高考一輪課程生物 全國通用版胚胎工程生物技術(shù)的安全性和倫理問題教案

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1、2019年高考一輪復(fù)習(xí) 胚胎工程&生物技術(shù)的安全性和倫理問題 教材版本 全國通用 課時說明 2課時 知識點 胚胎工程，生物技術(shù)的安全性和倫理問題 復(fù)習(xí)目標(biāo) 1. 動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ) 2. 胚胎干細胞的移植 3.胚胎工程的應(yīng)用 4. 轉(zhuǎn)基因生物的安全性 5. 生物武器對人類的威脅 6. 生物技術(shù)中的倫理問題 復(fù)習(xí)重點 1. 哺乳動物精子和卵子的發(fā)生。 2. 哺乳動物的受精過程和胚胎發(fā)育。 3.哺乳動物體外受精技術(shù)的主要操作步驟。 4. 掌握胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)、基本程序和應(yīng)用。 5.胚胎分割的應(yīng)用意義。 6. 胚胎干細胞研究的意

2、義 。 復(fù)習(xí)難點 1. 哺乳動物受精過程中精子獲能、頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)、卵細胞膜反應(yīng)的概念和生理功能。 2. 哺乳動物的胚胎發(fā)育各階段的主要特點。 3.精子的采集和獲能、卵母細胞的采集和培養(yǎng)。 4. 胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)。 5. 胚胎干細胞的概念和分離途徑。 一、自我診斷 知己知彼 1.下圖表示利用二倍體小鼠所做的實驗，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①需運用胚胎分割技術(shù) B. 嵌合體幼鼠是二倍體 C. 代孕母鼠需進行超數(shù)排卵處理 D. 圖中囊胚細胞的基因型都相同 2.下圖表示核移植與克隆動物的相關(guān)圖解，有關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A. 圖示過程說明高度分化的動

3、物細胞核仍具有發(fā)育的全能性 B. 用于核移植的供體細胞①一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞 C. 采集的卵母細胞培養(yǎng)到的②時期表示減數(shù)第二次分裂后期 D. 選用去核卵母細胞的主要原因是其細胞質(zhì)可使體細胞核的全能性表達 3.下列有關(guān)生物技術(shù)安全性及倫理問題的說法，正確的是（　　） A. 轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭論包括食物、環(huán)境、生物安全三個方面 B. 基因身份證上可以檢測到個人的所有基因 C. 對于設(shè)計試管嬰兒技術(shù)，中國政府堅持四不原則 D. 肉毒桿菌毒素分子可以阻滯神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿從而引起肌肉痙攣 4.內(nèi)華達大學(xué)教授贊賈尼利用向綿羊胚胎注射干細胞的技術(shù)，培育出含15%人體細胞的綿

4、羊。他將干細胞注入胎羊的腹膜中，這樣人體細胞進入胎羊體內(nèi)各個器官。羊羔降世后就會長出含有人體細胞的肝、心臟、肺等器官。這項技術(shù)的最終目的，就是要在綿羊身上培育出可向人體移植的器官。贊賈尼已經(jīng)成功培育出一個人體細胞占較大比例的羊肝。 (1)干細胞包括成體干細胞和胚胎干細胞。后者是由_________分離出來的一類細胞。 (2)除了從生物體內(nèi)獲取胚胎干細胞之外，還可以通過_________技術(shù)得到成年人的胚胎干細胞，該技術(shù)需要將人體細胞的細胞核，移植到一個處于_________時期的去核卵母細胞中。 (3)胚胎干細胞在_________細胞上培養(yǎng)時，能夠維持不分化的狀態(tài)，培養(yǎng)過程中需要添以防

5、培養(yǎng)過程中的污染。 (4)人類干細胞必須在母羊妊娠中期注入胎羊體內(nèi)，原因可能是胎羊的_________尚未發(fā)育成熟，因此可以減少或避免胎羊?qū)θ祟惣毎a(chǎn)生___________________________。 5.科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細胞去分化獲得誘導(dǎo)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。請回答下列問題： （1）從黑鼠體內(nèi)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(nèi)獲得，該過程稱為，也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過后進行早期

6、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，此技術(shù)對代孕受體的要求是。在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢主要是，若想進一步提高胚胎的利用率，可采用技術(shù)。 （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. B 2.C 3.A 4.（1）早期胚胎和原始性腺 （2）核移植 減數(shù)第二次分裂中期（MⅡ） （3）飼養(yǎng)層 一定量的抗生素 （4）

7、免疫系統(tǒng) 免疫排斥（排異反應(yīng)） 5.（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 同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 胚胎分割 （4）內(nèi)細胞團細胞 誘導(dǎo)分化 二、溫故知新 夯實基礎(chǔ) 知識點1胚胎工程 1． 體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育 (1)梳理精子、卵子的發(fā)生 a、精子的發(fā)生 ①場所：睪丸的曲細精管內(nèi)。 ②時期：從初情期開始，直到生殖機能衰退。 ③過程 b、卵子的發(fā)生 ①場所：卵巢。 ②時期：胎兒時期(性別分化以后)和初情期以后。 ③過程 ④兩次分裂的時間：第一

8、次是在雌性動物排卵前后完成的，第二次是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。 b、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 睪丸的曲細精管內(nèi) 雌性動物的卵巢內(nèi) 時期 初情期開始，直到生殖機能衰退 胚胎時期性別分化以后和初情期以后 過程特點 ①MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形；②兩次分裂細胞質(zhì)都是均等分配 ①MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形；②只有MⅡ中的第一極體分裂為第二極體時細胞質(zhì)均等分配，其余細胞質(zhì)都是不均等分配 結(jié)果 形成4個精子細胞 形成1個卵細胞和3個極體 (2)梳理受精知識 A、場所：雌性動物的輸卵管內(nèi)。 B、過程 ①受精前的準(zhǔn)備階段

