。 3．(2015年天津卷)2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術路線。 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．該技術可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 B．捐獻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 【答案】C 【解析】受精卵的細胞質幾乎全部來自捐獻者的卵

4、母細胞，故避免了母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。紅綠色盲為細胞核基因遺傳病，捐獻者僅提供了卵母細胞的細胞質，故捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能傳遞給三親嬰兒。受精卵的細胞質幾乎全部來自捐獻者，但細胞核中的染色體一半來自父方，一半來自母方。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行胚胎移植。 4．(2014年重慶卷)生物技術安全性和倫理問題是社會關注的熱點。下列敘述錯誤的是(　　) A．應嚴格選擇轉基因植物的目的基因，避免產生對人類有害的物質 B．當今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，但不反對治療性克隆 C．反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術選擇性設計嬰兒

5、D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力 【答案】D 【解析】生物武器的種類包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經過基因重組的致病菌等，不包括干擾素，D錯誤。 5．(2015年山東卷)治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義。流程如下： (1)過程①采用的是細胞工程中的____________技術，過程②采用的是胚胎工程中的__________技術。 (2)體細胞進行體外培養(yǎng)時，所需氣體主要有O2和CO2，其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的__________________________________________________

6、______________________。 (3)如果克隆過程中需進行基因改造，在構建基因表達載體(重組載體)時必須使用__________________和____________________兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外，還需有________基因，以便篩選出成功導入基因表達載體的細胞。 (4)胚胎干細胞可以來自囊胚中的__________。在一定條件下，胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體________(填“A”或“B”)，則不會發(fā)生免疫排斥反應。 【答案】(1)(體細胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或酸堿度) (3

7、)限制性核酸內切酶(或限制酶)　DNA連接酶(注：兩空可顛倒)　標記 (4)內細胞團　B 【解析】(1)圖中過程①采用體細胞核移植技術；過程②為重組細胞經胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過程，利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術。(2)動物細胞培養(yǎng)時，氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構建基因表達載體時，需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?；虮磉_載體上除目的基因外，還需要有標記基因、啟動子、終止子等。標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。(4)囊胚中的內細胞團具有發(fā)育的全能性，可以作為胚胎干細胞的來源。通過核移植技術獲得

8、的組織器官若移植給核供體，則不會發(fā)生免疫排斥反應。 6．(2015年重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產奶量低的問題，引進了含高產奶基因但對本地適應性差的純種公牛。 (1)擬進行如下雜交： A(具高產奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長基因的純種)→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內正常________________________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產奶量并未提高，說明高產奶是________性狀。為獲得產奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)所需要的母牛的概率是________(假設兩對基因分別位于不同對常染色

9、體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可快速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力，需對其進行________處理；卵子的成熟在過程________中完成。在過程④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⑤前應鑒定胚胎的____________________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程________的基因重組有關。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用________技術。 【答案】(1)生長發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　A×♀C　1/8 (2)獲能或增強活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產奶和適應生長的基因?、? (3)胚胎分割 【解

10、析】(1)由于B是具有適宜本地生長基因的純種，故選擇B作為母本，可使胚胎在母體內正常生長發(fā)育。讓B與純合的具有高產奶基因的A雜交得到C，C牛的產奶量并未提高，可推知高產奶是隱性性狀，而C為雜合子。因引進的是含高產奶基因的純種公牛，故可選用A×♀C雜交組合，后代中高產奶且適宜本地生長的母牛的概率為1/2×1/2×1/2＝1/8。(2)精子需進行獲能處理，才能具有受精能力。卵子的成熟在受精過程中完成。胚胎培養(yǎng)中，葡萄糖的作用是提供能量。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，在胚胎移植前應鑒定胚胎的性別、高產奶和適應生長的基因。經過過程②的基因重組產生同時含有高產奶基因和適應本地生長基因的卵細胞，是后代出現(xiàn)高

11、產奶且適宜本地生長母牛的前提。(3)可通過胚胎分割技術提高已有胚胎的利用率。 7．(2015年安徽卷)科研人員采用轉基因體細胞克隆技術獲得轉基因綿羊，以便通過乳腺生物反應器生產人凝血因子IX醫(yī)用蛋白，其技術路線如圖。 (1)由過程①獲得的A為________________________________________________。 (2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細胞的核，目的是______________________________。受體應選用________期卵母細胞。 (3)進行胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生______________

12、__，這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細胞進行轉基因體細胞克隆，理論上可獲得無限個轉基因綿羊，這是因為________________________________________________________。 【答案】(1)含目的基因的表達載體 (2)保證核遺傳物質來自含目的基因的成纖維細胞　MⅡ (3)免疫排斥反應 (4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng) 【解析】(1)目的基因導入受體細胞前，需通過過程①形成含目的基因的表達載體。(2)核移植前，去掉卵母細胞核的目的是使核移植動物的核遺傳物質全部來自含目的基因的成纖維細胞。受體應選

