2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十一單元 現(xiàn)代生物科技專題 第三講 胚胎工程及倫理問題學(xué)案 新人教版

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1、第三講胚胎工程及倫理問題考綱展示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.生物技術(shù)中的倫理問題()授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第261頁一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1精子與卵子的發(fā)生項(xiàng)目精子的發(fā)生卵子的發(fā)生場(chǎng)所睪丸曲細(xì)精管卵巢時(shí)間從初情期開始從胚胎出現(xiàn)性別分化后變形變形不需變形分裂均等分裂不均等分裂結(jié)果形成4個(gè)精子形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體2.受精(1)精子獲能：剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。(2)卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟，到減中期時(shí)期，才具備與精子受精的能力。(3)受精

2、過程主要包括：精子穿過放射冠和透明帶，進(jìn)入卵細(xì)胞膜，原核形成融合。3胚胎發(fā)育過程：受精卵卵裂囊胚原腸胚組織器官分化幼體。(1)哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育是在輸卵管中進(jìn)行的，一般到桑椹胚期進(jìn)入子宮，囊胚期著床。(2)卵裂：細(xì)胞分裂方式是有絲分裂。(3)囊胚：由滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)構(gòu)成，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育全能性，能分化出幼體動(dòng)物的所有組織器官。(4)原腸胚：出現(xiàn)了三個(gè)胚層和原腸腔。二、體外受精、胚胎移植、胚胎分割與胚胎干細(xì)胞1體外受精(1)精子的采集與獲能：獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。(2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：給哺乳動(dòng)物注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵，然后從輸卵管中沖出；也可從廢棄的卵巢或活體卵巢

3、中采集，但需要培養(yǎng)到減中期時(shí)，才可受精。(3)體外受精：獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫?早期胚胎培養(yǎng)(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。3胚胎移植(1)地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。(2)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)移入：動(dòng)物發(fā)情排卵后，在一段時(shí)間內(nèi)同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。收集：早期胚胎處于游離狀態(tài)。存活：受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥。遺傳特征：供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。(3)基本程序：對(duì)供、受體的選擇和處

4、理配種或進(jìn)行人工授精對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎移植移植后檢查。(4)意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。4胚胎分割(1)材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(2)實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無性繁殖或克隆。(3)注意：對(duì)囊胚分割時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。5胚胎干細(xì)胞(1)來源：早期胚胎或原始性腺。(2)特點(diǎn)：形態(tài)上，體積小、核大、核仁明顯；功能上，具有發(fā)育的全能性；體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。(3)培養(yǎng)過程(4)應(yīng)用可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律。是在體外條件下研究細(xì)胞分化的理想材料?？梢杂糜谥委熑祟惖哪承╊B疾，

5、如帕金森綜合征等。移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。定向培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。三、生物技術(shù)中的倫理問題1人類克隆問題(1)治療性克隆和生殖性克隆的比較類型項(xiàng)目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的從胚胎中取出干細(xì)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(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬無性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同(2)態(tài)度：中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，但不反對(duì)治療性克隆。2試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較如圖，后者比前者多了過程：(1)不同點(diǎn)所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)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

6、不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷或基因診斷。應(yīng)用：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。(2)相同點(diǎn)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。3基因檢測(cè)(1)概念：通過基因芯片對(duì)被檢測(cè)者細(xì)胞中的DNA分子或蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，分析出被檢測(cè)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)。(2)原理：DNA分子雜交。(3)爭(zhēng)論焦點(diǎn)基因檢測(cè)能否達(dá)到預(yù)防疾病的目的。是否引起基因歧視、個(gè)人婚姻困難、人際關(guān)系疏遠(yuǎn)等嚴(yán)重后果。1受精過程：獲能的精子穿過放射冠和透明帶精卵通過細(xì)胞表面的糖蛋白相互識(shí)別精子遺傳物質(zhì)進(jìn)入卵細(xì)胞。2胚胎發(fā)育過程：受精卵卵裂桑椹胚

