2020屆高考生物藝考生大二輪總復(fù)習(xí) 上篇 專題九 生物技術(shù)與工程 第16講 胚胎工程、生物技術(shù)安全性與倫理問題 高頻命題點(diǎn)1 胚胎工程教學(xué)案

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1、第16講胚胎工程、生物技術(shù)安全性與倫理問題 最新考綱1動(dòng)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(xì)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()；7.簡述生態(tài)工程的原理()；8.生態(tài)工程的實(shí)例()。精讀教材記一記1卵子發(fā)生與受精的三時(shí)段(1)性別分化后的胎兒期：“卵巢”內(nèi)卵原細(xì)胞初級卵母細(xì)胞(2)初情期：“卵巢”內(nèi)初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管。(3)受精時(shí)：“輸卵管”內(nèi)精子與卵子結(jié)合時(shí)，次級卵母細(xì)胞產(chǎn)生一個(gè)成熟卵子和第二極體。2培養(yǎng)液的成分及早期胚胎去向(1)培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽

2、(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。(2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。3胚胎移植的4大生理學(xué)基礎(chǔ)(1)供體、受體的生殖器官變化相同故可進(jìn)行胚胎空間位置轉(zhuǎn)移。(2)早期胚胎與母體無聯(lián)系故可沖出胚胎(3)受體對外來胚胎無免疫排斥反應(yīng)故可作代孕母體(4)供體胚胎的遺傳特性不影響孕育過程故可維持胎兒優(yōu)良遺傳特性4胚胎工程中的6個(gè)“兩”(1)受精的標(biāo)志是卵細(xì)胞膜和透明帶之間觀察到兩個(gè)極體，受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合完成。(2)胚胎移植過程中兩次使用激素第一次是對供受體進(jìn)行同期發(fā)情處理。第二次用于供體的超數(shù)排卵。(3)胚胎移植過程中兩次檢查第一次對收集的胚胎進(jìn)

3、行檢查。第二次對受體是否妊娠進(jìn)行檢查。(4)兩次沖卵胚胎移植過程沖出的是早期胚胎。體外受精過程沖出的是卵子。(5)可胚胎移植或分割的兩個(gè)時(shí)期：桑椹胚和囊胚。(6)胚胎干細(xì)胞的兩個(gè)來源：早期胚胎和原始性腺。5試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒(1)設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程。(2)試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(3)兩者都是體外受精，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。自我診斷判一判(1)卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)的增加而不斷增大。()(2)受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進(jìn)行胚胎移植。()(3)培養(yǎng)早期胚胎的培養(yǎng)液中含維生素、激素等

4、多種能源物質(zhì)。()(4)早期胚胎培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清。()(5)在胚胎移植時(shí)，對供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理。()(6)胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。()(7)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個(gè)基因型完全相同的胚胎。()(8)胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)。()(9)轉(zhuǎn)基因生物不改變生物原有的分類地位、減少了農(nóng)藥使用、保護(hù)了農(nóng)田土壤環(huán)境。()(10)克隆人違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用。()(11)我國禁止生殖性克隆，不反對治療性克隆。()(12)設(shè)計(jì)試管嬰兒不需要對胚胎進(jìn)行基因檢測。()(13)單一人工林比天然混合林穩(wěn)定性低，易爆發(fā)

5、蟲害協(xié)調(diào)與平衡原理。()(14)草原確定合理載畜量，不能過度放牧協(xié)調(diào)與平衡原理。()高頻命題點(diǎn)1胚胎工程真題領(lǐng)航目標(biāo)方向?qū)敫呖?(2018全國卷，38)2018年細(xì)胞期刊報(bào)道，中國科學(xué)家率先成功地應(yīng)用體細(xì)胞對非人靈長類動(dòng)物進(jìn)行克隆，獲得兩只克隆猴“中中”和“華華”?；卮鹣铝袉栴}：(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指_。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細(xì)胞的染色體數(shù)目_(填“減半”“加倍”或“不變”)。(2)哺乳動(dòng)物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，胚胎細(xì)胞核移植獲得克隆動(dòng)物的難度_(填“大于”或“小于”)體細(xì)胞核移植，其原因是_。(3)在哺乳

