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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
【備考2023】高中生物新教材一輪復(fù)習學(xué)案
第36講　胚胎工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題
[素養(yǎng)目標]
1．對比自然胚胎發(fā)育和胚胎工程的操作過程，說出胚胎工程的原理及應(yīng)用。(生命觀念、科學(xué)思維)
2．關(guān)注生物技術(shù)的安全性與倫理問題。(社會責任)
　胚胎工程的理論基礎(chǔ)
1．胚胎工程概念的理解
2．受精
(1)概念：精子和卵子結(jié)合形成合子(受精卵)的過程。
(2)場所：自然條件下，哺乳動物的輸卵管內(nèi)。
(3)過程
3．胚胎早期發(fā)育
1．(選擇性必修3 P56黑體)胚胎工程的操作對象只能是早期胚胎。(×)
2．(選擇性必修3 P57正文)透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)是防止多精子入卵的兩道屏障。(√)
3．(選擇性必修3 P58正文)受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)進行有絲分裂，開始發(fā)育。(√)
4．(選擇性必修3 P58正文)卵裂階段細胞中有機物、DNA的含量增多，細胞體積增大。(×)
1．選擇性必修3 P56“相關(guān)信息”改編：精子獲能的方法有直接利用雌性動物的________使精子獲能；將精子培養(yǎng)在____________________使其獲能等。獲能液常見的有效成分有____________等。
提示：生殖道　人工配制的獲能液中　肝素、Ca2＋載體
2．選擇性必修3 P58“相關(guān)信息”改編：在實際胚胎工程操作中，常以觀察到兩個極體或者雌、雄原核作為受精的標志，但觀察不到3個極體，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：多數(shù)哺乳動物的第一極體不進行減數(shù)分裂Ⅱ，因而不會形成兩個第二極體
1．受精前的兩個準備階段[生命觀念]
(1)精子獲能：自然條件下，精子必須在雌性動物的生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才獲得受精能力的生理現(xiàn)象。
(2)卵子的準備：不同動物排出的卵子成熟程度不同，有些為初級卵母細胞，有些為次級卵母細胞，但都必須在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)分裂Ⅱ中期，才具有與精子受精的能力。
2．受精的具體過程[生命觀念]
過程 主要變化
獲能后的精子接觸卵細胞膜 在精子觸及卵細胞膜的瞬間，卵細胞膜外的透明帶發(fā)生透明帶反應(yīng)，為防止多精入卵的第一道屏障
精子入卵 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)，這種生理反應(yīng)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
形成原核 精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂，隨后形成新的核膜，最后形成雄原核；精子入卵后被激活的卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，排出第二極體后，形成雌原核
融合 雄、雌原核充分發(fā)育后，相向移動，彼此接觸，二者體積縮小、合并，兩組核染色體合為一組，形成一個含二倍染色體的合子(受精卵)
[探究意圖：以受精過程為情境信息考查理解能力]
如圖為受精過程示意圖，請據(jù)圖回答問題：
(1)受精時多個精子能同時進入同一個卵細胞嗎？為什么？
提示：不能。透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)能阻止多個精子同時進入同一個卵細胞。
(2)受精卵中的遺傳物質(zhì)父母雙方各占一半，對嗎？
提示：不對。受精卵中染色體中的遺傳物質(zhì)雙親各占一半，但受精卵細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自母方。故受精卵中的遺傳物質(zhì)來自母方的要多于父方。
突破點1　
1．受精過程的順序為(　　)
①第一次卵裂　②釋放第二極體　③釋放出多種酶
④穿越透明帶　⑤雌、雄原核的形成　⑥核膜消失
A．①②③④⑤⑥　　　　　　 B．③②④⑤⑥①
C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①
解析：受精過程中，獲能的精子與卵子相遇時即釋放出多種酶，以溶解卵細胞膜外的一些結(jié)構(gòu)；當精子穿越透明帶觸及卵細胞膜時，透明帶立即封閉以阻止其他精子進入，進而激活次級卵母細胞完成減數(shù)分裂Ⅱ，釋放第二極體；雌雄原核形成后，核膜消失，雌雄原核融合在一起，形成合子，開始第一次卵裂。
答案：D
2．如圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起的)一系列變化形成受精卵的過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中X指卵細胞膜反應(yīng)，Y指卵子的減數(shù)分裂Ⅱ
B．經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶
解析：X表示卵細胞膜反應(yīng)，是防止多精入卵的第二道屏障，Y表示減數(shù)分裂Ⅱ，在受精過程中卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ，A正確；經(jīng)圖中Y過程，除形成雌原核外，還形成第二極體，B錯誤；精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細胞膜融合，C正確；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶體的作用下自溶，D正確。