7、囊胚原腸胚組織器官分化幼體。3體外受精過程受精4胚胎移植的基本程序：對(duì)供、受體的選擇和處理配種或進(jìn)行人工授精對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存胚胎移植移植后檢查。有關(guān)胚胎工程的6個(gè)易混易錯(cuò)點(diǎn)(1)受精卵進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成桑椹胚；細(xì)胞分化開始于囊胚，桑椹胚的形成沒有經(jīng)過細(xì)胞分化。(2)囊胚細(xì)胞開始分化，但囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性。(3)激素應(yīng)用：胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次對(duì)受體、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理用的是孕激素；第二次用于供體超數(shù)排卵的是促性腺激素。(4)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母牛是否妊娠進(jìn)行檢查。(5)犢牛性狀：胚胎移植產(chǎn)下的犢牛性狀取決于所

8、用公牛和供體母牛，性別取決于公牛提供何種類型的精子，與受體母牛沒有關(guān)系。(6)胚胎移植時(shí)間：不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)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，人胚胎可在816個(gè)細(xì)胞階段移植。幾乎所有動(dòng)物都不能培養(yǎng)到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞分化程度較高，移植成功率很低。授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第263頁考點(diǎn)一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育核心考點(diǎn)通關(guān)1精子的發(fā)生(1)不同種動(dòng)物精子的形態(tài)相似，大小略有不同，但與動(dòng)物的體型大小無關(guān)。(2)精子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是連續(xù)的，是在睪丸的曲細(xì)精管內(nèi)進(jìn)行的。卵子的發(fā)生中兩次減數(shù)分裂是不連續(xù)的，減數(shù)第一次分裂在卵巢內(nèi)完成，產(chǎn)生一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和第一

9、極體，進(jìn)入輸卵管在與精子的結(jié)合過程中完成減數(shù)第二次分裂，產(chǎn)生一個(gè)成熟的卵子和第二極體。當(dāng)原核融合時(shí)，第一極體完成分裂，形成2個(gè)第二極體。有的哺乳動(dòng)物的第一極體不再分裂。2卵子的發(fā)生(1)哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備，是在出生前(即胎兒時(shí)期)完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。(2)哺乳動(dòng)物卵巢、卵泡和卵子的關(guān)系：卵巢是卵子形成、卵泡存在的場(chǎng)所，內(nèi)部包含許許多多不同發(fā)育階段的卵泡，而成熟的卵泡中可釋放出卵子，其中卵子的外面有輔助結(jié)構(gòu)透明帶，由卵丘細(xì)胞(卵泡細(xì)胞)形成放射冠。3受精過程中的“三大反應(yīng)”和防止多精子入卵受精的“兩道屏障”(1)頂體反應(yīng)：精子釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細(xì)胞間

10、的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。(2)透明帶反應(yīng)：在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。(3)卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，這是防止多精子入卵受精的第二道屏障。4胚胎發(fā)育過程(1)起點(diǎn)是受精卵分裂，在輸卵管內(nèi)完成受精作用時(shí)即已開始，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。(2)卵裂期的特點(diǎn)：細(xì)胞有絲分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，但胚胎總體積并不增加或略縮小，因此每個(gè)細(xì)胞的體積會(huì)隨分裂的進(jìn)行不斷縮小，但核內(nèi)遺傳物質(zhì)并未減少。(3)桑椹胚以前的細(xì)胞均未分化，細(xì)胞全能性最高，是胚胎分割的最佳時(shí)期。(4)桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細(xì)

11、胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。易混易錯(cuò)受體及胚胎發(fā)育的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)受精過程的三個(gè)易混點(diǎn)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量。排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。受精的標(biāo)志受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體；而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。(2)卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律有機(jī)物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。細(xì)胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減小。細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)

12、細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。針對(duì)訓(xùn)練1如圖為經(jīng)過體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，請(qǐng)回答下列問題：(1)A細(xì)胞是_，在進(jìn)行體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行_處理。(2)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育到_時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作。(3)指的是_。(4)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有相同遺傳性狀的根本原因是_。(5)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意_。(6)受體母牛必須和供體牛屬于_。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是_。解析：將獲能精子與處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞融合即可得到受精卵，受精卵經(jīng)過體外培養(yǎng)形成早期胚胎。為了快速繁育優(yōu)良品種，可以采用胚胎分割的技術(shù)手段，即選擇發(fā)育良

13、好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割，分割后產(chǎn)生的個(gè)體因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)相同，所以性狀表現(xiàn)很相似。在對(duì)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，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。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)，這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。答案：(1)次級(jí)卵母細(xì)胞獲能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)來源于同一個(gè)受精卵，具有相同的遺傳物質(zhì)(5)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育(6)同一物種受體子宮對(duì)外來胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)考點(diǎn)二胚胎工程的應(yīng)用及前景核心考點(diǎn)通關(guān)1胚胎工程的操作流程分析(1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)哺乳動(dòng)物

