2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)人教全國版講義：選修3 第3講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題.doc

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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)人教全國版講義：選修3 第3講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題 考綱要求 全國卷五年考情 1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ) 無考題 2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ) 無考題 3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ) xx卷ⅡT40,xx卷ⅠT40 4.轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ) 無考題 5.生物武器對人類的威脅(Ⅰ) 無考題 6.生物技術(shù)中的倫理問題(Ⅰ) 無考題 [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．胚胎工程 (1)操作對象：動物的早期胚胎或配子。 (2)技術(shù)：體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等。 2．精子和卵子的發(fā)生的比較 項目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場所 睪丸的曲細(xì)精管 卵巢 時間 從初情期開始 從胚胎出現(xiàn)性別分化后 變形 需變形 不需變形 分裂 均等分裂 不均等分裂 結(jié)果 形成4個精子 形成1個卵子和3個極體 3．體內(nèi)受精 (1)場所：雌性動物的輸卵管內(nèi)。 (2)過程： ①受精前的準(zhǔn)備階段。 a．精子獲能：正常情況下在雌性動物的生殖道內(nèi)完成。 b．卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期，才具備與精子受精的能力。 ②受精過程 4．早期胚胎發(fā)育 　 　 5．體外受精 (1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)。 ①采集：促性腺激素處理后沖卵，在活體或屠宰體的母畜的卵巢內(nèi)直接采集。 ②培養(yǎng)：人工培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期。 (2)精子的采集和獲能。 ①采集：假陰道法、 手握法、電刺激法。 ②獲能：培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法(在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中獲能)。 (3)受精：在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩? 6．胚胎的早期培養(yǎng) (1)培養(yǎng)目的：檢驗受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 (2)培養(yǎng)液成分 (3)胚胎處理：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜階段時，將其取出向受體移植，或冷凍保存。 [運用—考向?qū)歖 考向　考查受精作用及早期胚胎培養(yǎng) (xx葫蘆島市高三二模)xx年9月英國《新科學(xué)家》雜志披露，美國華裔科學(xué)家張進(jìn)團(tuán)隊利用“三父母嬰兒”技術(shù)，使一對約旦夫婦成功產(chǎn)下了一個健康男嬰(嬰兒母親的線粒體攜帶有亞急性壞死性腦病基因，曾導(dǎo)致多次流產(chǎn)，嬰兒夭折)。所謂“三父母嬰兒”技術(shù)，是指利用線粒體基因缺陷的女性卵子中的健康細(xì)胞核和捐贈者去掉細(xì)胞核的卵子，“拼裝”一個新的卵子，再通過一系列現(xiàn)代生物技術(shù)，最終培育出正常嬰兒的技術(shù)。請回答下列問題： (1)為重新“拼裝”卵子，需要通過顯微操作進(jìn)行________。接下來他們又使用電脈沖方法來________“拼裝”的卵子。 (2)在對“拼裝”卵子體外受精前，需要對收集的精子進(jìn)行________處理，哺乳動物的處理方法有化學(xué)誘導(dǎo)法和________兩種。 (3)受精卵形成后，應(yīng)將其移入________中繼續(xù)培養(yǎng)。人的體外受精胚胎，即試管胚胎，可在8～16個細(xì)胞階段進(jìn)行________。 (4)張進(jìn)告訴記者：他們碰巧、也是故意要“制造”男孩。因為男性的線粒體________(填“會”或“不會”)傳給下一代，理由是____________________ _______________________________________________________________。 [解析]　由題干信息分析，“三父母嬰兒”的三父母分別為捐贈者(提供去掉細(xì)胞核的卵子)、母親(提供一半細(xì)胞核基因)、父親(提供一半細(xì)胞核基因)。 (1)重新“拼裝”卵子指的是將母親卵細(xì)胞的細(xì)胞核通過核移植技術(shù)移植到捐贈者的去核卵細(xì)胞中，而后還需要用電脈沖方法來激活“拼裝”的卵子。 (2)精子獲能后才能與“拼裝”的卵子進(jìn)行體外受精，誘導(dǎo)精子獲能常用的方法有化學(xué)誘導(dǎo)法和培養(yǎng)法兩種。 (3)受精卵形成后，應(yīng)將其移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)到大約8～16個細(xì)胞的胚胎時，進(jìn)行胚胎移植。 (4)線粒體位于精子的尾部，受精作用進(jìn)行時通常是含有細(xì)胞核的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，而尾部留在外面，所以受精作用時男性的線粒體不會傳給下一代。 [答案]　(1)核移植　激活　(2)獲能　培養(yǎng)法　(3)發(fā)育培養(yǎng)液　胚胎移植　(4)不會　線粒體位于精子的尾部，受精作用進(jìn)行時通常是含有細(xì)胞核的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，而尾部留在外面 考點二| 胚胎工程的應(yīng)用及前景 (對應(yīng)學(xué)生用書第258頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．