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专题二十六胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题2010—2019年高考全国卷考情一览表【考情分析】本专题的考查主要集中在动物胚胎发育的基本过程、胚胎工程的基本程序、克隆技术、体外受精、胚胎移植等生物技术并分析其伦理问题。从命题角度看,结合社会专注的焦点和热点,考查胚胎工程技术操作及应用等。考点2010—201420152016201720182019合计1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1.胚胎工程5年2考10年2考2.生物技术的安全性和伦理问题5年0考10年0考考点76考点77考点76胚胎工程1.(2018·江苏,10,2分,难度★★)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是(A)A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高解析本题主要考查胚胎工程的相关知识,属于对生命观念、科学思维的考查。对良种母牛注射促性腺激素可使其超数排卵,A项正确;胚胎移植时的胚胎应处于桑椹胚或囊胚期,B项错误;受体对供体胚胎一般不会产生排斥现象,不需使用免疫抑制剂,C项错误;胚胎分割时,同卵双胎成功率高于同卵多胎,D项错误。考点76考点772.(2017江苏,14,2分,难度★★)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是(C)A.精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育理解考点76考点77解析体外受精前,获取的小鼠的精子需在获能液中进行获能处理,A项正确。运用超数排卵技术,促使动物产生更多的卵细胞,相关措施包括光周期的控制和注射促性腺激素,B项正确。分割后的胚胎细胞遗传物质完全相同,但个体发育还受环境条件的影响,C项错误。胚胎干细胞具有发育的全能性,可以分化为个体的任何一种组织细胞,因此胚胎干细胞可以参与囊胚腔中内细胞团的个体器官发育,D项正确。考点76考点773.(2016江苏,11,2分,难度★★)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是(B)A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同考点76考点77解析步骤甲是体外受精、步骤乙是胚胎移植,A项错误。诱导超数排卵所注射的激素只能作用于性腺细胞,B项正确。受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵,C项错误。体外受精和早期胚胎培养所用的培养液成分不同,D项错误。考点76考点774.(2014江苏,2,2分,难度★★)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是(A)A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加解析蛙受精卵经过卵裂使细胞数目增加,并在一定时期出现细胞分化,A项正确;在胚胎发育过程中既有细胞的分裂、分化,也有细胞的衰老和凋亡,B项错;随着细胞分裂次数增加,细胞数量增加,从环境中吸收的氧气量不断增加,但由于此时不能从外界吸收营养且有机物不断消耗,蛙胚的有机物总量在减少,C、D两选项错误。考点76考点775.(2014江苏,19,2分,难度★★)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(D)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考点76考点77解析超数排卵技术是注射促性腺激素,故A项错误。从卵巢中采集到的卵母细胞需体外培养至减数第二次分裂中期,才具有受精的能力,故B项错误。胚胎移植过程中,受体子宫对供体胚胎基本不发生免疫排斥,无需注射免疫抑制剂,故C项错误。胚胎分割属于无性繁殖,可扩大繁殖规模,故D项正确。考点76考点776.(2013江苏,13,2分,难度★★)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(D)A.首先经超数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试管婴儿技术中,可通过超数排卵后进行体外受精;检测基因型应取囊胚滋养层细胞进行DNA鉴定;胚胎为H-的均为软骨发育不全患者,所以体外受精后,应筛选出基因型为hh的胚胎;人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植,D项错误。考点76考点777.(2012浙江,2,6分,难度★★)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是(A)A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析异种精子不能与卵细胞融合,因为精卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白,A项正确。考点76考点778.(2012江苏,9,2分,难度★★)通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(D)A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低解析胚胎工程中对供体牛的处理,其目的是使供体牛超数排卵,激素为促性腺激素,而对受体牛的处理目的在于同期发情,激素是性激素、孕激素等;超数排卵的雌性个体可以体内受精,早期的胚胎发育也可在牛体内进行;冲卵,是将早期胚胎从牛体内冲洗出来,此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚期;目前,胚胎分割实现同卵双胎的成功率较高,而同卵多胎的成功率较低。考点76考点779.(2011江苏,18,2分,难度★★)下列关于胚胎工程的叙述,错误的是(B)A.体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术解析不同的动物体胚胎移植的时间不同,比如人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植,牛的胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才可移植。考点76考点7710.(2011浙江,2,6分,难度★★)培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功,下列叙述正确的是(A)A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的怀孕母羊子宫内考点76考点77解析给母山羊注射促性腺激素可使其超数排卵。乙过程的目的之一是促使卵母细胞进一步发育成熟到减数第二次分裂中期,精子是已经成熟的细胞,而且乙过程表示受精作用过程。丙过程表示早期胚胎培养过程,乙过程和丙过程采用的培养液成分不同。丙过程中要加入促使细胞分化的激素等。供体和受体应生理状态相同,不是性状相同。考点76考点7711.(2015山东,36,12分,难度★★★)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:考点76考点77(1)过程①采用的是细胞工程中的(体细胞)核移植技术,过程②采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的pH(或:酸碱度)。(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)和DNA连接酶(注:两空可颠倒)两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有标记基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体B(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。考点76考点77解析(1)把个体B的体细胞核移植到个体A去核的卵母细胞中,得到的重组细胞再经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。(2)动物细胞培养需要在含有95%空气和5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,二氧化碳可维持培养液的pH(酸碱度)。(3)构建基因表达载体时需对目的基因和运载体用限制酶和DNA连接酶进行改造。基因表达载体必须含有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。(4)胚胎干细胞可来自囊胚中的内细胞团。因为该胚胎的细胞核遗传物质全部来自个体B,所以图中获得的组织和器官适合移植给个体B。考点76考点7712.(2015重庆,8,20分,难度★★)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生长发育或胚胎发育。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是隐性性状。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♂A×♀C,后代中出现这种母牛的概率是1/8(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。综合运用考点76考点77(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,需对其进行获能或增强活力处理;卵子的成熟在过程③中完成。在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是供能。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。子代母牛的优良性状与过程②的基因重组有关。(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用胚胎分割技术。考点76考点77解析本题以高产和适应性强奶牛的培育为基础材料,综合考查分离定律、自由组合定律、遗传育种和胚胎工程的有关知识。第(1)小题的解题切入点是明确得到高产和本地适应性强奶牛的育种方式为杂交育种,还要注意关键信息“A牛和B牛均为纯种”“两对基因分别位于不同对常染色体上”。借助遗传图解分析第(1)小题如下(设D、d表示奶牛产奶量基因,E、e表示奶牛对本地适应性基因):P:♂A×♀BddeeDDEE高产、适应性差↓低产、适应性强F1:CDdEe低产、适应性强♀C(F1)×♂ADdEe↓ddee14DdEe14Ddee14ddEe14ddee考点76考点77低产、适应性强低产、适应性差高产、适应性强高产、适应性差获得产奶量高且适应本地生长的母牛的概率为对第(2)(3)小题按胚胎工程的有关技术和原理分析:精子具有受精能力的处理办法是获能处理;卵子在受精的过程中成熟(标志是排出第二极体);胚胎培养液中葡萄糖的作用是为早期胚胎细胞供能;基因重组发生在供体母牛产生卵细胞的过程中;提高已有胚胎利用率的方法是胚胎分割技术。14×12=18。考点76考点7713.(2014福建,33,10分,难度★★★)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:考点76考点77(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的细胞核。(2)步骤②中,重组胚胎培养到囊胚期时,可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的核苷酸序列设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两