答案：B
受精過程認識的兩個誤區(qū)
(1)成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力。
(2)精子獲能是指精子獲得受精能力，而不是獲得能量。
(3)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原來的核，而是在原來細胞核的基礎(chǔ)上形成的新核，原核膜已破裂。
突破點2　
3．下列關(guān)于桑葚胚和囊胚的說法不正確的是(　　)
A．組成桑葚胚的各個細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能基本相同
B．囊胚中個體較大的細胞聚集在胚胎一端，稱為內(nèi)細胞團
C．細胞分化開始于囊胚期
D．囊胚中的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎兒的各種組織
解析：組成桑葚胚的各個細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能基本相同，囊胚期聚集在胚胎一端，個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織，而沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列的、個體較小的細胞，稱為滋養(yǎng)層細胞，它們將來發(fā)育成胎膜和胎盤。
答案：D
4．(多選)如圖為某哺乳動物受精作用及胚胎發(fā)育過程示意圖，據(jù)圖分析下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．①過程發(fā)生在雌性動物的輸卵管中
B．②過程通過有絲分裂進行
C．b時期細胞開始出現(xiàn)分化
D．b時期胚胎可發(fā)生孵化過程
解析：精子和卵細胞的結(jié)合過程發(fā)生在雌性動物的輸卵管中，A正確；②過程是受精卵的卵裂，通過有絲分裂進行，B正確；a時期為囊胚期，此時細胞開始出現(xiàn)分化，C錯誤；b時期為原腸胚時期，胚胎的孵化過程發(fā)生在囊胚期，D錯誤。
答案：CD
早期胚胎發(fā)育中營養(yǎng)物質(zhì)的來源不同
(1)卵裂期和桑葚胚時期，只進行細胞分裂，不需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)，胚胎發(fā)育所需營養(yǎng)主要來自卵黃。
(2)囊胚期細胞開始分化，滋養(yǎng)層細胞從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)，使胚胎繼續(xù)發(fā)育。
　胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
1．體外受精
(1)過程
(2)意義：①提高動物繁殖能力；②為胚胎移植提供胚胎。
2．胚胎移植
(1)概念：指將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)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。
(2)過程(以牛的胚胎移植為例)
(3)優(yōu)勢：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。
3．胚胎分割
(1)材料：應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。
(2)實質(zhì)：胚胎分割可增加動物后代的數(shù)量，其實質(zhì)是動物的無性繁殖(或克隆)。
(3)操作要求：對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割。
(4)用途
1．(選擇性必修3 P60圖2 22)采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精。(×)
2．(選擇性必修3 P61黑體)胚胎移植的供體和受體必須是同一種群。(×)
3．(選擇性必修3 P61正文和圖2 23)通過體外受精后獲得的早期胚胎需要立即移入母體子宮進行妊娠，以保證成活率。(×)
4．(選擇性必修3 P62“思考·討論”)為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑。(×)
5．(選擇性必修3 P62黑體)利用胚胎分割技術(shù)可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎。(√)
6．(選擇性必修3 P62正文)對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割。(×)
1．選擇性必修3 P62“相關(guān)信息”改編：超數(shù)排卵是指________________________
________________________________________________________________________。
提示：應(yīng)用外源促性腺激素，誘發(fā)卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子
2．選擇性必修3 P61～62“圖2 23”和“思考·討論”：
(1)胚胎移植的實質(zhì)是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)供體母牛和受體母牛的選擇標準為_________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：(1)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移
