2018版 分层提能限时练41 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题

分层提能限时练(四十一)
胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题
(限时：45分钟)
1．(2015·安徽高考节选)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如下图。

(1)由过程①获得的A为_________________________________________。

(2)在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是________________________。

受体应选用________期卵母细胞。

(3)进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生________，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为_____________________________________________________ ________________________________________________________________。

【解析】(1)分析图示可知，过程①构建的A为含目的基因的表达载体。

(2)核移植以前，必须去掉受体卵母细胞的核，目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。

受体应该选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。

(3)在进行胚胎移植时，受体即代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。

(4)转基因体细胞克隆产生的重组细胞具有全能性，培养产生的含目的基因
的成纤维细胞可进行传代培养，因此理论上可获得无限个转基因绵羊。

【答案】(1)含目的基因的表达载体(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞MⅡ(3)免疫排斥反应(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养
2．(2015·重庆高考)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。

(1)拟进行如下杂交：
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)―→C
选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常___________________。

若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是__________性状。

为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是________，后代中出现这种母牛的概率是________(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。

(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。

精子要具有受精能力，需对其进行________处理；卵子的成熟在过程________中完成。

在过程④的培养基中含有葡萄糖，其作用是________。

为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应鉴定胚胎的________________。

子代母牛的优良性状与过程________的基因重组有关。

(3)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。

【解析】(1)用具有适宜本地生长基因的纯种母牛作母本的原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育。

设控制产奶量高低的基因分别用T、t表示，控制适应性强弱的基因分别用R、r表示。

杂交后代C中的母牛表现为适应性强但产奶量并未提高，说明高产奶、低适应性均为隐性性状，则推导出A的基因型为ttrr，B的基因型为TTRR，C的基因型为TtRr。

通过回交，即C牛与A牛杂交(TtRr×ttrr)，获得高产奶量且适应性强的母牛的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。

(2)在体外受精过程中，从供体公牛获得的精子经获能处理后，才具有受精能力。

从供体母牛采集的卵子经培养达到MⅡ中期后在与精子受精过程中最终成熟。

由于受精作用的随机性，为筛选出具有优良性状的母牛，在胚胎移植前应
鉴定胚胎的性别、是否具有高产奶基因和适应本地生长的基因。

由于公牛为隐性纯合子，所以子代母牛的优良性状与供体母牛减数分裂产生卵子的过程中的基因重组有关。

(3)提高已有胚胎利用率的最好措施是胚胎分割。

【答案】(1)生长发育或胚胎发育隐性♂A×♀C1/8(2)获能或增强活力③供能性别、高产奶和适应本地生长的基因②
(3)胚胎分割
3．胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。

下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。

(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是________________；从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。

(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供__________气体以维持________________。

(3)图中过程A称为________，它在胚胎工程中的意义在于________________。

(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是________；获得转基因母牛后，如果____________________即说明目的基因已经表达。

【解析】(1)人工采集的卵母细胞要在体外培养成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。

(2)体外培养受精卵所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(3)把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

(4)基因工程中把目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；获得基因表达产物即母牛的乳汁中含有人类白细胞介素说明目的基因已经表达。

【答案】(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力)获能
(2)CO2培养液(基)的pH
(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率
(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)
4．在畜牧生产中，人们利用多种方法促进优良畜群繁育取得了显著成绩，请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题：
(1)克隆奶牛：从供体高产奶牛体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________，一般选取传代________代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到________期的受体去核卵母细胞内，通过________使两细胞融合，构建重组胚胎，在体外培养并移入代孕母牛体内，从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。

(2)试管牛：将体外培养成熟的卵母细胞与经________法获能的精子在体外受精后，移入________中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

通常将胚胎培养至________期，取________细胞做DNA分析，性别鉴定，并将雌性胚胎移入________________的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。

【解析】(1)动物细胞培养过程中，对获得细胞的初次培养称为原代培养，培养的细胞在贴壁生长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为接触抑制。

通过核移植技术构建重组胚胎时，一般选取传代10代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到MⅡ中期的受体去核卵母细胞内，通过电刺激使两细胞融合。

(2)在试管牛技术中，精子的获能常用化学诱导法，体外受精获得的受精卵常用发育培养液培养。

只有当受精卵发育到囊胚时，才可取用滋养层细胞鉴定试管动物的性别(奶牛用雌性)。

经鉴定合格的囊胚可以移入同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体。

【答案】(1)原代培养接触抑制10MⅡ中电刺激
(2)化学诱导发育培养液囊胚滋养层同种的、生理状态相同
5．2013年12月20日，美国《细胞》杂志发布，中国科研团队在国际上率先完成了“单个卵细胞的高精度基因组测序”，该技术或可将试管婴儿的活产成功率从30%提至60%，并检测与遗传疾病有关的DNA序列变异，降低帕金森氏综合征等疾病遗传到下一代的风险。

(1)“试管婴儿”技术与克隆人本质的区别是前者为________生殖方式。

(2)获得“试管婴儿”需要的胚胎工程技术有__________、________和胚胎移植等。

胚胎移植通常要将胚胎培养到________阶段。

理论上要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是________。

(3)在医学上可用________细胞来治疗帕金森氏综合征。

该细胞是由______________中分离出来的一类细胞。

(4)现在大多数人反对设计试管婴儿，其原因是________________________
________________________________________________________________。

【解析】(1)试管婴儿是由受精卵发育来的，属于有性生殖，克隆属于无性生殖。

(2)胚胎需发育到桑椹胚或囊胚时期才能进行移植。

(3)胚胎干细胞具有全能性，可通过胚胎干细胞移植来治疗某些由于细胞功能问题引起的疾病。

(4)设计试管婴儿会淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部分人认为这是对生命的不尊重，从而引发伦理问题。

【答案】(1)有性(2)早期胚胎培养体外受精桑椹胚或囊胚胚胎分割(3)胚胎干(ES、EK)早期胚胎或原始性腺(4)对生命不尊重，违反伦理道德。