9、 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Ⅱ中期，才具備與精子受精的能力。 ②受精階段：獲能的精子穿越放射冠和透明帶，進入卵細胞膜→精子外膜與卵細胞膜融合，精子入卵→精、卵細胞經(jīng)過一系列變化分別形成雄、雌原核→雄、雌原核充分發(fā)育后結(jié)合，完成受精。 C、受精過程中的三大反應(yīng)與防止多精入卵受精的兩道屏障 ①頂體反應(yīng)：精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應(yīng)。頂體反應(yīng)的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道，是精子和卵子結(jié)合必不可少的條件。 ②透明帶反應(yīng)：精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應(yīng)，稱做透明帶反應(yīng)，它

10、是防止多精入卵受精的第一道屏障。 ③卵細胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細胞膜會立即發(fā)生一種生理反應(yīng)，拒絕其他精子再進入卵內(nèi)，稱為卵細胞膜反應(yīng)，這是防止多精入卵受精的第二道屏障。 (3)梳理早期胚胎發(fā)育 哺乳動物早期胚胎發(fā)育依次經(jīng)過以下不同的時期和結(jié)構(gòu)：受精卵→卵裂期→桑椹胚(細胞數(shù)目為32個左右)→囊胚(出現(xiàn)內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層，后期囊胚孵化)→原腸胚(內(nèi)細胞團形成外胚層和內(nèi)胚層，滋養(yǎng)層發(fā)育為胎兒的胎膜和胎盤)。 【提醒】a、對卵裂階段物質(zhì)含量和體積大小的變化模糊不清 ①誤認為卵裂階段的細胞分裂方式包括減數(shù)分裂，實際上只有有絲分裂。 ②誤認為卵裂階段細胞中有機物、DNA的含量要增多，細胞體積

11、要增大。從受精卵到囊胚階段總體積不變或略有減小，但細胞數(shù)目增多，所以每個細胞體積減小；伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中DNA含量保持相對穩(wěn)定；該過程中有機物總量減少，因為一直呼吸消耗但不從外界吸收。 b、對排卵理解不準(zhǔn)確：排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 c、混淆受精標(biāo)志與受精完成的標(biāo)志 受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 d、不能對胚胎發(fā)育與胚胎工程中的有關(guān)概念進行正確區(qū)分 ①對精子和卵子的發(fā)生、發(fā)育及結(jié)合場所不熟：精子發(fā)生場所——睪丸的曲細精管；卵子的發(fā)生場所——卵巢；受精場所——

12、輸卵管；受精卵發(fā)育場所——輸卵管和子宮；精子發(fā)生的時間及特點——初情期后，兩次分裂連續(xù)進行；卵子發(fā)生的時間及特點——胚胎性別分化以后，兩次分裂不連續(xù)進行。 ②對囊胚和桑椹胚在胚胎發(fā)育過程中所處的階段、特點和在胚胎工程中的應(yīng)用沒有完全掌握：胚胎發(fā)育過程中開始分化的階段是囊胚，可以移植或分割的階段為桑椹胚和囊胚。 ③忽略“透明帶反應(yīng)”和“卵細胞膜反應(yīng)”在受精過程中的生物學(xué)意義：兩者構(gòu)成了防止多精入卵受精的兩道屏障。 ④體外受精易忽視“精子獲能”和“卵子成熟”問題。 2． 體外受精和早期胚胎培養(yǎng) (1)體外受精 ①精子、卵子的獲取與培養(yǎng) 獲取方法 獲能方法 卵子 促性腺激素處

13、理后沖卵 人工培養(yǎng)成熟 在活體或屠宰體的卵巢內(nèi)直接采集 精子 假陰道法 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) 手握法 電刺激法 ②受精：獲能的精子和成熟的卵子可以在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩? ③試管動物和克隆動物(細胞核移植)的培育 a、試管動物技術(shù)：是指通過人工操作使精子和卵子在體外條件下成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。 b、試管動物的培育過程 c、克隆動物的培育過程 【提醒】①試管動物的培育屬有性生殖范疇，而克隆動物的獲得屬無性生殖。 ②兩技術(shù)的最后階段都利用胚胎移植技術(shù)獲得新個體

14、，移植所選胚胎一般是發(fā)育到原腸胚之前的桑椹胚或囊胚期的胚胎。 (2)胚胎的早期培養(yǎng) ①培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等物質(zhì)。胚胎早期培養(yǎng)液成分與動物細胞培養(yǎng)液成分基本相同，除無機鹽、營養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要血清、抗生素等，兩者都是液體培養(yǎng)基，但植物組織培養(yǎng)為固體培養(yǎng)基，其中加入瓊脂，所需植物激素主要是生長素和細胞分裂素兩大類。 ②胚胎處理：當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。 ③早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原腸胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的階段。受精后形成的受精卵需經(jīng)早期發(fā)育培養(yǎng)，才能完成植入或著床。 3． 胚胎移植和胚

15、胎分割 (1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) 胚胎移入的基礎(chǔ) 哺乳動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的 胚胎收集的基礎(chǔ) 哺乳動物的早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài) 移入胚胎存活的基礎(chǔ) 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) 保留遺傳特性的基礎(chǔ) 供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響 (2)用流程圖形式寫出胚胎移植的基本程序　 (3)胚胎分割 ①理論基礎(chǔ)：細胞的全能性。 ②所需儀器設(shè)備：實體顯微鏡和顯微操作儀。 ③基本程序：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚

16、或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中，然后用分割針或分割刀進行分割。 ④囊胚期分割要求：內(nèi)細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。 ⑤意義：加快繁殖速度。 (4)胚胎干細胞 a、是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的。 b、特點 c、應(yīng)用 d、胚胎干細胞的培養(yǎng)過程 e、胚胎干細胞的核移植過程 【提醒】a、胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必須在原腸胚之前，不能直接移植受精卵。 b、 移植胚胎來源及生殖方式 c、促性腺激素兩次使用：①同期發(fā)情處理；②超數(shù)排卵。 d、兩次檢查：①收集胚胎檢查；②移植后是否妊娠檢查。 e、沖卵含義：沖出早期胚胎，不是沖出卵子

17、。 f、胚胎移植的供體和受體必須是同種生物。 g、同期發(fā)情處理用雌性激素，超數(shù)排卵處理用促性腺激素。 h、試管動物的性別和性狀由父本、母本決定，而克隆動物的性別和性狀與核供體相同。 i、胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖，但胚胎分割是無性生殖方式。 知識點2生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1．轉(zhuǎn)基因生物的安全性 (1)安全性問題 ①食物安全：滯后效應(yīng)、過敏原、營養(yǎng)成分改變等。 ②生物安全：對生物多樣性的影響等。 ③環(huán)境安全：對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響等。 (2)轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因 ①目前對基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機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。

18、 ③外源基因插入宿主細胞基因組的部位往往是隨機的。 (3)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù) a、需要正確的社會輿論導(dǎo)向，趨利避害，不能因噎廢食。 b、制定政策和法規(guī)，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。 c、轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點 優(yōu)　點 缺　點 ①解決糧食短缺問題； ②大大減少農(nóng)藥的使用量，減少環(huán)境污染；③增加食物營養(yǎng)，提高附加值； ④增加食物種類，提升食物品質(zhì)； ⑤提高生產(chǎn)效率，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 ①可能出現(xiàn)新的過敏原或重組形成新病毒；②可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草； ③可能使疾病的傳播跨越物種障礙； ④可能會損害生物多樣性； ⑤可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染。 d、對待轉(zhuǎn)基因

19、生物的正確態(tài)度 ①對轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)激烈的倫理方面的爭論是正常的，關(guān)鍵是社會應(yīng)有正確的輿論導(dǎo)向，從而促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 ②國家對轉(zhuǎn)基因技術(shù)要制定符合本國利益的政策和法規(guī)。 ③在轉(zhuǎn)基因生物或其產(chǎn)品研究過程中，科學(xué)家要自覺遵守科學(xué)研究道德。 2．比較三種生物技術(shù)中的倫理問題 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、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” 提供骨髓造血干細胞并不會

20、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 【提醒】克隆人與試管嬰兒有著本質(zhì)的區(qū)別：(1)克隆人的早期胚胎形成是通過細胞核移植，形成重組細胞培養(yǎng)得到的，過程中沒有減數(shù)分裂和受精作用，屬于無性生殖。(2)試管嬰兒培育過程進行減數(shù)分裂和受精作用，屬于典型的有性生殖，只是受精過程和早期胚胎培養(yǎng)發(fā)生在體外。 (1)克隆人 ①克隆人的培育過程 ②治療性克隆和生殖性克隆的比較 類型 項目 治療性克隆 生殖性克隆 區(qū)別

21、 目的 從胚胎中取出干細胞用于醫(yī)學(xué)研究和治療 用于生育，獲得人的復(fù)制品 水平 細胞水平 個體水平 聯(lián)系 都屬無性生殖；產(chǎn)生新個體或新組織，遺傳信息相同 (2)試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的比較 如圖，后者比前者多了④過程： a、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行遺傳學(xué)診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進行遺傳學(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)計試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。 b、相同點：都是體外受精，并進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。 (3)基因檢測 a、概念：指通過基因芯片對被檢測者細胞中

22、的DNA分子或蛋白質(zhì)進行檢測，分析出被檢測者所含的各種致病基因和疾病易感基因情況的一種技術(shù)。 b、爭論焦點：①基因檢測能否達到預(yù)防疾病的目的。②是否引起基因歧視、個人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠等嚴重后果。 3．生物武器對人類的威脅 (1)生物武器的種類 (2)生物武器的特點：①致病力強、傳染性大。②污染面廣、危害時間長。直接噴灑的生物氣溶膠，可隨風(fēng)飄到較遠的地區(qū)，殺傷范圍可達數(shù)百至數(shù)千平方千米，且存活時間長，不易被發(fā)現(xiàn)。③難以防治。④具有一定的潛伏期。⑤受自然條件影響大。 (3)生物武器的局限性：①生物武器主要指病原微生物，它們的生存、繁殖、死亡易受環(huán)境條件的影響。②受地形、方向等多種條

23、件的影響。③使用不易控制，使用不當(dāng)可危害本方安全。 (4)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)備的擴散。 三、典例剖析 思維拓展 考點一 胚胎工程 例1 下列關(guān)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(guān)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(zhì)，因此發(fā)育成的個體沒有形態(tài)學(xué)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】精子在獲能液中于37℃、5% CO2

24、條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能，A正確；小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng)，注射相關(guān)激素（促性腺激素）有促進超數(shù)排卵的作用，B正確；分割的胚胎細胞有相同的遺傳物質(zhì)，但生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，因此發(fā)育成的個體有形態(tài)學(xué)差異，C錯誤；注射到囊胚腔中的胚胎干細胞可以分化形成各種組織，因此可以參與個體器官的發(fā)育，D正確． 【易錯點】體外受精，胚胎發(fā)育。 【方法點撥】本題主要考查體外受精和胚胎發(fā)育的相關(guān)知識，要求學(xué)生理解精子獲能和超數(shù)排卵、胚胎干細胞的功能特點，難度中等。 例2印度沙漠貓是一種珍惜貓科動物，通過胚胎工程技術(shù)，可以讓家貓代孕而繁育，主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）[ A