14、排卵后，同種動(dòng)物供、受體生殖器官的生理變化是相同的，這是胚胎能夠移入受體的生理基礎(chǔ)。早期胚胎形成后，未與母體子宮建立聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)，這是胚胎收集的生理基礎(chǔ)。受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這是胚胎在受體內(nèi)能夠存活的生理基礎(chǔ)。供體胚胎可與受體子宮建立聯(lián)系，且不影響供體胚胎的遺傳特性，這是供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎(chǔ)。(2)實(shí)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)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來的優(yōu)良特性。(3)優(yōu)勢(shì)：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展。(4)胚胎移植過程中兩次使用激素

15、：第一次常用孕激素對(duì)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。(5)胚胎移植過程中有兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(6)胚胎移植的意義：加速育種工作和品種改良；大量節(jié)省購買種畜的費(fèi)用；一胎多產(chǎn)；保存品種資源和瀕危物種；可充分發(fā)揮優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能，縮短繁殖周期，增加一生繁殖的后代數(shù)量。特別提醒胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的，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。2胚胎分割(1)概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成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)理論基礎(chǔ)：細(xì)

16、胞的全能性。(3)使用的主要儀器：實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀。(4)材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。(5)囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(6)意義：加快繁殖速度，是動(dòng)物無性繁殖或克隆的方法之一，其他克隆方法還有核移植。(7)特點(diǎn)：后代具有相同的遺傳物質(zhì)。3試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎(分割)移植實(shí)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)來自兩個(gè)個(gè)體遺傳物質(zhì)大部分來自供核生物體意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)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

17、救瀕危物種等特別提醒胚胎移植中供體與受體的確定：提供胚胎的個(gè)體稱為供體，接受胚胎移植的個(gè)體稱為受體；供體為優(yōu)良品種，作為受體的雌性動(dòng)物一般為常見的或現(xiàn)存量大的同種健康品種。針對(duì)訓(xùn)練2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，ah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_。

18、(3)圖中用到的激素是_，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是_。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。(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

19、。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)考點(diǎn)三干細(xì)胞培養(yǎng)及倫理問題核心考點(diǎn)通關(guān)一、干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用1干細(xì)胞的種類名稱全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞特點(diǎn)具有形成機(jī)體的組織或器官，甚至形成完整個(gè)體的潛能具有分化成多種細(xì)胞或組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個(gè)體只能分化成特定器官或具有特定功能的一類干細(xì)胞舉例受精卵、胚胎干細(xì)胞造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞應(yīng)用用于發(fā)生病變的器官移植等造血干細(xì)胞移植是治療血液系統(tǒng)疾病、遺傳性血液病等的有效手段通過神經(jīng)干細(xì)胞移植治療腦癱、頭顱外傷等病癥2.胚胎干細(xì)胞

20、的來源和特點(diǎn)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，包括人類囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長(zhǎng)期維持未分化狀態(tài)，又有全能分化的潛能，在體外培養(yǎng)時(shí)仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型，在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下，能分化成各類細(xì)胞。因此，它是細(xì)胞的源頭，是全能細(xì)胞，并能夠制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。3胚胎干細(xì)胞的培育過程4胚胎干細(xì)胞的主要用途(1)將胚胎干細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過胚激活、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植后直接由受體完成克隆動(dòng)物。(2)培育出人造組織器官，用于器官移植。(3)改良創(chuàng)造動(dòng)物新品種。二、生物技術(shù)的倫理問題1試管嬰兒與克隆人(1)試管嬰兒的培育過程精子卵細(xì)胞受精卵嬰兒(2)克

21、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(xiàng)目治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的治療人類疾病用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬于無性繁殖；產(chǎn)生的新個(gè)體、新組織遺傳信息相同3.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較(1)不同點(diǎn)所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)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。圖中是試管嬰兒的培育過程，是設(shè)計(jì)試管嬰兒的培育過程。應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。(2)相同點(diǎn)：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。針對(duì)訓(xùn)練3(2017河南信陽模擬)“試管嬰兒”技