(2)供體是遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強的個體，受體是有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個體，且二者必須是同一物種
1．自然受精、人工授精和體外受精的比較[生命觀念]
項目 自然受精 人工授精 體外受精
不 同 點 過程 雌雄動物交配完成 用人工的方法將公畜的精液注入母畜生殖道內(nèi)，完成受精 人工獲取精子、卵子，在體外培養(yǎng)液中完成受精過程
場所 雌性動物輸卵管中 雌性動物輸卵管中 體外培養(yǎng)液中
相同點 (1)精子獲能、卵子成熟后方能完成受精過程 (2)都是有性生殖
2.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)[生命觀念]
3．胚胎移植中的三個注意點[科學(xué)思維]
兩次激素使用 第一次：用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理； 第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵
兩次檢查 第一次：對收集的胚胎進行檢查； 第二次：對受體母畜是否妊娠進行檢查
繁殖方式 胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖； 胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖
4.胚胎分割動物與體細胞核克隆動物的比較[科學(xué)思維]
項目 胚胎分割動物 體細胞核克隆動物
相同點 都屬于無性生殖或克隆，最終技術(shù)是胚胎移植
不 同 點 胚胎的來源 雌性動物的早期胚胎或體外受精及其他方式得到的胚胎 通過核移植技術(shù)獲得的重組胚胎
遺傳物質(zhì) 胚胎分割動物具有相同的遺傳物質(zhì) 克隆動物的核遺傳物質(zhì)主要由供體細胞的細胞核提供
起點 經(jīng)過受精作用或其他方式形成的一個細胞 經(jīng)過核移植形成的一個細胞
[探究意圖：以培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法為情境信息考查問題解決能力]
如圖是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請分析回答：
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的主要生物技術(shù)有________和____________________。
(2)用激素處理的目的是使B牛____________，從B牛體內(nèi)獲得的卵母細胞需要培養(yǎng)到________(時期)才能與精子結(jié)合。
(3)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后，才能與B牛的卵細胞結(jié)合，完成受精作用，這個過程叫作____________。卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到________。
(4)生產(chǎn)上常用________________期的胚胎進行胚胎移植。若希望同時獲得多個性狀相同的家畜個體，可以使用________技術(shù)。
提示：(1)胚胎移植　早期胚胎培養(yǎng)　(2)超數(shù)排卵　MⅡ期　(3)精子獲能　兩個極體　(4)桑葚胚或囊胚　胚胎分割
突破點1　
1．下列關(guān)于試管動物技術(shù)的敘述，不正確的是(　　)
A．通過人工操作使卵子與精子在體外條件下成熟和受精
B．運用該技術(shù)繁育后代的過程屬于有性生殖
C．可實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速、大量繁殖
D．試管動物技術(shù)培育動物過程全部在體外進行
解析：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)。試管動物技術(shù)仍然屬于通過有性生殖繁育后代的技術(shù)，因為操作過程中仍然有兩性生殖細胞的結(jié)合過程，只不過是通過人工體外操作，獲得胚胎，然后再移植到生物體內(nèi)發(fā)育成新個體。早期胚胎經(jīng)移植后的過程在體內(nèi)進行。
答案：D
2．如圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述不正確的是(　　)
A．①過程獲取的卵母細胞需鏡檢，若其成熟才可用于②過程
B．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精
C．②過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性特點
D．③過程體現(xiàn)了細胞的全能性
解析：①過程獲取的卵母細胞需鏡檢，觀察到卵母細胞處于MⅡ期時才具有受精能力，才可用于②過程，A正確。獲取的精子需獲能后才能進行體外受精，B正確。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，C正確。從圖示看，③過程是受精卵發(fā)育為桑葚胚的過程，不能體現(xiàn)細胞的全能性，D錯誤。
答案：D
體外受精技術(shù)的兩個注意點
(1)用促性腺激素處理使得雌性供體超數(shù)排卵時，只能注射不能飼喂。因為促性腺激素是肽類化合物，飼喂會因消化道的消化作用而失去原有的效用。
(2)精子獲能處理前應(yīng)離心處理：精液由精子和精清兩部分組成。精清中含有一種能抑制精子獲能的物質(zhì)，因此在一般情況下，精液中的精子無法獲能。精子獲能處理前進行離心處理，目的是除去精清以利于精子獲能。
突破點2　
3．如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是注射相關(guān)激素，使供、受體同期發(fā)情
B．過程②是注射促性腺激素，達到超數(shù)排卵