胚胎移植 (1)概念剖析 ①供體：能提供早期胚胎或通過體外受精及其他方式得到胚胎的雌性動物。 ②受體：同種的生理狀態(tài)相同的其他雌性動物。 ③結(jié)果：產(chǎn)生新個體。 (2)意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能。 (3)地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。 (4)生理學(xué)基礎(chǔ) ①移入：排卵后，供受體生殖器官的生理變化是相同的。 ②收集：早期胚胎處于游離狀態(tài)。 ③存活：受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 ④遺傳性：供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性不受任何影響。 (5)基本程序(如圖) 2．胚胎分割 (1)概念 采用機(jī)械方法將早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。 (2)材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (3)實質(zhì)：動物的無性生殖。 (4)分割要求：對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 3．胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞) (1)來源：早期胚胎或原始性腺。 (2)特點 (3)應(yīng)用：治療人類某些頑癥；培育人造組織器官，用于器官移植；研究體外細(xì)胞分化等。 [理解—深化探究] 1．進(jìn)行胚胎移植所需的供體和受體有何選擇標(biāo)準(zhǔn)？ 【提示】　供體是遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體，受體是健康、有繁殖能力的個體。 2．胚胎移植過程中對供體、受體如何處理？ 【提示】　對供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理，對供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。 3．在胚胎移植過程中兩次檢查的目的是什么？ 【提示】　(1)收集胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查。(2)移植后是否妊娠檢查。 4．試管動物與克隆動物的比較 項目 試管動物 克隆動物 技術(shù) 基礎(chǔ) 體外受精 核移植 實例 試管牛 多利羊 過程 生殖 方式 有性生殖 無性生殖 遺傳物質(zhì) 遺傳物質(zhì)來自雙親 遺傳物質(zhì)大部分來自供核個體 意義 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期 加速家畜遺傳改良進(jìn)程、挽救瀕危物種等 [運用—考向?qū)歖 考向1　胚胎移植過程分析 1．(xx沈陽市高三二模)良種牛繁育的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的部分過程如圖所示。請據(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，________牛可以是非良種個體。 (2)若①是體外受精，需要提供發(fā)育至__________________期的卵子和已________的精子。②過程通過顯微操作去除受體卵子細(xì)胞核的目的是使重組細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)________________________________________________ _______________________________________________________________； ③過程用物理或化學(xué)方法處理的目的是______________________，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。 (3)用于移植的胚胎需要用發(fā)育培養(yǎng)液培養(yǎng)至適宜的階段。在使用合成培養(yǎng)液培養(yǎng)時，通常還需加入________等天然物質(zhì)。在培養(yǎng)過程中，需要適時________培養(yǎng)液，以清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對早期胚胎造成危害。 (4)與F相比，E更具有多樣性。其原因是：E是有性生殖后代，其親代減數(shù)分裂過程中會發(fā)生_______________________________________________。 [解析]　(1)供體A、B、C要具有優(yōu)良的遺傳特性，受體D只需要具有正常的繁殖能力即可，不需要具有優(yōu)良的遺傳特性。 (2)①體外受精時，需要提供成熟(或處于減數(shù)第二次分裂中期)的卵子和已獲能的精子。②過程通過顯微操作去除受體卵細(xì)胞核的目的是使重組細(xì)胞的核遺傳物質(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)在使用合成培養(yǎng)基時，通常還需加入血清等天然物質(zhì)后再進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，需要適時更換培養(yǎng)液，以清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對早期胚胎造成危害。 (4)F是克隆動物，屬于無性生殖，而E屬于試管動物，屬于有性生殖，由于其親代減數(shù)分裂過程中會發(fā)生基因重組，因此與F相比，E更具有多樣性。 [答案]　(1)D　(2)減數(shù)第二次分裂中　獲能　完全來自供體母牛B　激活受體細(xì)胞　(3)血清(血漿)　更換　(4)基因重組 1．胚胎移植過程中兩次激素使用： 第一次常用孕激素對受、供體進(jìn)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。 2．不同動物胚胎移植的時間不同： 牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段。小鼠、家兔在桑椹胚前。幾乎所有動物都不能到原腸胚階段移植，因為此時分化程度高，移植成功率很低。 3．