25、.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分離 B.誘導(dǎo)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、乙分別指受精作用、胚胎移植，A錯誤；誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正確；受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來自受精卵，C錯誤；受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤?，與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別，D錯誤。 【易錯點】體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 【方法點撥】此題是對胚胎工程的考查，解答本題的關(guān)鍵在于理解試管動物培養(yǎng)的過程，理解超數(shù)排卵的

26、激素作用特點，理解早期胚胎培養(yǎng)的營養(yǎng)物質(zhì)來源，區(qū)別幾種不同培養(yǎng)液的成分：動物細胞培養(yǎng)液、植物組織培養(yǎng)基成分、體外受精培養(yǎng)液、早期胚胎培養(yǎng)液，是解題的關(guān)鍵。 例3某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進了含高產(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

27、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)。 【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　　③　　供能　　性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因　?、? （3）胚胎分割　 【解析】(1)由于胚胎能在母體內(nèi)進行正

28、常的胚胎發(fā)育,所以可選擇適宜當(dāng)?shù)厣L的純種牛做母本。用純種高產(chǎn)奶牛作父本與適宜當(dāng)?shù)厣L的純種牛作母本雜交,獲得了C牛,表現(xiàn)為適宜當(dāng)?shù)厣L,但產(chǎn)奶量并沒提高,這說明適宜當(dāng)?shù)厣L對不適宜當(dāng)?shù)厣L是顯性,低產(chǎn)奶對高產(chǎn)奶是顯性。由于控制奶牛的產(chǎn)奶量的基因和對本地的適應(yīng)性的基因分別位于不同的染色體上,說明他們在遺傳時遵循基因的自由組合定律。若控制奶牛的產(chǎn)奶量的等位基因為A和a,對本地的適應(yīng)性的的等位基因為B和b,可推知雄牛A的基因型為aabb,雌牛B的基因型為AABB,C?；蛐蜑锳aBb,可見要獲得產(chǎn)奶量高且適宜當(dāng)?shù)厣L的母牛(aaB-),由于A牛的適宜當(dāng)?shù)厣L的能力差,最好做父本,由此可推知最佳的實

29、驗組合為♂A×♀C,此時后代出現(xiàn)所需牛(aaBb)的概率為1/4×1/2=1/8. (2)精子需獲能后才具備受精的能力；母牛排卵時排岀的卵子為次級卵母細胞,由此可推知減數(shù)第二次分裂形成卵細胞是在受精過程中完成的,即卵子的成熟是在體外受精過程中完成；在胚胎培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中的葡萄糖能為胚胎發(fā)育過程提供能量；為了篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,在胚胎移植之前需對胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適宜生長的基因進行鑒定；母牛在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組,產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀基因的卵細胞,子代母牛的優(yōu)良性狀與此有關(guān)。 （3）通過胚胎分割技術(shù)可產(chǎn)生遺傳性狀相同的多個胚胎，從而提高胚胎的利用率。 【易錯點】本題主要是考查

30、遺傳規(guī)律在生產(chǎn)方面的應(yīng)用，同時涉及胚胎工程的相關(guān)操作等知識點。 【方法點撥】胚胎工程誤區(qū)警示：（1）胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必須在原腸胚之前，不能直接移植受精卵。（2）促性腺激素兩次使用：①同期發(fā)情處理；②超數(shù)排卵。（3）兩次檢查：①收集胚胎檢查；②移植后是否妊娠檢查。（4）沖卵含義：沖出早期胚胎，不是沖出卵子。（5）胚胎移植的供體和受體必須是同種生物。（6）同期發(fā)情處理用雌性激素，超數(shù)排卵處理用促性腺激素。（7）試管動物的性別和性狀由父本、母本決定，而克隆動物的性別和性狀與核供體相同。（8）胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖，但胚胎分割是無性生殖方式。 考點二 生物技術(shù)的安

31、全性和倫理問題 例1 生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會關(guān)注的熱點。下列有關(guān)敘述中，錯誤的是(　　) A. 利用從動植物中獲取的目的基因培育而成的轉(zhuǎn)基因生物，對人類是無害的 B. 當(dāng)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. 生物武器是用致病菌、病毒、生化毒劑及重組致病菌等來形成殺傷力 D. 正確的輿論導(dǎo)向有利于促進生物科技朝向正確的方向發(fā)展 【答案】A 【解析】在獲得轉(zhuǎn)基因植物時，要嚴格選擇目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的毒性蛋白或過敏蛋白等物質(zhì)，A錯誤；當(dāng)今社會的普遍觀點是禁止有關(guān)人類的生殖性克隆，但不反對治療性克隆，B正確；生物武器是用致病菌、病毒、生化毒劑及重

32、組致病菌等來形成殺傷力，C正確；正確的輿論導(dǎo)向有利于促進生物科技朝向正確的方向發(fā)展，D正確。 【易錯點】生物技術(shù)的安全性 【方法點撥】本題考查生物技術(shù)的安全性，意在考查學(xué)生的識記能力和對科學(xué)、技術(shù)及社會發(fā)展的關(guān)注。 例2 下列關(guān)于生物技術(shù)的安全性及倫理問題的觀點，錯誤的是(　　) A. 應(yīng)嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì) B. 當(dāng)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(shè)計試管嬰兒的原因之一是因為試管嬰兒技術(shù)屬于無性繁殖方式 D. 生物武器具有傳染性強、作用范圍廣等特點，應(yīng)嚴格禁止 【答案】C 【解析】對轉(zhuǎn)基因植物的目的基因要嚴