C．過程③主要涉及人工授精和從卵巢中收集胚胎
D．過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎
解析：圖中過程①表示注射相關(guān)激素，使供、受體同期發(fā)情，A正確；過程②是注射促性腺激素，達到超數(shù)排卵，B正確；過程③主要涉及體內(nèi)受精和從輸卵管中收集胚胎，C錯誤；過程④的主要目的是選擇適合移植的胚胎，D正確。
答案：C
移植胚胎的來源及生殖方式
(1)核移植無性繁殖
(2)體外受精有性生殖
(3)體內(nèi)受精→收集胚胎→移植→有性生殖
(4)基因工程→轉(zhuǎn)入目的基因的受精卵胚胎移植→轉(zhuǎn)基因動物→有性生殖
突破點3　
4．和牛是世界公認的高檔肉牛品種，其體型較小，肉質(zhì)鮮嫩，營養(yǎng)豐富。我國科研人員利用胚胎移植技術(shù)，按如圖所示流程操作，成功地批量培育了和牛這一優(yōu)良品種。請回答下列問題：
(1)用________激素處理，可使供體母牛超數(shù)排卵，過程①中產(chǎn)生的精子需要進行________處理后才具有與卵細胞受精的能力。
(2)試管牛的培育需要的工程技術(shù)有________________________和胚胎移植等。
(3)移植的胚胎處于________期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宮中存活的生理基礎(chǔ)是________________________________________；為培育子代雌性小牛，胚胎移植前須進行性別鑒定，宜取圖中[　　]________細胞進行DNA分析。
(4)為提高胚胎利用效率，盡快獲得數(shù)量較多的子代和牛，圖中甲環(huán)節(jié)是對牛胚胎所做的處理，使用的技術(shù)稱為________，最終目的是________________________；這一過程中，要特別注意將內(nèi)細胞團________分割，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)用促性腺激素處理供體母牛后，可使供體母牛超數(shù)排卵，采集的精子往往需要經(jīng)過獲能處理后才具有與卵細胞受精的能力。(3)題圖中移植的胚胎處于囊胚期；移入的胚胎能在受體雌牛子宮中存活，其生理基礎(chǔ)是代孕雌牛子宮對外來胚胎基本不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；另外，為培育雌性奶牛，胚胎移植前須進行性別鑒定，應(yīng)取早期胚胎的滋養(yǎng)層細胞進行DNA分析。
答案：(1)促性腺　獲能　(2)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)　(3)囊胚　受體雌牛子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)　乙　滋養(yǎng)層　(4)胚胎分割　產(chǎn)生多個基因型相同的后代　均等　若分割不均勻，將影響分割后的胚胎恢復(fù)和發(fā)育，如含內(nèi)細胞團少的部分發(fā)育不良或不發(fā)育
　生物技術(shù)的安全性和倫理問題
1．轉(zhuǎn)基因成果
(1)基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域是對微生物的基因改造。
(2)轉(zhuǎn)基因動物方面，科學(xué)家將生長激素基因、促生長激素釋放激素基因等轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)，培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜；轉(zhuǎn)基因植物方面，目前已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物。
(3)種植轉(zhuǎn)基因植物面積較大的國家有美國、巴西、阿根廷、加拿大等；種植的轉(zhuǎn)基因作物中大豆和玉米最多，其次是棉花和油菜。
2．轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性
(1)引發(fā)對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性爭論的原因
①基因工程對原本是自然造就的生命形式進行了改造，使之具有了全新特征。
②人們所生活的國家或社會，政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異，決定了人們具有不同的價值觀取向。
(2)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)
①以完備的相關(guān)科學(xué)知識為基礎(chǔ)，即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程。
②應(yīng)該看到人們的觀點受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟和文化等因素的影響。
③要靠確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。
3．關(guān)注生殖性克隆人
(1)生殖性克隆：指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨立生存的新個體。
(2)治療性克隆：指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細胞、組織和器官，從而達到治療疾病的目的。
(3)我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗。
4．禁止生物武器
(1)種類：致病菌類、病毒類、生化毒劑類等。
(2)中國政府的態(tài)度：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。