22、術(shù)是將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出，在體外完成受精，并在體外培養(yǎng)，使其發(fā)育到如圖所示的時(shí)期，再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒。它不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì)，也為人類的優(yōu)生開辟了新的途徑。據(jù)此回答：(1)“試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理是_。A有性生殖B組織培養(yǎng)C克隆技術(shù) D基因工程(2)人的受精卵通過卵裂，逐漸形成大量形態(tài)、功能不同的細(xì)胞、組織，進(jìn)而形成器官和系統(tǒng)。從細(xì)胞水平看，卵裂的分裂方式是_。(3)圖示時(shí)期是胚胎發(fā)育的_期。(4)在該圖下一時(shí)期，b細(xì)胞最可能成為_胚層的一部分。(5)要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是_。雙胞胎的性別是否相同？_。(6)現(xiàn)在大多數(shù)人

23、反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別，其原因是什么？_。解析：(1)試管嬰兒技術(shù)實(shí)際是體外受精，即經(jīng)過精卵結(jié)合，所以是有性生殖。(2)卵裂是指在透明帶中進(jìn)行的早期胚胎發(fā)育，細(xì)胞數(shù)目不斷增多，此時(shí)的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂。(3)圖示時(shí)期的特點(diǎn)是含有一個(gè)腔，即囊胚腔，所以稱為囊胚期。(4)圖示胚胎發(fā)育過程中，b細(xì)胞從囊胚表面運(yùn)動(dòng)到內(nèi)部，形成一層內(nèi)層細(xì)胞，最終形成內(nèi)胚層。(5)將一個(gè)受精卵發(fā)育形成的早期胚胎一分為二，再移植到母體子宮發(fā)育，可形成兩個(gè)嬰兒，即同卵雙胞胎，性別相同。(6)濫用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)設(shè)計(jì)嬰兒性別會(huì)引起性別比例失調(diào)，且違反了倫理道德。答案：(1)A(2)有絲分裂(3)囊胚(4)內(nèi)(5)胚胎分割移植相同

24、(6)破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第266頁練全國(guó)高考真題知考查重點(diǎn)1(2013高考新課標(biāo)全國(guó)卷)閱讀如下資料：資料甲：科學(xué)家將牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。資料乙：T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性?？茖W(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行了改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔谠摪腚装彼崤c第97位的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。資料丙：兔甲和兔乙是同一物種的兩個(gè)雌性個(gè)體，科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi)，成功產(chǎn)出兔甲的后代，證實(shí)了同一物種

25、的胚胎可在不同個(gè)體的體內(nèi)發(fā)育?；卮鹣铝袉栴}：(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用_法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是_和_。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時(shí)，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是_。(2)資料乙中的技術(shù)屬于_工程的范疇，該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)_進(jìn)行改造，或制造一種_的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的_序列發(fā)生了改變。(3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到_種的、生理狀態(tài)相同的另一個(gè)雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中，兔甲稱為_體，兔乙

26、稱為_體。解析：(1)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法；構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)目的基因所在的DNA和載體進(jìn)行切割，還需要DNA連接酶將目的基因與載體結(jié)合；農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，故可用農(nóng)桿菌感染植物，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。(2)資料乙中的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇，通過改造基因，對(duì)T4溶菌酶這種蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，使組成該酶的氨基酸序列發(fā)生了改變，從而提高了T4溶菌酶的耐熱性。(3)由于同一物種的生理特性相同，因此進(jìn)行胚胎移植時(shí)，受體與供體物種相同，易于成功；兔甲是提供胚胎的個(gè)體，稱為供體，兔乙是接受胚胎的個(gè)體，稱為

27、受體。答案：(1)顯微注射限制性內(nèi)切酶DNA連接酶農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中(2)蛋白質(zhì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)新蛋白質(zhì)氨基酸(3)同供受2(2015高考山東卷)治療性克隆對(duì)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)過程采用的是細(xì)胞工程中的_技術(shù)，過程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(shí)，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(shí)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

28、以來自囊胚中的_。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(gè)體_(填“A”或“B”)，則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。解析：(1)由圖示可知，過程表示利用個(gè)體A的去核卵(母)細(xì)胞和個(gè)體B的體細(xì)胞核通過核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞；過程表示將重組細(xì)胞進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)，培養(yǎng)至囊胚期，然后從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲取胚胎干細(xì)胞，之后定向誘導(dǎo)分化形成所需要的組織器官并進(jìn)行器官移植。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要適宜的外界條件，例如無菌無毒的環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境等，其中CO2用以維持培養(yǎng)液的pH。(3)基因工程中需要用限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，以獲得相同的末端，再用DNA連接酶連接成