33、格篩選，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)，故A正確；我國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆，但不反對治療性克隆，故B正確；反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用該技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒性別，沖擊了傳統(tǒng)的倫理道德觀念，試管嬰兒是精卵結(jié)合，屬于有性生殖，故C錯誤；生物武器包括致病微生物、生物毒素和重組致病菌等，具有傳染性強、作用范圍廣等特點，應(yīng)嚴格禁止，D正確。 【易錯點】生物技術(shù)的安全性和倫理問題 【方法點撥】本題考查生物技術(shù)的安全性和倫理問題，意在考查考生的識記理解能力。 例3 下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品及其安全性的敘述正確的是(　　) A. 轉(zhuǎn)基因食品會對人體發(fā)育和健康產(chǎn)生諸多危害 B. 食用轉(zhuǎn)基因食品會導(dǎo)致外

34、源基因轉(zhuǎn)入人體細胞 C. 食用含抗生素抗性基因的轉(zhuǎn)基因食品可顯著增強人抵抗病菌的能力 D. 種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性 【答案】D 【解析】人們擔(dān)心轉(zhuǎn)基因食品的安全性主要是擔(dān)心出現(xiàn)滯后效應(yīng)，擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原，擔(dān)心營養(yǎng)成分改變等，A錯誤；基因被食用后，一般不能直接進入人體細胞，B錯誤；食用含抗生素抗性基因的轉(zhuǎn)基因食品后，其中的生物大分子會被消化系統(tǒng)分解，不一定使人類產(chǎn)生對抗生素的抗藥性，C錯誤；轉(zhuǎn)基因植物可能與野生植物發(fā)生雜交而出現(xiàn)基因交流，影響野生植物的遺傳多樣性，D正確。 【易錯點】生物技術(shù)安全性 【方法點撥】 本題考查生物技術(shù)安全性的知識，考查考

35、生的理解能力，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。 四、舉一反三 成果鞏固 考點一 胚胎工程 1.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②采用的是胚胎工程中的_________技術(shù)。 （2）胚胎干細胞可以來自于囊胚中的________。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(yīng)。 【答案】（1）（早期）胚胎培養(yǎng) （2）內(nèi)細胞團 B 【解析】（1）過程②表示將重組細胞培養(yǎng)到早期的過程，所以采用的是胚胎工程中的（早期）胚胎培

36、養(yǎng)技術(shù)。（2）胚胎干細胞可以來自于囊胚中的內(nèi)細胞團。圖中獲得的組織器官，其細胞核來自于個體B，其遺傳物質(zhì)組成幾乎與個體B相同，因此將該組織器官移植給個體B則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 2.下圖表示培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請據(jù)圖回答下列問題： (1) 圖中的重組細胞________(填“①”或“②”)實現(xiàn)了基因的重組。 (2) 圖中的早期胚胎發(fā)育到________階段才可以移植，在移植之前，需要進行質(zhì)量檢查，用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色，其原因是______________________________。 (3) 為了獲得多個基因型相同的優(yōu)質(zhì)奶牛，可采用的技術(shù)手

37、段是________。 【答案】(1) ①(2) 桑椹胚或囊胚　活細胞膜具有選擇透過性 (3) 胚胎分割 【解析】(1) 重組細胞①是利用了基因工程技術(shù)獲得的，運用的原理是基因重組，故在此細胞中實現(xiàn)了基因重組，而重組細胞②是經(jīng)過核移植技術(shù)獲得的，沒有實現(xiàn)基因重組。(2) 早期胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段移植成功率高，在移植之前，需要進行質(zhì)量檢查，用某染料鑒定胚胎細胞是否為活細胞時，發(fā)現(xiàn)活胚胎細胞不能被染色，其原因是活細胞膜具有選擇透過性。(3) 要同時獲得多頭基因型相同的優(yōu)質(zhì)奶牛，需采用胚胎分割技術(shù)，需要將囊胚的內(nèi)細胞團均等分割，由于這些小牛來自同一個受精卵，所以它們的基因型相同。 3

38、.利用PGD/PGS技術(shù)經(jīng)全基因組檢測的試管嬰兒已在我國誕生。PGD是指胚胎植入前的基因診斷，主要用于檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因。PGS是指在胚胎植入前進行染色體異常檢測，通過比對、分析，從而有助于避免遺傳物質(zhì)異常的胚胎產(chǎn)生。 (1) 試管嬰兒的培育需經(jīng)過體外受精、________、________以及在代孕母體中發(fā)育和產(chǎn)出(分娩)等過程。 (2) 設(shè)計試管嬰兒時，為了提高受孕率與篩選的需要，需要用________激素處理促進母親排出更多的卵子，胚胎移植時常采用________(填“1”“2”或“多”)個胚胎進行移植。 (3) 利用________(填“PGD”或“PGS”)技術(shù)可

39、以篩選不攜帶地中海貧血基因的試管嬰兒。為了避免某些遺傳疾病的產(chǎn)生，有時需對胚胎的性別進行鑒定，目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRYPCR法，操作的基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個________細胞，提取DNA；然后利用PCR擴增________基因；最后選擇出與特異性探針出現(xiàn)________性反應(yīng)的胚胎。 (4) 設(shè)計試管嬰兒也引起人們廣泛的爭論，我國已建立了相應(yīng)的法律體系和制度條文，以避免該技術(shù)________。 【答案】(1) 早期胚胎培養(yǎng)(沒有“早期”不得分)　胚胎移植　(2) 促性腺　多　(3) PGD　滋養(yǎng)層　SRY　陽　(4) 被濫用 【解析】 (1)試管嬰兒包括體外受精和胚