1．(選擇性必修3 P102正文)目前，種植的轉(zhuǎn)基因植物中以水稻和小麥最多，其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜。(×)
2．(選擇性必修3 P103正文)轉(zhuǎn)基因作為一項技術(shù)本身是中性的。(√)
3．(選擇性必修3 P106正文)治療性克隆是指利用克隆技術(shù)獲得胚胎，并將胚胎孕育成為個體的克隆性技術(shù)。(×)
4．(選擇性必修3 P108正文)對于設(shè)計試管嬰兒技術(shù)，中國政府堅持“四不”原則。(×)
1．選擇性必修3 P101“正文”：對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域，這是因為_____________________________________等優(yōu)點。
提示：微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進行遺傳物質(zhì)操作
2．選擇性必修3 P102“相關(guān)信息”：在轉(zhuǎn)基因研究工作中，我國科學(xué)家將來自玉米的α 淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，其原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
提示：由于α 淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲藏使花粉失去活性，因而可以防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播
3．選擇性必修3 P107“思考·討論”拓展：克隆人的遺傳信息絕大多數(shù)是由____________提供的；從基因?qū)用鎭砜矗寺∪讼喈斢赺___________的“復(fù)制品”。以血緣為紐帶的人倫關(guān)系很可能因________的到來而消亡。
提示：細胞核供體　細胞核供體　克隆人
1．治療性克隆和生殖性克隆比較[生命觀念]
比較 治療性克隆 生殖性克隆
不 同 點 概念 是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定細胞或組織(上皮組織、神經(jīng)組織或肌肉組織等) 和器官，用于治療性移植的克隆性技術(shù) 指利用克隆技術(shù)獲得胚胎，并將胚胎孕育成為人類個體的克隆性技術(shù)
目的 治療人類疾病 繁殖新個體
操作水平 細胞、組織、器官水平 個體水平
相同點 都屬于無性生殖，產(chǎn)生新個體或新細胞、組織和器官，遺傳信息相同
2.比較試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒[科學(xué)思維]
(1)試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒過程如圖所示
(2)試管嬰兒和設(shè)計試管嬰兒的異同點
項目 試管嬰兒 設(shè)計試管嬰兒
不 同 點 過程 無圖中d過程 多出圖中d過程
技術(shù)手段 無須進行遺傳學(xué)診斷 進行遺傳學(xué)診斷
應(yīng)用 主要解決不孕夫婦的生育問題 主要用于白血病、貧血癥等遺傳疾病的預(yù)測及治療
相同點 二者都是體外受精、體外進行早期胚胎培養(yǎng)，再經(jīng)過胚胎移植，從生殖方式上都為有性生殖
[探究意圖：以人體克隆為情境信息考查理解能力]
觀察人體克隆圖示，據(jù)圖回答有關(guān)問題。
(1)克隆屬于有性生殖還是無性生殖？
提示：無性生殖。
(2)倫理學(xué)家反對克隆人的理由有哪些？
提示：①克隆人嚴重地違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用；②克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；③克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人。
(3)治療性克隆與生殖性克隆的主要區(qū)別是什么？
提示：在治療性克隆中獲得的早期胚胎用于獲得胚胎干細胞，然后誘導(dǎo)胚胎干細胞分化出所需的特定的細胞、組織和器官；在生殖性克隆中獲得的胚胎則通過胚胎移植移植到母體的子宮內(nèi)，由母體孕育出嬰兒。
突破點1　
1．轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究正以驚人的速度發(fā)展，新的轉(zhuǎn)基因動、植物不斷出現(xiàn)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．動物的抗凍基因?qū)胫参锖笠欢ǘ急磉_
B．轉(zhuǎn)基因技術(shù)實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換
C．轉(zhuǎn)基因食品對人類都是有益的
D．轉(zhuǎn)基因技術(shù)可產(chǎn)生新的物種
解析：動物的抗凍基因?qū)胫参锖蟛灰欢ǘ寄鼙磉_，A錯誤；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以把一種生物的基因轉(zhuǎn)入另一種生物細胞中，實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換，B正確；轉(zhuǎn)基因食物帶來的安全性問題是人們所關(guān)心的，轉(zhuǎn)基因食品不一定對人類都是有益的，C錯誤；轉(zhuǎn)基因技術(shù)能導(dǎo)入外源基因，所以可產(chǎn)生原物種不具有的新性狀，不能產(chǎn)生新的物種，D錯誤。
答案：B
突破點2　
2．克隆人嚴重沖擊婚姻、家庭和兩性關(guān)系等倫理道德觀念的技術(shù)是(　　)
A．利用動物克隆技術(shù)克隆人