6、動(dòng)物核移植的過程中，若分別以雌性個(gè)體和雄性個(gè)體的體細(xì)胞作為核供體，通常，所得到的兩個(gè)克隆動(dòng)物體細(xì)胞的常染色體數(shù)目_(填“相同”或“不同”)，性染色體組合_(填“相同”或“不同”)。解析：(1)動(dòng)物細(xì)胞核移植是指動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，最終發(fā)育為一個(gè)個(gè)體。克隆猴的染色體全部來自核供體。克隆猴的體細(xì)胞的染色體與核供體一樣。(2)胚胎細(xì)胞的分化程度低，其全能性較高，易表現(xiàn)出核全能性，而體細(xì)胞則相反；(3)哺乳動(dòng)物的性別決定方式是XY型，XX為雌性，XY為雄性，兩者的常染色體數(shù)目相同，性染色體組合不同答案：(1)將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移

7、入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，最終發(fā)育為一個(gè)個(gè)體不變(2)小于胚胎細(xì)胞分化程度低，全能性高，易表現(xiàn)核全能性(3)相同不同2(全國卷)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_。過程表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用_的方法。代表的過程是_。(2)經(jīng)過多次傳代后，供體細(xì)胞中_的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是_。(4)與克隆羊“多莉(利)

8、”培育成功一樣，其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了_。解析：(1)提供體細(xì)胞的供體可能為雌性，也可能為雄性，因此圖中A(正常細(xì)胞核)的性染色體組成為XX或XY。常采用顯微操作去核法來去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。過程表示將早期胚胎移入受體，其過程為胚胎移植。(2)取供體動(dòng)物的體細(xì)胞培養(yǎng)，一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。超過10代繼續(xù)培養(yǎng)，則其遺傳物質(zhì)(或核型)的穩(wěn)定性會(huì)降低。(3)克隆動(dòng)物的細(xì)胞核基因來自供體，因此大部分性狀與供體相同，但細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體(或提供卵母細(xì)胞的個(gè)體)，即卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對克隆動(dòng)物的性狀

9、產(chǎn)生影響，這就決定了克隆動(dòng)物的性狀與供體不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的培育采用的是核移植技術(shù)，核移植技術(shù)的原理是：已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。答案：(1)XX或XY顯微操作(去核法)胚胎移植(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響(4)已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。知識拓展培養(yǎng)學(xué)生文字表達(dá)能力1用什么方法可去除次級卵母細(xì)胞中的極體和細(xì)胞核？_答案：顯微操作去核方法或梯度離心，紫外光短時(shí)間照射，化學(xué)物質(zhì)處理等。2經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代都屬于有性生殖嗎？_答案：胚胎移植產(chǎn)生后代屬于有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的(有性生殖)，還是核移植技術(shù)形成

10、的重組細(xì)胞發(fā)育而成的或胚胎分割形成的(無性生殖)。核心整合掌握必備生物知識1必須記住哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育過程(填空)早期胚胎培養(yǎng)中培養(yǎng)液的成分及早期胚胎去向(1)培養(yǎng)液成分：無機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。(2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。2理清胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細(xì)胞的內(nèi)在聯(lián)系(填空)(1)實(shí)質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換。(2)兩次使用激素第一次：同期發(fā)情處理。第二次：促性腺激素，供體超數(shù)排卵處理。(3)“沖卵”的不同胚胎移植過程沖出的是早期胚胎。體外受精過程沖出的是卵子。(4)兩次檢查：第一次對收集的胚