40、胎移植技術(shù)，是指采用人工方法讓卵細胞和精子在體外受精，并在試管中進行早期胚胎培育，然后經(jīng)胚胎移植到母體子宮內(nèi)發(fā)育而誕生的嬰兒。(2)胚胎工程中，可使用促性腺激素使供體女性超數(shù)排卵。設(shè)計試管嬰兒為了提高受孕率，胚胎移植時多采用多胚胎移植。(3)PGD主要用于檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因，而PGS是指在胚胎植入前進行染色體異常檢測，題中篩選不攜帶地中海貧血基因的試管嬰兒，因而應(yīng)該用PGD技術(shù)。對胚胎的性別進行鑒定時，先從被測的囊胚中取出幾個滋養(yǎng)層細胞，提取DNA，然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段堿基作引物，以滋養(yǎng)層細胞的DNA為模板進行PCR擴增，最后與SRY特異性探針

41、出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為男性。(4)一旦設(shè)計試管嬰兒的應(yīng)用、管理失控，缺陷兒、男女比例失調(diào)、近親結(jié)婚等問題將接連出現(xiàn)，并嚴重影響中國的人口安全，因而要防止設(shè)計試管嬰兒的濫用。 考點二 生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1.判斷下列有關(guān)生物技術(shù)的安全性和倫理問題的敘述，正確的有（　?。? ①種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離； ②轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中； ③種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性； ④轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中； ⑤轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物，不會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加； ⑥動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不

42、能表達； ⑦如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題． A. 兩項 B. 三項 C. 四項 D. 五項 【答案】B 【解析】①種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離以防止基因污染，①正確；②轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中，②錯誤；③種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性，③正確；④轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中，④正確；⑤轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物，會由于適應(yīng)能力不同而導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加，⑤錯誤；⑥動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后可以表達，⑥錯誤；⑦如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也會存在安全性問題，⑦錯

43、誤。 2.生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會關(guān)注的熱點。下列敘述，錯誤的是（　?。? A. 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 B. 當(dāng)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(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒 D. 應(yīng)嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì) 【答案】A 【解析】生物武器是指有意識的利用微生物、毒素、昆蟲侵襲敵人的軍隊、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標(biāo)，以達到戰(zhàn)爭目的一類武器，干擾素為淋巴因子，并非生物武器，A錯誤；當(dāng)今社會的普遍觀點是禁止克隆人的實驗，特別是生殖性克隆，但不反對治療性克隆，不

44、反對轉(zhuǎn)基因，B正確；試管嬰兒可以設(shè)計嬰兒的性別，反對設(shè)計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計嬰兒，C正確；嚴格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，可避免產(chǎn)生對人類有害的物質(zhì)，減少人們對轉(zhuǎn)基因食物安全的擔(dān)憂，D正確。 3.建立有關(guān)的生物技術(shù)安全性和倫理問題的法律法規(guī)，能夠（　?。? ①規(guī)范生物技術(shù)研究　 ②防止生物技術(shù)濫用 ③規(guī)范科學(xué)家的研究行為　 ④對生物技術(shù)產(chǎn)生負面影響． A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④ 【答案】A 【解析】建立有關(guān)的生物技術(shù)安全性和倫理問題的法律法規(guī)有助于規(guī)范生物技術(shù)研究，①正確；建立相應(yīng)法規(guī)后可

45、防止生物技術(shù)濫用，有效控制生物技術(shù)安全性問題，②正確；③建立相應(yīng)法規(guī)可規(guī)范相關(guān)科學(xué)家的研究行為，有效防止生物技術(shù)安全性問題和倫理問題，③正確；④建立相應(yīng)法規(guī)可規(guī)范研究，不會對生物技術(shù)產(chǎn)生負面影響，④錯誤。 五、分層訓(xùn)練 能力進階 【基礎(chǔ)達標(biāo)】 1.精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識別后，頂體膜與精子細胞膜融合，釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列敘述正確的是（　?。? A．頂體內(nèi)儲存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的 B．精子游向卵子所需的能量來自線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì) C．頂體膜和精子細胞膜融合體現(xiàn)生物膜的選擇透過性 D．受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另

46、一半來自母方 【答案】B 【解析】頂體內(nèi)儲存的溶酶體酶是在核糖體中合成的，A錯誤；精子游向卵子所需的能量來自線粒體和細胞溶膠，B正確；頂體膜和精子細胞膜融合體現(xiàn)生物膜的流動性，C錯誤；受精卵的核遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方，而細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方，D錯誤。 2.下列有關(guān)胚胎分割的敘述，正確的是(　　) A. 應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚 B. 分割的裸胚必須先注入空透明帶，然后再植入受體 C. 對于同一種生物來說，四分胚胎比二分胚胎成活率高 D. 二分胚胎移植形成的個體之間毛色和斑紋可能存在差異 【答案】D　 【解析】進行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形

47、態(tài)正常的囊胚，因囊胚期的內(nèi)細胞團未分化，而原腸胚已經(jīng)分化，不能用于胚胎分割移植，A錯誤；分割的裸胚可以注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中，或直接將裸胚植入受體，B錯誤；胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度越大，越難做到均等分割，移植的成功率也越低，因此四分胚胎成活率更低，C錯誤；盡管胚胎分割技術(shù)在多種動物中已取得成功，但可能由于每份所含的內(nèi)細胞團細胞不同，仍然存在一些問題，如剛出生的動物體重偏輕，毛色和斑紋上還存在差異等，D正確。 3.有研究者在小鼠胚胎干細胞體外培養(yǎng)和誘導(dǎo)分化的實驗研究中發(fā)現(xiàn)，在維甲酸作用下，編碼神經(jīng)特異性基因的mRNA表達量顯著上升。以下分析不合理的是(　　) A. 在適宜條件下也可