29、基因表達(dá)載體；基因表達(dá)載體包含目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等結(jié)構(gòu)，標(biāo)記基因用于篩選成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞來自內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞或原始性腺細(xì)胞；圖示克隆器官細(xì)胞核來自個(gè)體B，獲得的組織器官與個(gè)體B不會(huì)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(兩空可顛倒)標(biāo)記(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B3(2015高考重慶卷)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

30、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)。解析：(1)B為適宜本地生長(zhǎng)的母牛，選擇B作為母本可保證胚胎在母體內(nèi)正常

31、生長(zhǎng)發(fā)育。具高產(chǎn)奶基因的純種公牛與具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種母牛雜交的后代C未表現(xiàn)出高產(chǎn)奶性狀，說明高產(chǎn)奶是隱性性狀(假設(shè)由基因a控制)；同時(shí)C表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，說明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(假設(shè)由基因B控制)。A(aabb) B(AABB)C(AaBb)， A(aabbXY)C(AaBbXX)1/8aaBbXX。(2)胚胎工程中精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行獲能處理；卵子的成熟在受精過程(即圖中)中完成。在胚胎培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中的葡萄糖的作用是供能。為篩選出具有優(yōu)良性狀(即高產(chǎn)奶、適宜本地生長(zhǎng))的母牛，在胚胎移植前需鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因。(3)采用胚胎分割技術(shù)可提高已有胚胎

32、的利用率。答案：(1)生長(zhǎng)發(fā)育(或胚胎發(fā)育)隱性 A C1/8(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4(2015高考安徽卷)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊，以便通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子醫(yī)用蛋白，其技術(shù)路線如圖。(1)由過程獲得的A為_。(2)在核移植之前，必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核，目的是_。受體應(yīng)選用_期卵母細(xì)胞。(3)進(jìn)行胚胎移植時(shí)，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生_，這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。(4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆，理論上可獲得無限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊，這是因?yàn)開。解析：(1)依據(jù)圖示，為表達(dá)載體

33、構(gòu)建過程，A為含有目的基因的表達(dá)載體。(2)在核移植前，去掉受體卵母細(xì)胞核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞；受體細(xì)胞應(yīng)選用減中期的卵母細(xì)胞。(3)在胚胎移植時(shí)，代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為重組胚胎的存活提供了可能。(4)由于整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，故理論上可獲得無限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊。答案：(1)含目的基因的表達(dá)載體(2)保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細(xì)胞M(3)免疫排斥反應(yīng)(4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)練各地市模擬知命題熱點(diǎn)5(2017廣東六校聯(lián)考)為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方法，請(qǐng)根據(jù)圖示

34、信息回答下列問題。(1)試管牛的培育屬于_(填“有性繁殖”或“無性繁殖”)；試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、_等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是_。(2)促使B牛多排卵的激素一般是_。對(duì)B牛和D牛要進(jìn)行_處理。(3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是_。(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將_和乳腺蛋白基因的_、_等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是_)，再通過_法導(dǎo)入牛的_中。解析：(1)試管牛的培育屬于有性繁殖，試管牛和克隆牛的培育過程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。

35、(2)一般用促性腺激素處理供體母牛，促使其超數(shù)排卵；胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體母畜和供體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)在受精的過程中，卵子受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體。(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子、終止子等調(diào)控組件重組在一起(該過程需要用到的酶是限制酶和DNA連接酶)，再通過顯微注射法導(dǎo)入牛的受精卵中。答案：(1)有性繁殖胚胎移植動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性(2)促性腺激素同期發(fā)情(3)在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體(4)生長(zhǎng)激素基因啟動(dòng)子終止子限制酶和DNA連接酶顯微注射受精卵授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第375頁一