B．通過基因治療手段治療人類的遺傳病
C．利用現(xiàn)代生物技術(shù)有效確認身份和偵破案件
D．利用人類基因序列，生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品、分析病理、治療疾病
解析：克隆人嚴重違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用；克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人，中國政府禁止生殖性克隆；基因治療應(yīng)用于診斷和預(yù)防遺傳病、利用PCR技術(shù)可以有效確認身份和偵破案件，利用人類基因序列，能夠生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品、分析病理、治療疾病均屬于基因工程的應(yīng)用。
答案：A
突破點3　
3．下列關(guān)于生物武器的敘述，錯誤的是(　　)
A．自然界本來存在的、具有大規(guī)模殺傷性的武器
B．是致病微生物、毒素和其他生物性物質(zhì)的總稱
C．可以直接或通過食物、生活必需品等散布
D．一旦使用，將對軍隊和平民造成大規(guī)模殺傷
解析：生物武器是致病微生物、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等的總稱，不一定是自然界本來存在的，A錯誤，B正確；生物武器可以直接或者間接通過食物、生活必需品等散布，C正確；生物武器一旦使用，將對軍隊和平民造成大規(guī)模的殺傷后果，D正確。
答案：A
4．接種過疫苗的人，在遇到同樣的生物戰(zhàn)劑(用于戰(zhàn)爭的病原微生物或毒素)時，仍然要再次接種疫苗，原因是(　　)
A．這些人已喪失免疫力
B．這些人體內(nèi)沒形成記憶細胞
C．原來的接種不成功
D．這些病原微生物突變快，變異性強
解析：根據(jù)題意可知，接種過疫苗的人，通過體液免疫就會產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細胞，但是這種記憶細胞只能識別這一種抗原，因此當這些抗原發(fā)生變異后，原先的記憶細胞將不能識別，因此需要再次接種，D正確。
答案：D
[構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)]
[強化生命觀念]
1．胚胎發(fā)育早期，有一段時間是在透明帶內(nèi)進行分裂，細胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，這種受精卵的早期分裂稱為卵裂。
2．孵化是指囊胚進一步擴大，會導(dǎo)致透明帶破裂，胚胎從其中伸展出來的過程。
3．胚胎移植是指將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)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。
4．胚胎分割是指采用機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)。
真題再現(xiàn)　感悟考情
1．(2020·山東卷)經(jīng)遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關(guān)技術(shù)可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是(　　)
A．用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子
B．體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理
C．胚胎移植前要檢查胚胎質(zhì)量并在囊胚或原腸胚階段移植
D．遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)獲得
解析：用促性腺激素處理雌性動物可以促使其超數(shù)排卵，A項正確；只有獲能的精子才能進行受精作用，因此進行體外受精前，要對精子進行獲能處理，B項正確；不同動物胚胎移植的時間不同，如牛、羊一般要培養(yǎng)到桑葚胚階段或囊胚階段才能進行移植，小鼠和家兔等可在更早的階段移植，C項錯誤；遺傳改造小鼠胚胎干細胞需要用到轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，D項正確。
答案：C
2．(多選) (2020·江蘇卷)小鼠胚胎干細胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細胞，制備流程如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進雄鼠產(chǎn)生更多的精子
B．細胞a和細胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶將細胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞
D．胚胎干細胞和誘導(dǎo)出的各種細胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)
解析：哺乳動物進行體外受精時很容易獲得大量精子，因為自然狀態(tài)下雄性哺乳動物產(chǎn)生的精子數(shù)量就很多，不容易大量獲取的是卵細胞，因而通常需要用促性腺激素處理雌性哺乳動物，使其一次性產(chǎn)生更多的卵細胞，來培養(yǎng)更多的胚胎，A項錯誤；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，不改變基因的種類和數(shù)量，細胞a和細胞b內(nèi)含有的核基因相同，B項錯誤；細胞培養(yǎng)過程中分散細胞時，用胰蛋白酶等處理組織，分散得到單細胞懸液，不是破壞了細胞的膜蛋白，而僅僅是分解掉細胞間的粘連蛋白，C項錯誤；動物細胞的培養(yǎng)需要使用CO2培養(yǎng)箱，D項正確。