48、通過誘導(dǎo)使胚胎干細胞向心肌細胞分化 B. 神經(jīng)細胞與胚胎干細胞含有的DNA和RNA相同，蛋白質(zhì)不同 C. 維甲酸可促進體外培養(yǎng)的小鼠胚胎干細胞分化為神經(jīng)細胞 D. 胚胎干細胞在體外適宜條件下培養(yǎng)會發(fā)生只增殖不分化的現(xiàn)象 【答案】B 【解析】在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，可能誘導(dǎo)胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化， A正確；神經(jīng)細胞與胚胎干細胞的DNA相同，RNA不同，蛋白質(zhì)也不同，B錯誤；在維甲酸作用下，編碼神經(jīng)特異性基因的mRNA表達量顯著上升，即可誘導(dǎo)干胚胎細胞分化為神經(jīng)細胞，C正確；在培養(yǎng)液中添加抑制因子，胚胎干細胞能夠維持只增殖不分化的狀態(tài)，D正確。 4.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，

49、人們可以通過結(jié)合多種現(xiàn)代生物技術(shù)大量生產(chǎn)出人類需求量大的一些藥物，如我國基因工程藥物的研制和生產(chǎn)就已取得極大的成功。目前科學(xué)家已在牛和羊等動物的乳腺生物反應(yīng)器中表達出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素等重要藥品，大致過程如圖所示。請回答下列問題： （1）哺乳動物的體外受精主要包括[a]、[b]和受精等幾個主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射，使其排出更多的卵子。 （2）在過程c中需要用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶，構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動子，啟動子是識別、結(jié)合位點。 （3）d過程常用的方法是______，e過程的名稱為，胚胎移植的實質(zhì)是早期胚胎在

50、相同生理環(huán)境條件下的轉(zhuǎn)移。 （4）若要一次獲得多只完全相同的轉(zhuǎn)基因牛，應(yīng)采用胚胎分割技術(shù)，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_________或桑椹胚。 【答案】（1）精子的獲取 卵母細胞的采集 促性腺激素 （2）RNA聚合酶 （3）顯微注射法 胚胎移植 空間位置 （4）囊胚 【解析】本題考查胚胎工程和基因工程的相關(guān)知識，解題要點是識記胚胎工程相關(guān)的技術(shù)手段和基因工程的操作步驟。（1）哺乳動物的體外受精主要包括精子的獲取、卵母細胞的采集和受精等幾個主要步驟。為了促使優(yōu)良母畜排出更多的卵子，采用的方法是用促性腺激素處理，促其超數(shù)排卵。（2）啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，它

51、是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。（3）d過程是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞，若受體細胞是動物細胞，常用的方法是顯微注射法。e過程是胚胎移植，即將早期胚胎移植到同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體，所以胚胎移植的實質(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。（4）進行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 5.如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，據(jù)圖回答下列問題。 （1）應(yīng)用1為獲得克隆牛的過程。從活體牛的卵巢中吸取的卵母細胞需要在體外培養(yǎng)到______________期，并通過______________

52、去除卵母細胞中的細胞核。最終克隆動物的遺傳物質(zhì)來自______________。 （2）應(yīng)用2為獲得試管牛的過程。在______________前，需要對采集的優(yōu)良公牛的精子用______________法進行獲能處理．胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”，胚胎能夠在受體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是__________________________________________。 （3）應(yīng)用3的細胞C取自牛胎兒的______________。應(yīng)用4在獲得二分胚①和②的同時，需要取樣囊胚的______________細胞做DNA分析性別鑒定。 【答案】（1）減數(shù)第二次分裂中 顯微操作去

53、核 供體1和供體2 （2）受精 化學(xué)培養(yǎng)法 受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) （3）生殖腺（原始性腺） 滋養(yǎng)層 【解析】（1）從活體牛的卵巢中吸取的卵母細胞需要在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期；核移植時，需要采用顯微操作去核法去除卵母細胞中的細胞核；由以上分析可知應(yīng)用1中獲得的小牛為克隆牛，其細胞核遺傳物質(zhì)來源于供體1，細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于供體2，因此其遺傳物質(zhì)來源于供體1和供體2。 （2）在受精前，需要對精子進行獲能處理，對于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法，即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液。受體對移入子宮的外來胚胎

54、不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是胚胎能夠在受體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)。 （3）胚胎干細胞來自早期胚胎或原始性狀，因此應(yīng)用3中的細胞C取自胎兒的原始性腺。取囊胚的滋養(yǎng)層細胞可做DNA分析進行性別鑒定。 【能力提升】 1.下列關(guān)于胚胎工程理論及應(yīng)用的敘述中，錯誤的是(　　) A. 在動物的飼料中添加一定量的促性腺激素不能達到超數(shù)排卵 B. 理論上胚胎干細胞能被誘導(dǎo)分化為機體內(nèi)所有的細胞 C. 胚胎分割若在囊胚期，內(nèi)細胞團需均等分割，滋養(yǎng)層則不必 D. 移植的胚胎只能來自體內(nèi)受精或者體外受精直接產(chǎn)生的胚胎 【答案】D　 【解析】促進動物超數(shù)排卵的激素主要是垂體產(chǎn)生的促性腺激素，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

55、，添加在飼料中會被消化酶消化而失效，A正確；胚胎干細胞具有胚胎細胞的特性，在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞，B正確；對囊胚階段的胚胎分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育，而滋養(yǎng)層則沒有要求，C正確；胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)，D錯誤。 2. 下圖表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相應(yīng)的操作過程。相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A. 過程①注射相關(guān)激素，使供、受體同期發(fā)情 B. 過程②注射促性腺激素，達到超數(shù)排卵的