13、用減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞。(3)胚胎移植時，代孕母羊對移入子宮的重組胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，這為重組胚胎在代孕母羊體內的存活提供了可能。(4)整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)，所以理論上可獲得無限個轉基因綿羊。 8．(2014年山東卷)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下： (1)htPA基因與載體用________________________切割后，通過DNA連接酶連接，以構建重組表達載體。檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA，可采用___________________技術。 (2)為獲取更多的

14、卵(母)細胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其____________。采集的精子需要經過______________，才具備受精能力。 (3)將重組表達載體導入受精卵常用的方法是________________。為了獲得母羊，移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行__________。利用胚胎分割和胚胎移植技術可獲得多個轉基因個體，這體現(xiàn)了早期胚胎細胞的________。 (4)若在轉htPA基因母羊的羊乳中檢測到______________________________，說明目的基因成功表達。 【答案】(1)同種限制性核酸內切酶(或同種限制酶)　DNA分子雜交(或核酸探針) (2

15、)超數(shù)排卵　獲能(處理) (3)顯微注射法　性別鑒定　全能性 (4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物) 【解析】(1)用同種限制酶切割質粒和含有htPA基因的DNA片段可產生相同的黏性末端，便于構建基因表達載體；通常采用DNA分子雜交技術來檢測目的基因是否已插入受體細胞DNA。(2)為獲得更多的卵母細胞，通常對供體母羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵；采集的精子需要經過獲能處理才具備受精能力。(3)通常用顯微注射法將重組表達載體導入動物的受精卵；為了獲得母羊，移植前需要對已成功轉入目的基因的胚胎進行性別鑒定；早期胚胎細胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技術獲得多個轉基因個體。(4)htPA

16、基因的表達產物為人組織纖溶酶原激活物，若在htPA轉基因母羊的羊乳中檢測到人組織纖溶酶原激活物，說明目的基因成功表達。 9．(2013年山東卷)科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(iPS)，繼而利用iPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下： (1)從黑鼠體內獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為____________，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為____________。 (2)圖中2－細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內獲得，該過程稱為________；也可從灰鼠體內取出卵子，通過______________后進行早期胚胎培養(yǎng)

17、獲得。 (3)圖中重組囊胚通過____________技術移入白鼠子宮內繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細胞(ES)可由囊胚的______________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細胞進行定向____________后用于疾病的細胞治療。 【答案】(1)原代培養(yǎng)　接觸抑制 (2)沖卵(或沖胚)　體外受精(或核移植) (3)胚胎移植　冷凍(或低溫) (4)內細胞團　誘導分化 【解析】該題綜合考查動物細胞工程和胚胎工程技術的原理和方法。(1)對動物細胞進行的初次培養(yǎng)為原代培養(yǎng)，動物細胞培養(yǎng)時具有細胞貼

18、壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象。(2)胚胎移植所需的胚胎可從供體輸卵管中通過沖卵的方法獲得，也可將卵子經體外受精或核移植后獲得的受精卵或重組細胞，進一步培養(yǎng)得到早期胚胎。(3)圖中重組囊胚通過胚胎移植技術移入白鼠子宮內繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可進行冷凍保存。(4)胚胎干細胞常由囊胚的內細胞團分離培養(yǎng)獲得，由于iPS細胞具有發(fā)育的全能性，經定向誘導可分化形成特定組織細胞，因而在醫(yī)學上具有廣闊的應用前景。 10．(2013年福建卷)克隆豬成功率較低，與早期胚胎細胞的異常凋亡有關。Bcl－2基因是細胞凋亡抑制基因，用PCR技術可以檢測該基因轉錄水平，進而了解該基因與不同胚胎時期細胞凋亡的關系?？寺∝i的培育

19、及該基因轉錄水平檢測流程如圖。 請回答： (1)圖中重組細胞的細胞核來自__________細胞，早期胚胎移入受體子宮后繼續(xù)發(fā)育，經桑椹胚、囊胚和________胚最終發(fā)育為克隆豬。 (2)在PCR過程中可檢測出cDNA中Bcl－2 cDNA的分子數(shù)，進而計算總mRNA中Bcl－2 mRNA的分子數(shù)，從而反映出Bcl－2基因的轉錄水平。 ①圖中X表示________過程。 ②從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl－2 mRNA的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列設計合成________用于PCR擴增，PCR過程第一輪循環(huán)的模板是________。 【答案】(1)體　原腸 (2)①逆(反)轉錄　②引物　Bcl－2 cDNA 【解析】(1)重組細胞的細胞核來自具有優(yōu)良性狀的親本，據(jù)圖可知，應由良種豬提供細胞核，所以細胞核來自良種豬的體細胞；早期胚胎發(fā)育過程經歷了桑椹胚、囊胚和原腸胚等階段。(2)①由題圖可知，X過程是由mRNA→cDNA的過程，此過程為逆轉錄(或反轉錄)。②PCR擴增需要的條件是模板、原料、能量、酶和引物，目的是要合成相關的引物，模板就是Bcl－2 cDNA。