36、、選擇題1奧地利科學(xué)家已經(jīng)使用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育出微型人腦。部分培育過程為科研人員選取人類胚胎干細(xì)胞或成人皮膚細(xì)胞，將其培育成神經(jīng)外胚層，再放入特制的凝膠中，引導(dǎo)組織進(jìn)一步生長(zhǎng)。請(qǐng)回答下列有關(guān)胚胎工程的問題：(1)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞又叫ES或EK細(xì)胞，是從_或_中分離出來的一類細(xì)胞。這種細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小、_大、核仁明顯；在功能上，具有_，即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。(2)利用胚胎干細(xì)胞可治療肝衰竭，實(shí)現(xiàn)此過程的最重要的原因是_(填“細(xì)胞分裂”或“細(xì)胞分化”)。(3)胚胎工程的應(yīng)用除上述的胚胎干細(xì)胞之外，還包括_和胚胎分割。其中胚胎分割要選取發(fā)育良好，形態(tài)正常的_；對(duì)囊

37、胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將_，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)在胚胎分割過程中，做DNA分析性別鑒定時(shí)，一般要選取_細(xì)胞。通過胚胎分割產(chǎn)生的后代的性別_(填“相同”或“不同”)。解析：(1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性。(2)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能，因此治療肝衰竭主要利用的就是這一特性。(3)胚胎工程的應(yīng)用包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干細(xì)胞；一般選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行胚胎分割；

38、對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)做DNA分析性別鑒定時(shí)一般要選取滋養(yǎng)層細(xì)胞，通過胚胎分割產(chǎn)生相同性別的子代。答案：(1)早期胚胎原始性腺細(xì)胞核發(fā)育的全能性(2)細(xì)胞分化(3)胚胎移植桑椹胚或囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割(4)滋養(yǎng)層相同2哺乳動(dòng)物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段，該項(xiàng)技術(shù)為研究隱性基因功能提供了理想的細(xì)胞模型。下圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法。請(qǐng)分析回答。(1)方法一中，研究人員需對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠注射_，使其_，從而獲得更多的卵母細(xì)胞。用SrCl2溶液處理、激活卵母細(xì)胞，在體外選用特制的培養(yǎng)液培養(yǎng)至_期，

39、從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離、篩選出胚胎干細(xì)胞。采用這種方法獲得的單倍體胚胎干細(xì)胞稱為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞。(2)采用方法二可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。受精階段，防止多精入卵的第一道屏障是_。研究人員用特定方法去除細(xì)胞M中的_原核，再對(duì)處理后的細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、分離和篩選。(3)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠單倍體胚胎干細(xì)胞存在自發(fā)二倍體化的現(xiàn)象。為此，可以通過測(cè)定并分析細(xì)胞內(nèi)DNA分子的含量，或利用顯微鏡觀察處于_(寫出分裂類型及時(shí)期)細(xì)胞的染色體數(shù)目進(jìn)行確定。解析：(1)超數(shù)排卵利用的激素是促性腺激素。胚胎發(fā)育到囊胚階段出現(xiàn)細(xì)胞分化，形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。(2)防止多精入卵的第一道屏障是透明帶反應(yīng)。將受精卵中的雌原核去掉

40、，保留雄原核，經(jīng)培育可以得到孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。(3)觀察染色體形態(tài)、計(jì)數(shù)染色體數(shù)目的最佳時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂中期，因?yàn)榇藭r(shí)染色體螺旋化程度最高且著絲點(diǎn)整齊排列在赤道板上。答案：(1)促性腺激素超數(shù)排卵囊胚(2)透明帶反應(yīng)雌(3)有絲分裂中期32013年12月20日，美國(guó)細(xì)胞雜志發(fā)布，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先完成了“單個(gè)卵細(xì)胞的高精度基因組測(cè)序”，該技術(shù)或可將試管嬰兒的活產(chǎn)成功率從30%提至60%，并檢測(cè)與遺傳疾病有關(guān)的DNA序列變異，降低帕金森氏綜合征等疾病遺傳到下一代的風(fēng)險(xiǎn)。(1)“試管嬰兒”技術(shù)與克隆人本質(zhì)的區(qū)別是前者為_生殖方式。(2)獲得“試管嬰兒”需要的胚胎工程技術(shù)有_、_和胚胎移