11、胎進(jìn)行檢查；第二次對受體是否妊娠進(jìn)行檢查。考向立意突顯生命觀念能力和科學(xué)思維能力考向一以胚胎工程的流程為載體，考查學(xué)生對胚胎工程的理解1荷斯坦奶牛是世界上產(chǎn)奶量最高的奶牛品種之一。某良種公司引進(jìn)純種荷斯坦奶牛，并用以下途徑繁育出荷斯坦良種奶牛群體。請回答以下問題。(1)請把上面空格的內(nèi)容補(bǔ)充完整：_激素；_處理；_。(2)該公司為了在短時(shí)間內(nèi)得到更多的良種奶牛，常常在進(jìn)行過程之前采用_技術(shù)進(jìn)行操作。若進(jìn)行操作的是囊胚階段的胚胎，要注意的是_。(3)若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型相同嗎？_(填“一定不相同”或“可能不相同”或“一定相同”)。為什么？_。(4)為了確保得到雌性的

12、奶牛，往往需要對移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定，請舉出一種對早期胚胎進(jìn)行性別鑒定的方法(只需寫出名稱或簡要原理)_。解析：(1)對良種荷斯坦母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理時(shí)需使用促性腺激素。對受體母牛要進(jìn)行同期發(fā)情處理，以使其生殖器官的生理變化與供體相同。質(zhì)量檢查、培養(yǎng)合格的早期胚胎可以進(jìn)行胚胎移植。(2)欲得到更多的良種奶牛，常常在進(jìn)行胚胎移植之前采用胚胎分割技術(shù)進(jìn)行操作。對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。(3)若一次給受體母牛移入多個(gè)胚胎，產(chǎn)生的多個(gè)后代基因型可能不相同，因?yàn)檫@些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來。(4)對移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí)，可取滋養(yǎng)層細(xì)胞，利用DNA分子雜交技術(shù)，

13、做DNA分析性別鑒定。答案：(1)促性腺同期發(fā)情胚胎移植(2)胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(3)可能不相同因?yàn)檫@些胚胎可能由不同的受精卵發(fā)育而來(4)DNA分子雜交技術(shù)22018年1月25日，我國研究人員在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，經(jīng)體細(xì)胞核移植技術(shù)培育出第一批靈長類動(dòng)物食蟹猴，可作為研究癌癥等人類疾病的動(dòng)物模型。下圖為體細(xì)胞核移植技術(shù)培育食蟹猴的操作過程，請回答：(1)2001年，美國科學(xué)家已經(jīng)培育出胚胎細(xì)胞核移植猴。獲得食蟹猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植，原因是_。(2)進(jìn)行過程時(shí)，為提供成纖維細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)措施是_其目的是_。(3

14、)據(jù)圖分析，過程是利用_法將成纖維細(xì)胞注入猴去核的M中期卵母細(xì)胞的_。(4)圖中過程的實(shí)質(zhì)是早期胚胎在_條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(5)上述實(shí)驗(yàn)的突破之處是使用了去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，在確定其作用時(shí)，研究人員用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)融合細(xì)胞得到A組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用正常培養(yǎng)液培養(yǎng)向融合細(xì)胞中注入去甲基化酶(Kd4d)的mRNA的融合細(xì)胞得到B組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。下圖中X為融合細(xì)胞發(fā)育成的胚胎數(shù)、Y為囊胚數(shù)、Z為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)數(shù)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，Kd4d的mRNA的作用是既能提高_(dá)又能提高_(dá)。解析：(1)由于體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性較難，所以食蟹猴的體細(xì)胞核移植技術(shù)難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。(2)過程表示

15、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，為了提供細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，應(yīng)該定期更換培養(yǎng)液，以防止成纖維細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害。(3)圖中過程表示利用顯微注射法將成纖維細(xì)胞注入猴去核的M中期卵母細(xì)胞的卵細(xì)胞膜與透明帶之間。(4)過程表示胚胎移植，其實(shí)質(zhì)是早期胚胎在相同生理?xiàng)l件下空間位置的轉(zhuǎn)移。(5)據(jù)圖分析，B組的囊胚形成率、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成率都明顯高于A組，說明Kd4d的mRNA既能提高融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率。答案：(1)體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性較難(2)定期更換培養(yǎng)液防止成纖維細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對細(xì)胞自身造成危害(3)顯微注射卵細(xì)胞膜與透明帶之間(4)相同生理(5)融合細(xì)胞發(fā)育成囊胚的成功率囊胚中內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的形成率- 9 -