56、目的 C. 過程③主要涉及人工授精和從卵巢中沖取胚胎 D. 過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎 【答案】C 【解析】圖中①是同期發(fā)情處理，②是超數(shù)排卵處理，③中的沖卵是從輸卵管中沖取早期胚胎，④檢查的主要目的是選擇適合移植的胚胎，處于桑椹胚或囊胚期，A、B、D正確，C錯誤。 3.下圖表示通過體外受精培育試管牛的流程圖，下列敘述錯誤的是(　　) A. 一般通過注射性激素對性成熟的雌牛實行超數(shù)排卵處理 B. ②過程只與細胞膜的流動性有關(guān)，③過程的細胞增殖方式一定是有絲分裂 C. ④是胚胎移植過程，一般需將胚胎培育到原腸胚時期 D. 利用胚胎分割技術(shù)可獲得多個基因型相同的胚胎

57、【答案】ABC 【解析】胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)。其包括體外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。圖中①表示卵細胞的采集，②表示體外受精，③表示早期胚胎培養(yǎng)，④表示胚胎移植。一般通過注射促性腺激素對供體實行超數(shù)排卵的處理，A錯誤；圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與膜的流動性有關(guān))、核的融合等，③過程是卵裂過程，該過程的細胞增殖方式是有絲分裂，B錯誤；④是胚胎移植過程，一般需將胚胎培育到桑椹胚或囊胚時期，C錯誤；來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，因此利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個或多個基因型相同的胚胎；D正

58、確。 4.中國荷斯坦奶牛是由純種荷蘭牛與本地母牛經(jīng)多代雜交，長期選育而成，具有體型大、產(chǎn)奶量高的特點。雌性奶牛一般在24月齡開始產(chǎn)犢，牛犢出生時體重為40～50 kg，母牛隨即開始泌乳。和牛是世界公認的高檔肉牛品種，體型較小，肉質(zhì)鮮嫩，營養(yǎng)豐富，牛犢出生時體重為30 kg左右。我國科研人員利用胚胎移植技術(shù)，按下圖一所示流程操作，成功的培育了和牛這一優(yōu)良品種。請回答下列問題： 圖一 (1) 荷斯坦奶牛在初次產(chǎn)奶300天后就會停止分泌乳汁，進入干奶待產(chǎn)期。為縮短干奶期，可在奶牛哺乳期的合適時間為母牛進行__________，以提高受孕率，促使母牛開始新一輪的產(chǎn)奶。 (2) 過程①中產(chǎn)生的精

59、子需進行____________處理后方有受精的能力，過程④中移植的早期胚胎處于________期。圖示過程中發(fā)生基因重組的是______________(填序號)。 (3) 雌性荷斯坦奶牛作為胚胎移植的受體與雌性和牛相比具有的優(yōu)勢有________________________。為了提高已有胚胎的利用率，還可采取__________________技術(shù)。 圖二 (4) 為保證和牛的品質(zhì)，防止近親繁殖，需要對和牛進行DNA檢測。目前常用“拔牛毛”的方法獲取帶毛囊的牛毛進行檢測，而不是直接剪取牛毛進行檢測，原因是____________________。DNA檢測首先需制備DNA熒光探針

60、，過程如圖二所示，在DNA酶Ⅰ作用下產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以熒光標(biāo)記的____________為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。 (5) 牛是反芻動物，消化道并不能分泌纖維素酶，但在其瘤胃中生活著大量的微生物，可以幫助牛消化纖維素，這些微生物與牛的關(guān)系是________________。 【答案】(1) 人工授精　(2) 獲能　囊胚?、佗凇?3) 分娩更加順利，新生牛犢存活率高；有利于荷斯坦奶牛產(chǎn)奶　胚胎分割　(4) 毛囊細胞中存在DNA　脫氧核苷酸　(5) 互利共生 【解析】(1) 為提高奶牛的受孕率，通常采用人工授精的方法。(2) 過程①為精子的采集，需經(jīng)獲能處理后方

61、有受精的能力；過程④是胚胎移植，移植的胚胎是囊胚期的早期胚胎；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，為圖示過程的①②。(3) 中國荷斯坦奶牛具有體型大、產(chǎn)奶量高、產(chǎn)犢體重 (40～50 kg)高等優(yōu)點，因此相對于和牛來說，分娩更加順利，新生牛犢存活率高，更有利于產(chǎn)奶等；為了提高已有胚胎的利用率，還可采取胚分割技術(shù)獲得更多的相同胚胎。(4) 剪取的毛發(fā)是毛干部分，DNA含量低且不易提取，而毛囊細胞中DNA含量高，利于檢測；制備DNA熒光探針的原料是以熒光標(biāo)記的脫氧核苷酸。(5) 瘤胃中生活著大量的微生物，可以幫助牛消化纖維素，而牛為微生物提供良好的生活環(huán)境和營養(yǎng)，因而它們是互利共生的關(guān)系 內(nèi)容總結(jié) （1）b、 移植胚胎來源及生殖方式eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(核移植\o(――→,\s\up7(早期胚胎培養(yǎng)))無性繁殖,體外受精\o(――→,\s\up7(早期胚胎培養(yǎng)))有性生殖,體內(nèi)受精→沖卵→移植→有性生殖)) c、促性腺激素兩次使用：①同期發(fā)情處理 （2）【答案】(1) 人工授精　(2) 獲能　囊胚?、佗凇?3) 分娩更加順利，新生牛犢存活率高