41、植等。胚胎移植通常要將胚胎培養(yǎng)到_階段。理論上要得到“同卵雙胞胎”，采用的技術(shù)是_。(3)在醫(yī)學(xué)上可用_細(xì)胞來治療帕金森氏綜合征。該細(xì)胞是由_中分離出來的一類細(xì)胞。(4)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒，其原因是_。解析：(1)試管嬰兒是由受精卵發(fā)育來的，屬于有性生殖，克隆屬于無性生殖。(2)胚胎需發(fā)育到桑椹胚或囊胚時(shí)期才能進(jìn)行移植。(3)胚胎干細(xì)胞具有全能性，可通過胚胎干細(xì)胞移植來治療某些由于細(xì)胞功能問題引起的疾病。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒會(huì)淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部分人認(rèn)為這是對(duì)生命的不尊重，從而引發(fā)倫理問題。答案：(1)有性(2)早期胚胎培養(yǎng)體外受精桑椹胚或囊胚胚胎分割(3)胚胎干(E

42、S、EK)早期胚胎或原始性腺(4)對(duì)生命不尊重，違反倫理道德4電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲，現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)中，通常用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞，這是因?yàn)镋S細(xì)胞在功能上具有_特征。這種細(xì)胞一般可以從哺乳動(dòng)物的_或_中分離出來。(2)在培養(yǎng)重組細(xì)胞時(shí)，為了維持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入_。為防止雜菌污染，可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的_。(3)胚胎移植時(shí)，通常將早期胚胎移植到同種且_與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生_。正常發(fā)育后產(chǎn)出“蜘蛛羊”，這種生

43、殖方式為_。若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將_階段的胚胎進(jìn)行分割。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用_技術(shù)，先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊的染色體上。解析：(1)胚胎干細(xì)胞一般從哺乳動(dòng)物的原始性腺或早期胚胎中分離出來。由于胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，故常作為目的基因的受體細(xì)胞。(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，為了維持不分化的狀態(tài)，在培養(yǎng)液中要加入抑制因子。為防止雜菌污染，可以在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素。(3)受體對(duì)外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，所以胚胎移植時(shí)，通常將早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的同種動(dòng)物體內(nèi)。若需要一次產(chǎn)生多個(gè)個(gè)體，可將囊胚或桑椹胚階段的胚胎進(jìn)

44、行分割。(4)科學(xué)家為保證乳汁中有蛛絲蛋白，應(yīng)該用DNA分子雜交技術(shù)，先檢測(cè)蛛絲蛋白基因是否整合到了受體羊染色體上，也可使用抗原抗體法檢測(cè)乳汁中是否有蛛絲蛋白。答案：(1)發(fā)育的全能性原始性腺早期胚胎(2)抑制因子抗生素(3)生理狀態(tài)免疫排斥反應(yīng)無性生殖囊胚或桑椹胚(4)DNA分子雜交5我國(guó)首例“第三代試管嬰兒”在上海誕生，這是我國(guó)生殖輔助技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。請(qǐng)回答下列問題：(1)第一代試管嬰兒針對(duì)女性輸卵管堵塞患者，用穿刺針將_(填細(xì)胞名稱)取出，采集的細(xì)胞需要在體外培養(yǎng)成熟，才能與_受精。第二代試管嬰兒則針對(duì)男性少、弱、畸形精子癥患者，通過_技術(shù)將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)幫助受精。第三代試管嬰

45、兒要在胚胎移植前_，從而幫助更多的家庭生出健康的寶寶。(2)母體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生_，這為胚胎在母體內(nèi)存活提供了可能。(3)現(xiàn)在我國(guó)大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒性別，原因是_，在進(jìn)行試管嬰兒設(shè)計(jì)時(shí)一定不能違反_。解析：(1)第一代試管嬰兒技術(shù)中采集的卵母細(xì)胞在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，然后與獲能的精子結(jié)合，形成受精卵，經(jīng)短期培養(yǎng)后再植入母體子宮。第二代試管嬰兒技術(shù)中需要運(yùn)用顯微注射技術(shù)，將精子注入卵母細(xì)胞內(nèi)。第三代試管嬰兒，要在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。(2)胚胎移植的前提是受體對(duì)外來的胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)如果設(shè)計(jì)試管嬰兒性別得到允許，可能破壞人類正常的性別

46、比例。答案：(1)卵母細(xì)胞獲能的精子顯微注射對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(2)免疫排斥反應(yīng)(3)可能破壞人類正常的性別比例人類倫理道德6隨著生活水平的提高，糖尿病的患病率增加，胰島素是治療糖尿病的常用藥，可通過基因工程創(chuàng)造出“胰島素羊”(該羊的乳汁中含有胰島素)，為糖尿病患者帶來福音。利用該技術(shù)生產(chǎn)胰島素的過程如圖所示。重組DNA受體細(xì)胞轉(zhuǎn)基因羊提取胰島素回答下列問題：(1)為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生胰島素的基因可從cDNA文庫中獲取，然后與_相連構(gòu)建成為重組DNA；圖中過程是通過_等方法，將重組DNA導(dǎo)入羊的_獲得受體細(xì)胞。(2)圖中過程是先通過動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎，然后將胚胎移植到經(jīng)過_處理的受體母