答案：ABC
3．(2020·海南卷)某課題組用生物技術(shù)制備轉(zhuǎn)基因小鼠的過程，如圖所示。
回答下列問題：
(1)通常把目的基因轉(zhuǎn)入雄原核而不是雌原核，從兩者形態(tài)差異上分析，原因是________________________________________________________________________。
(2)把桑葚胚植入假孕母鼠子宮前，需要對胚胎進行性別鑒定，目前最有效的方法是SRY－PCR法。操作的基本程序是：先從被測胚胎中取出幾個細胞，提取DNA，然后用位于Y染色體的性別決定基因，即SRY基因的一段堿基設(shè)計________，以胚胎細胞中的DNA作為模板，進行PCR擴增，最后用SRY特異性探針檢測擴增產(chǎn)物。出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為________；出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，胚胎為________。
(3)若目的基因的表達產(chǎn)物是某種特定的蛋白質(zhì)，檢測目的基因在子代轉(zhuǎn)基因小鼠中是否成功表達，常用的分子檢測方法是______________________，檢測的基本思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)通常來自精子的雄原核較大，更容易容納外源DNA，因此外源基因能夠容易整合到精子的染色體上，這是提高轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵。
(2)目前，對胚胎的性別進行鑒定的最有效最準確的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：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，在熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)催化作用下，以胚胎細胞中的DNA作為模板，進行PCR擴增，再用SRY特異性探針檢測擴增產(chǎn)物，與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，說明其含有Y染色體，胚胎為雄性；出現(xiàn)陰性反應(yīng)者，說明其不含Y染色體，胚胎為雌性。
(3)檢測目的基因在子代轉(zhuǎn)基因小鼠中是否成功表達，常用的分子檢測方法是利用抗原—抗體雜交技術(shù)，基本步驟：從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體(對抗體進行同位素標記)進行抗原—抗體雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。
答案：(1)雄原核較大，更容易容納外源DNA　
(2)引物　雄性小鼠　雌性小鼠　(3)抗原—抗體雜交技術(shù)　從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體(對抗體進行同位素標記)進行抗原—抗體雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已經(jīng)表達成功
4．(2019·江蘇卷)利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細胞中，然后通過核移植技術(shù)培育基因編輯豬，可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程，請回答下列問題：
(1)對1號豬使用____________處理，使其超數(shù)排卵，收集并選取處在______________時期的卵母細胞用于核移植。
(2)采集2號豬的組織塊，用________處理獲得分散的成纖維細胞，放置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是________________________。
(3)為獲得更多基因編輯豬，可在胚胎移植前對胚胎進行________。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來自________________號豬。
(4)為檢測病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號豬并正常表達，可采用的方法有________(填序號)。
①DNA測序　　　　　　②染色體倍性分析
③體細胞結(jié)構(gòu)分析 ④抗原—抗體雜交
解析：(1)利用促性腺激素使雌性個體超數(shù)排卵，可得到較多的卵母細胞，將獲得的卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時，才可以進行核移植。(2)采集組織塊是為了得到組織細胞，利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織塊可將組織細胞分散開；對組織細胞進行培養(yǎng)時，培養(yǎng)箱中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)為了獲得更多的基因編輯豬，可在胚胎移植前對胚胎進行分割。通過核移植技術(shù)獲得的個體，其性染色體來自提供細胞核的個體，應(yīng)為2號豬。(4)檢測病毒外殼蛋白基因是否導(dǎo)入受體細胞的方法是DNA分子雜交或DNA測序，檢測目的基因是否在受體內(nèi)表達常用的方法是抗原—抗體雜交。
答案：(1)促性腺激素　減數(shù)第二次分裂中期　(2)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)　維持培養(yǎng)液的pH　(3)分割　2　(4)①④

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