胚胎移植是有性生殖還是無性生殖的判斷： 取決于胚胎是由受精卵形成的(有性生殖)，還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的(無性生殖)。 下圖Ⅰ、圖Ⅱ分別表示兩項胚胎工程技術(shù)應(yīng)用圖解，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖Ⅰ與圖Ⅱ共同用到的生物工程技術(shù)有____________、____________。 (2)圖Ⅱ中，首先要用激素對C羊和代孕母羊H進(jìn)行____________處理，然后用促性腺激素處理C羊獲得大量卵子，選擇處于____________期的卵母細(xì)胞與獲能精子在體外完成受精得到受精卵F。 (3)圖Ⅱ中，過程d的操作，在相應(yīng)酶處理后一般選用____________作為外源基因的載體，通過____________法導(dǎo)入受精卵F中。外源基因是否導(dǎo)入受精卵并穩(wěn)定遺傳，可以采用____________方法對b過程產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行檢測。 (4)細(xì)胞E和F一般在體外培養(yǎng)到____________期即可移植到代孕母體子宮內(nèi)。小羊X和小羊Y比較，小羊Y的顯著特點是________________________ ________________________________________________________________。 [解析]　(1)由分析可知，圖Ⅰ與圖Ⅱ均采用了動物細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))和胚胎移植技術(shù)。(2)圖Ⅱ中，首先要用激素對C羊和代孕母羊H進(jìn)行同期發(fā)情處理；然后用促性腺激素處理C羊獲得大量卵子，選擇處于MⅡ中期的卵母細(xì)胞與獲能精子在體外完成受精得到受精卵F。(3)圖Ⅱ中，過程d表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，該過程一般選用質(zhì)粒作為外源基因的載體；顯微注射法是將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的最有效方法；檢測外源基因是否導(dǎo)入受精卵，可采用DNA分子雜交技術(shù)(基因探針技術(shù))。(4)早期胚胎需在體外培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母體子宮內(nèi)。小羊X是無性生殖的產(chǎn)物， 其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)都來自A羊，因此其性別與A羊相同，性狀也主要與A羊相同，而小羊Y是有性生殖的產(chǎn)物，具有雙親的遺傳物質(zhì)，因此其性別不確定，且兼有C羊和D羊的性狀，同時能出現(xiàn)外源基因的性狀。 [答案]　(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))　胚胎移植　(2)同期發(fā)情　減數(shù)第二次分裂中(MⅡ中) (3)質(zhì)?！★@微注射　DNA分子雜交(基因探針)　(4)桑椹胚或囊胚　性別不確定；兼有C羊和D羊的性狀；出現(xiàn)外源基因的性狀(答出一項即可) 考向2　胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用 2．科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)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(nèi)獲得體細(xì)胞后，對其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為________，培養(yǎng)的細(xì)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(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為________；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)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(xì)胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向________后用于疾病的細(xì)胞治療。 [解析]　本題以多能干細(xì)胞的獲得及其全能性的體現(xiàn)為線索，綜合考查動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎工程的相關(guān)知識。 (1)將動物組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理成單個細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)；貼壁的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。 (2)將早期胚胎從雌性動物子宮中沖洗出來的方法叫沖卵；早期胚胎也可以通過成熟卵子和精子在體外受精后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)重組后的囊胚通過胚胎移植技術(shù)移入母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不進(jìn)行胚胎移植的胚胎可放入－196 ℃的液氮中冷凍保存。 (4)胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，這里的早期胚胎是指從受精卵發(fā)育到囊胚期(內(nèi)細(xì)胞團(tuán))的細(xì)胞；iPS與ES細(xì)胞一樣，可通過誘導(dǎo)定向分化修補(bǔ)某些功能異常的細(xì)胞來治療疾病。 [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(nèi)細(xì)胞團(tuán)　誘導(dǎo)分化 　 我國研究人員創(chuàng)造出一種新型干細(xì)胞——異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞，具體研究過程如下圖所示，請據(jù)圖回答問題： (1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的____________發(fā)育而來，所采用的技術(shù)應(yīng)為________________，培養(yǎng)過程中使用的培養(yǎng)液除含有一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生素、激素、________、________等營養(yǎng)成分以及血清等物質(zhì)。 (2)圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的_______細(xì)胞，ES在形態(tài)上表現(xiàn)為_______。 (3)由于物種間存在____________，因此自然情況下哺乳動物遠(yuǎn)親物種間的配子往往無法完成____________作用，或者即便能完成也不能發(fā)育。但是人們?yōu)榱松飳W(xué)研究的便利，創(chuàng)造出了各類遠(yuǎn)親物種間的雜合細(xì)胞，如小鼠—大鼠、人—鼠等雜交細(xì)胞，由于這些細(xì)胞都是由體細(xì)胞融合產(chǎn)生，因此雜交細(xì)胞中通常含有________個染色體組。 [解析]　(1)圖中的單倍體囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵細(xì)胞)發(fā)育而來，所采用的技術(shù)為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。 (2)圖中的單倍體ES應(yīng)取自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，ES在形態(tài)上的特點為體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯。 (3)由于物種間存在生殖隔離，因此自然情況下哺乳動物遠(yuǎn)親物種間的配子往往無法完成受精作用，或者即便能完成也不能發(fā)育。小鼠—大鼠、人—鼠等雜交細(xì)胞都是由體細(xì)胞融合產(chǎn)生，小鼠、人為二倍體，因此雜交細(xì)胞中通常含有4個染色體組。 [答案]　(1)卵子(卵細(xì)胞)　早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)　氨基酸　核苷酸　(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯　(3)生殖隔離　受精　4 考向3　胚胎工程技術(shù)與其他生物工程技術(shù)的綜合考查 3．(xx濰坊市高三二模)科學(xué)家運用現(xiàn)代工程技術(shù)手段對奶牛品種進(jìn)行改造，從而可以從奶牛中提取人類臨床所需的大量血清白蛋白。請根據(jù)以下流程圖回答問題： (1)圖中①過程通常用________酶處理獲得奶牛的單個細(xì)胞；②過程能夠?qū)崿F(xiàn)的根本原因是____________________________________________________ _______________________________________________________________， 目的是使人血清白蛋白基因在奶牛細(xì)胞中________，并且可以遺傳給下一代，同時能夠使其表達(dá)。 (2)圖中“卵母細(xì)胞”具體是指________細(xì)胞，通常用________激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理獲得，并經(jīng)人工培養(yǎng)。 (3)③過程通常是在胚胎發(fā)育的囊胚期將________均等分割；④過程的實質(zhì)是_______________________________________________________________。 從子代母牛中即可提取人血清白蛋白。 (4)沼氣工程中利用牛糞生產(chǎn)沼氣，遵循生態(tài)工程的_____________________原理。 [解析]　(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時，需用胰蛋白酶將動物組織塊分散成單個細(xì)胞。由于目的基因(人血清白蛋白基因)和質(zhì)粒具有共同的空間雙螺旋結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，因此目的基因和載體能構(gòu)建成基因表達(dá)載體，目的是使人血清白蛋白基因在奶牛細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時能夠使其表達(dá)。 (2)核移植技術(shù)中，卵母細(xì)胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵細(xì)胞。超數(shù)排卵處理時，通常用促性腺激素處理。 (3)對囊胚階段的胚胎分割時，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。④過程是胚胎移植過程，即將早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(提供胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁育后代的過程)。 (4)沼氣工程中利用牛糞生產(chǎn)沼氣，是無廢棄物農(nóng)業(yè)，利用了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理。 [答案]　(1)胰蛋白　目的基因(人血清白蛋白基因)和質(zhì)粒具有共同的空間雙螺旋結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成　穩(wěn)定存在　(2)次級卵母　促性腺　(3)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(提供胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁育后代的過程)　(4)物質(zhì)循環(huán)再生 　(xx哈爾濱三中高三一模)科研人員利用現(xiàn)代生物技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因奶牛，并利用乳腺生物反應(yīng)器獲得血清白蛋白。 (1)基因工程的核心步驟是____________________。血清白蛋白基因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，獲取的方法包括從基因文庫中獲取和____________，若目的基因想在受體細(xì)胞中順利表達(dá)，需要在基因上游加入特定的____________________，同時在基因下游加入終止子。 (2)目的基因?qū)肽膛Ｊ芫阎惺褂玫姆椒ㄊ莀___________，然后利用受精卵進(jìn)行胚胎的早期培養(yǎng)，形成____________，然后進(jìn)行胚胎移植。 (3)為了獲得足夠數(shù)量的受精卵，可對供體母牛注射________使其超數(shù)排卵，隨后利用獲能處理的精子進(jìn)行體外受精，精子的獲能方法有培養(yǎng)法和______。 (4)若檢測轉(zhuǎn)基因胚胎是否成功，需要對早期胚胎進(jìn)行________，然后用________________技術(shù)檢測目的基因是否成功導(dǎo)入。 [解析]　(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，既可從基因文庫中獲取血清白蛋白基因，也可利用PCR技術(shù)擴(kuò)增血清白蛋白基因，且構(gòu)建的基因表達(dá)載體中，目的基因兩端還必須有乳腺蛋白基因的啟動子和終止子，這樣目的基因才能在受體細(xì)胞中順利表達(dá)。 (2)可采用顯微注射技術(shù)，將目的基因?qū)肽膛Ｊ芫阎小Ｈ缓髮⒃撌芫言隗w外培養(yǎng)至桑椹胚或囊胚階段進(jìn)行胚胎移植。 (3)對供體母牛注射促性腺激素可使其超數(shù)排卵。精子的獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法(化學(xué)法)。 (4)若檢測轉(zhuǎn)基因胚胎是否成功，需要對早期胚胎進(jìn)行胚胎分割，然后用DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否成功導(dǎo)入。 [答案]　(1) 基因表達(dá)載體的構(gòu)建　PCR技術(shù)擴(kuò)增　乳腺蛋白基因的啟動子　(2)顯微注射技術(shù)　囊胚或桑椹胚　(3)促性腺激素　化學(xué)誘導(dǎo)法(化學(xué)法)　(4)胚胎分割　DNA分子雜交 考點三| 生物技術(shù)的安全性和倫理問題 (對應(yīng)學(xué)生用書第260頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (1)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因 ①目前對基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機(jī)制及基因間的相互作用了解有限。 ②目的基因往往是異種生物的基因。 ③外源基因往往是隨機(jī)插入宿主細(xì)胞基因組的。 (2)對安全性問題的爭論 ①食物安全：可能會出現(xiàn)滯后效應(yīng)、新的過敏原及營養(yǎng)成分的改變等。 ②生物安全：可能降低生物多樣性。 ③環(huán)境安全：可能破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和人類生活的環(huán)境。 (3)理性看待生物技術(shù) ①正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來的安全性問題，要趨利避害，不能因噎廢食。 ②制定政策和法規(guī)，最大程度地保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。 2．關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題 反對 支持 克隆人 倫理 方面 違反了人類的倫理道德觀念，中國禁止生殖性克隆 中國不反對治療性克隆 技術(shù) 方面 技術(shù)不成熟，流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高 可通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法解決技術(shù)問題 設(shè)計試 管嬰兒 胚胎也是生命，殺死胚胎無異于“謀殺” 提供骨髓造血干細(xì)胞并不會對試管嬰兒造成損傷 基因 檢測 技術(shù) 方面 很難用在具體醫(yī)療中 有一些遺傳性疾病可以通過基因檢測后在早期采取預(yù)防措施 道德 方面 可能引起基因歧視 通過正確的科學(xué)知識傳播、倫理道德教育和立法，解決基因歧視現(xiàn)象 3．試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的比較 (1)不同點 ①所用技術(shù)手段：設(shè)計試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。 ②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。 (2)相同點 都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 4．禁止生物武器 (1)生物武器的種類(連線) 種類　　　　　　　　　　 實例 ①致病菌、病毒　　　　　 a．重組流感病毒、 新型鼠痘病毒 ②生化毒劑　　　　　　　 b．鼠疫菌、炭疽桿菌 ③基因重組的致病病毒　　 c．肉毒桿菌毒素 【提示】?、伲璪?、冢璫?、郏璦 (2)我國政府觀點 在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。 [運用—考向?qū)歖 考向　考查生物技術(shù)的安全性和倫理問題 (xx新鄉(xiāng)市高三調(diào)研)我國全面二孩政策已于2016年1月1日起正式實施。十二年前，33歲的產(chǎn)婦朱女士利用試管嬰兒技術(shù)，成功生下一個男孩。xx年3月，朱女士決定生育第二個孩子，醫(yī)院找到當(dāng)年為她冷凍的“胚胎”，經(jīng)過檢胎等程序，朱女士已成功懷孕12周。冷凍12年后復(fù)蘇、植入，該“凍齡”寶寶將有望成為國內(nèi)最“老”的寶寶，有意思的是：這個沉睡了12年的“冰寶寶”，跟自己11歲的親哥哥其實是“同齡”。請回答以下相關(guān)問題： (1)由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，醫(yī)生在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。試管嬰兒技術(shù)采用了體外受精等技術(shù)，精子頂體內(nèi)含有的________能協(xié)助精子穿過卵細(xì)胞的______________最終進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)完成受精作用。 (2)通過胚胎移植技術(shù)將冷凍的“胚胎”移入朱女士子宮內(nèi)，使其繼續(xù)發(fā)育，胚胎移植的實質(zhì)是_________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)若進(jìn)行試管嬰兒的某夫婦，其中妻子患有線粒體疾病(線粒體DNA缺陷)，則子女患病的情況為________，該疾病的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾遺傳定律。 (4)與試管嬰兒相比，人們對克隆人爭議較大，持反對態(tài)度的科學(xué)家認(rèn)為，由于克隆技術(shù)尚不成熟，現(xiàn)在就做克隆人很可能孕育出有嚴(yán)重缺陷的孩子；但是堅持克隆人的科學(xué)家則認(rèn)為，一些技術(shù)問題可以通過胚胎分級、基因診斷和________等方法得到解決。而有些人利用試管嬰兒技術(shù)選擇生男孩還是女孩，從種群特征角度分析，這會嚴(yán)重影響人口的________，進(jìn)而影響人口數(shù)量，產(chǎn)生一系列社會問題。 [解析]　(1)給女性注射促性腺激素可促使其一次有更多的卵泡發(fā)育；頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過卵細(xì)胞的放射冠和透明帶，最終進(jìn)入卵細(xì)胞。 (2)胚胎移植的實質(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。 (3)線粒體疾病的遺傳方式是細(xì)胞質(zhì)遺傳，具有母系遺傳的特點，即母親患病，子女全患病，這種遺傳病不遵循孟德爾遺傳定律。 (4)通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法，可幫助檢測有嚴(yán)重缺陷的孩子，彌補(bǔ)克隆技術(shù)的不足；人為地選擇生男孩還是生女孩，會嚴(yán)重影響人口的性別比例。 [答案]　(1)促性腺　頂體酶　放射冠和透明帶　(2)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移　(3)全患病　不遵循　(4)染色體檢查　性別比例 真題驗收| 感悟高考　淬煉考能 (對應(yīng)學(xué)生用書第261頁) 1．(xx重慶高考)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，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的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個體。 精子要具有受精能力，需對其進(jìn)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(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)。 [解析]　(1)用具有適宜本地生長基因的純種母牛作母本的原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育。設(shè)控制產(chǎn)奶量高低的基因分別用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1/21/21/2＝1/8。 (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MⅡ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)本地生長的基因。由于公牛為隱性純合子，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。 [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(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因　②　(3)胚胎分割 2．(xx山東高考)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(yīng)具有重要意義。流程如下： (1)過程①采用的是細(xì)胞工程中的________________技術(shù)，過程②采用的是胚胎工程中的________________技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)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________________。 (3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造，在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時必須使用________和________兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外，還需有________________基因，以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來自于囊胚中的________________。在一定條件下，胚胎干細(xì)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(yīng)。 [解析]　(1)過程①表示細(xì)胞核與去核卵母細(xì)胞結(jié)合，即核移植技術(shù)；過程②表示早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，CO2氣體的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH(或酸堿度)。 (3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要限制酶和DNA連接酶兩種工具酶；基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因的作用是便于篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，屬于胚胎干細(xì)胞。在圖示過程中，B個體提供的是細(xì)胞核，分化形成的組織器官的性狀主要是由來自B的遺傳物質(zhì)決定的，因此體外培養(yǎng)獲得的組織器官移入個體B不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 [答案]　(1)(體細(xì)胞)核移植　(早期)胚胎培養(yǎng)　(2)pH(或：酸堿度)　(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或：限制酶)　DNA連接酶(注：兩空可顛倒)　標(biāo)記　(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　B