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1胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题一、选择题1．(2014·江苏卷)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是()A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎[解析]超数排卵应使用促性腺激素而不是雌激素；从卵巢中采集的卵母细胞需培养至成熟后才能与获能的精子进行体外受精；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故不需注射免疫抑制剂；为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎。[答案]D2．软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A．首先经超排卵处理后进行体外受精B．从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型C．根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D．将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫[解析]通过胚胎工程辅助生育是利用试管婴儿技术，首先需经超数排卵处理获得卵子，再与获能的精子进行体外受精；因健康孩子的基因型是hh，故需进行基因型检测；对人类来说，早期胚胎培养至桑椹胚或囊胚阶段即可移植。[答案]D3．(2015·重庆模考)下列关于哺乳动物精子和卵子的叙述，正确的是()A．一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子B．精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体C．哺乳动物卵泡的形成是在初情期D．在体外受精前，要对精子进行获能处理2[解析]减数分裂产生的精细胞经过变形才能形成精子；精细胞变形形成精子时，高尔基体发育成头部的顶体，中心体则演变为精子的尾；哺乳动物卵泡的形成是在胚胎性别分化以后的出生前完成。[答案]D4．(2015·广州质检)下列关于胚胎干细胞的分析，不正确的是()A．胚胎干细胞可来源于胚胎发育到囊胚期的细胞B．胚胎干细胞具有发育全能性C．胚胎干细胞可用于烧伤病人的皮肤移植D．胚胎干细胞培养用MS培养基[解析]胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，发育到囊胚期的胚胎，分离得到的内细胞团细胞就是胚胎干细胞。胚胎干细胞具有发育的全能性，通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以用于皮肤移植。培养胚胎干细胞的培养基为动物细胞培养基，而MS培养基常用于植物细胞的培养。[答案]D5．(2015·浙江名校联考)下列关于胚胎工程的叙述，正确的是()A．不是同种生物的精子和卵细胞不能发生受精作用B．滋养层细胞在囊胚期发育成胚盘等胚胎附属结构C．胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有二倍体核型D．超数排卵时常用性激素处理母畜[解析]一般情况下，同种生物的精卵才能结合，但也有例外，如马和驴交配产生骡子；囊胚时期的滋养层细胞将来发育成胚盘等胚胎附属结构；胚胎干细胞是一种未分化细胞，具有发育全能性和二倍体核型；用促性腺激素处理母畜可使其超数排卵。[答案]C6．(2015·洛阳统考)近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图表示经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列说法正确的是()A．体外受精所需的成熟卵细胞可以从母体中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作C．胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份D．受体母牛必须和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基3础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应[解析]从母体卵巢中得到的卵母细胞还不成熟，要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力。进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。进行胚胎分割时，还可以用分割刀片将胚胎切开。同一物种的受体和供体的生理状况和生殖状况相同，才能进行胚胎移植。[答案]D二、非选择题7．(2015·台州模拟)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题。(1)图中所涉及的现代生物技术有________和________等。(2)图中两个胚胎均能正常发育成个体，这说明________________具有全能性。婴儿1与婴儿2之间________(填“能”或“不能”)进行器官移植。为什么？________________________。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________等天然成分。(4)图中“内细胞团→胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。(5)在体外培养胚胎干细胞时，需在培养皿底部添加(胚胎)成纤维细胞作为饲养层，该过程________(填“能”或“不能”)获得动物器官。[解析](1)从图中可知，图中涉及的技术有核移植、胚胎移植、胚胎分割、细胞培养等。(2)图中胚胎1和2来自重组细胞，而重组细胞由核移植形成，两个胚胎都发育成正常个体，说明动物体细胞核具有全能性；由于婴儿1和2均来自同一个重组细胞，遗传物质相同，它们间进行器官移植不存在免疫排斥反应。(3)动物细胞体外培养时所需的营养物质与体内相同，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，需加入动物血清等天然成分以提供未知营养成分。(4)动物细胞培养的特点是贴壁生长、接触抑制，所以需用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞进行培养。(5)在体外培养胚胎干细胞时，需在培养皿底部添加成纤维细胞作为饲养层，该过程细胞只能分裂而不能分化获得动物器官。[答案](1)核移植胚胎移植(或胚胎分割、细胞培养等)(2)动物体细胞核能因为两者的遗传物质相同4(3)血清(4)胰蛋白酶(5)不能8．(2015·郑州模拟)随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题。(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有______________________________________________。(2)图中①经过酶处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是________________________。(3)下列A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是____________，把⑤送入⑥的最佳时期是________。(4)⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似，为什么？____________________________________________________________________________________________。如果②的数量太少，常用____________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是________，利用该方法得到的动物叫做________________。(5)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者的优越性在于______________________________________________。(6)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为______________________________________________。[答案](1)核移植、动物细胞培养(2)卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性(3)B桑椹胚期或囊胚期(4)荷斯坦奶牛因为个体⑦的遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，⑥只是为胚胎发育提供营养和场所，⑦并没有获得⑥的遗传信息PCR技术XX转基因克隆动物(5)节约资源、降低成本等(6)乳腺(房)生物反应器59．(2015·太原模拟)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能解决这些问题。下面是治疗性克隆的过程图解。(1)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因的____________。(2)重组的新细胞经过发育，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。(3)若将上述技术用于白血病病人的骨髓移植，图中患者是O型血，提供卵细胞的女性是AB型血，则骨髓移植成功后患者的血型是________型。(4)科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养？(5)按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是____________________________________________________________________________________________。[解析](1)由图示可知，高度分化的体细胞的核仍然具有全能性，胚胎干细胞能够分化出各种各样的细胞，原因是细胞内基因的选择性表达。(2)通过胚胎分割技术可以得到两个基因型完全相同的胚胎。(3)血型由细胞核内的基因控制，O型血白血病病人通过治疗性克隆方法，获得骨髓进行骨髓移植，由于细胞核是患者本人提供的，因此血型不变。(4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质，因此用去核卵细胞作受体细胞进行动物细胞培养。(5)通过图示方法形成克隆器官，细胞核是患者提供的，无排斥反应，可以解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。[答案](1)全能性选择性表达(2)胚胎分割(3)O(4)卵细胞体积大，含养分多，并含有控制细胞核基因程序性表达的物质；而体细胞是高度分化的细胞，不再具有分裂分化能力(5)解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题610．(2015·洛阳模拟)世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物的克隆比较困难，下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，请据图回答下列问题。(1)方法2获得的小牛的细胞核遗传物质来源于____________。方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质________(填“相同”或“不同”)。(2)细胞B取自囊胚的________，具有全能性，称为________细胞。囊胚________(填“已经”或“尚未”)出现分化。(3)应用图示方法________得到的小牛与供体1遗传物质最相似。(4)克隆也可以理解为复制、拷贝，结合世界卫生组织的定义，你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆？(5)美国总统奥巴马签署行政令，决定解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制。对此，各界反应不一，你的态度及理由是：____________________________________________________________________________________________。[答案](1)供体1和供体2相同(2)内细胞团胚胎干已经(3)1(4)单克隆抗体、植物组织培养、PCR等(5)支持，胚胎干细胞的研究有利于治疗人类某些顽症(治疗性克隆)，以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等(或反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起伦理问题)(合理即可)11．(2015·南宁模拟)害虫损伤番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。请结合上面的材料回答：(1)转移了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是________，合成的化合物还需要在____________________中加工才具有生物活性。7(2)这种