47、羊子宮內(nèi)。目前對(duì)動(dòng)物細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加_。若利用一個(gè)早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行_處理。(3)若該“胰島素羊”(已知重組DNA已進(jìn)入細(xì)胞)乳汁中檢測(cè)到胰島素，其乳腺細(xì)胞分泌的胰島素與轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素相比所具有的優(yōu)點(diǎn)為_，原因是_。解析：(1)目的基因需要與運(yùn)載體結(jié)合構(gòu)建成為重組DNA才能導(dǎo)入受體細(xì)胞；若導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵內(nèi)常采用顯微注射法。(2)胚胎移植的受體動(dòng)物必須經(jīng)過同期發(fā)情處理。對(duì)動(dòng)物細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，在早期胚胎的培養(yǎng)中往往還需要添加動(dòng)物血清。若利用一個(gè)早期胚胎一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基

48、因“胰島素羊”，可將該胚胎進(jìn)行胚胎分割。(3)乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，故“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再加工。答案：(1)運(yùn)載體顯微注射受精卵(2)同期發(fā)情動(dòng)物血清胚胎分割(3)轉(zhuǎn)基因“胰島素羊”乳腺細(xì)胞分泌的胰島素有生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)基因“胰島素細(xì)菌”產(chǎn)生的胰島素?zé)o生物學(xué)活性，需要再加工乳腺細(xì)胞有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體，能加工相關(guān)蛋白質(zhì)，而細(xì)菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體7(2017山東泰安模擬)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型

49、大鼠的流程如圖所示。(1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠_中獲取。(2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為_，質(zhì)粒作為_，二者需用_切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有_有關(guān)。(3)子代大鼠如果_和_，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。(4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是_、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。解析：(1)卵母細(xì)胞經(jīng)排出后，一般是進(jìn)入輸卵管準(zhǔn)備受精，為獲得卵母細(xì)胞還可以從已處死的雌鼠卵巢收集，但死亡的時(shí)間不能太長(zhǎng)。(2)題中用高血壓的相關(guān)基因做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行致病機(jī)理的探討和治療藥物的篩選，該基

50、因是目的基因，該基因與載體質(zhì)粒相結(jié)合，可將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合需要用相同的限制酶進(jìn)行切割，以期得到相同的黏性末端。質(zhì)粒上一般含有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)。(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，要通過檢測(cè)看其是否能夠成功表達(dá)，可以從分子水平和個(gè)體水平進(jìn)行檢測(cè)。(4)胚胎工程技術(shù)一般包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎分割、胚胎移植等。答案：(1)卵巢(2)目的基因載體同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)限制酶切割位點(diǎn)(3)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白出現(xiàn)高血壓(4)體外受精8下圖為利用生物技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體和經(jīng)體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖所示制備單克隆抗體的過程，包括_和動(dòng)物

51、細(xì)胞培養(yǎng)兩個(gè)過程，在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，首先要將動(dòng)物組織剪碎，然后用_處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，制備成細(xì)胞懸液。(2)A細(xì)胞的特點(diǎn)是_，經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行_和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，最后進(jìn)行體內(nèi)或體外培養(yǎng)。(3)單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，具有_的特點(diǎn)。(4)圖所示過程為優(yōu)質(zhì)奶牛的培育過程，該過程需要進(jìn)行胚胎移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是_。(5)若要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)圖所示囊胚階段的胚胎進(jìn)行_，操作過程需要特別注意的問題是_，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。解析：(1)單克隆抗體的制備包括動(dòng)物

52、細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，需用胰蛋白酶處理。(2)A為雜交瘤細(xì)胞，既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備的優(yōu)點(diǎn)。(4)胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體對(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)要同時(shí)獲得多頭與此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛需采用胚胎分割技術(shù)，需要將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞融合胰蛋白酶(2)既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體克隆化培養(yǎng)(3)特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可以大量制備(4)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)胚胎分割移植(或胚胎分割)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割- 24 -