2020版高考生物一轮复习 课后限时集训40 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题(含解析)新人教版

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-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课后限时集训(四十)(建议用时:40分钟)A组基础达标1.通过特定方法,科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。下列有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是()A.分化的体细胞丢失了某些基因B.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞C.二者功能有差异,但形态没有差异D.二者基因组相同,且表达的基因相同B[分化的体细胞只是某些基因不表达,而并没有丢失;已分化的细胞在形态、结构和功能上都发生了明显变化;已分化的细胞与未分化的细胞相比,二者所含的基因相同,但表达的基因不同。]2.治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。下图表示治疗性克隆的过程,有关叙述不正确的是()A.上述过程利用了动物细胞核移植、动物细胞培养等技术B.上述过程充分说明动物细胞具有全能性C.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化潜能D.①②过程都发生DNA的复制和蛋白质的合成B[形成重组细胞利用了动物细胞核移植技术;重组细胞形成囊胚利用了动物细胞培养技术。由于最终没有形成个体,故不能体现动物细胞具有全能性。①②过程都有细胞的增殖、分化,因此都会发生DNA的复制和蛋白质的合成。]3.良种牛繁育的产业化技术的部分过程如图所示。请据图回答下列问题:-2-(1)在产生后代E的过程中,图中的A、B、C、D牛中,________牛可以是非良种个体。(2)若①是体外受精,需要提供发育至________________期的卵子和已________的精子。②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质____________________。③过程用物理或化学方法处理的目的是____________,使其完成细胞分裂和发育进程。(3)用于移植的胚胎需要用发育培养液培养至适宜的阶段。在使用合成培养液培养时,通常还需加入________等天然物质。在培养过程中,需要适时________培养液,以清除代谢产物,防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。(4)与F相比,E更具有多样性。其原因是:E是有性生殖后代,其亲代减数分裂过程中会发生________。解析:(1)供体A、B、C要具有优良的遗传特性,受体D只需要具有正常的繁殖能力即可,不需要具有优良的遗传特性。(2)①体外受精时,需要提供成熟(或处于减数第二次分裂中期)的卵子和已获能的精子。②过程通过显微操作去除受体卵细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体母牛B;③过程用物理或化学方法处理的目的是激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。(3)在使用合成培养基时,通常还需加入血清等天然物质后再进行培养。在培养过程中,需要适时更换培养液,以清除代谢产物,防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。(4)F是克隆动物,属于无性生殖,而E属于试管动物,属于有性生殖,由于其亲代减数分裂过程中会发生基因重组,因此与F相比,E更具有多样性。答案:(1)D(2)减数第二次分裂中获能完全来自供体母牛B激活受体细胞(3)血清(血浆)更换(4)基因重组4.(2019·广州市高三模拟)小鼠(2N=40)是常用的实验动物。研究人员通过如图所示的流程培育出了雄性小鼠A和小鼠B。在不考虑基因突变的情况下,回答下列问题:(1)可通过________技术将桑椹胚移入代孕母鼠子宫内,使其继续发育。从生理学基础看,代孕母鼠对移入子宫的胚胎基本不发生____________,这为胚胎在受体内存活提供了可能。(2)经检测,第一极体的染色体数目正常,则在正常情况下,图中所示的卵母细胞应含有________个核DNA,从8细胞胚中取下的细胞在有丝分裂中期时含有的染色体数目是________。(3)若提供精子的雄鼠基因型是XbY,提供卵母细胞的雌鼠基因型是XBXb,第一极体和8细胞胚取下的细胞中均检测到有基因B,原因是_________________________________________________________________________________。-3-(4)利用克隆技术培育小鼠B的过程,需要去除卵母细胞的________。小鼠B的性状与小鼠A不完全相同,从遗传物质的角度分析,其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)将桑椹胚移入代孕母鼠子宫内运用的生物技术为胚胎移植。被移植的胚胎在受体内存活的生理学基础是代孕母鼠对移入子宫的胚胎基本不发生免疫排斥反应。(2)经减数第一次分裂产生一个次级卵母细胞和第一极体,图示的卵母细胞应为次级卵母细胞,因此核DNA数为40个,8细胞胚是受精卵经过3次有丝分裂形成的,其中所取的一个细胞在有丝分裂中期时含有的染色体数目是40条。(3)因为提供卵母细胞的雌鼠基因型是XBXb,若进行正常减数分裂,形成的极体和卵细胞的基因组成不同,不可能存在第一极体和8个细胞胚中均检测到B基因,由此推断造成该情况的原因可能是卵母细胞在减数第一次分裂前期两条X染色体之间发生了交叉互换。(4)利用克隆技术培育小鼠B的过程为体细胞的核移植,需去除卵母细胞的细胞核。小鼠A是由桑椹胚发育形成的,而小鼠B的核基因与小鼠A相同,但细胞质基因则来自于克隆时选取的卵母细胞,其性状与小鼠A不完全相同。答案:(1)胚胎移植免疫排斥反应(2)4040(3)卵母细胞在减数第一次分裂前期两条X染色体之间发生了交叉互换(4)细胞核小鼠B与小鼠A核基因相同,其控制的性状基本相同,但小鼠B的细胞质基因来自克隆时选取的卵母细胞,细胞质基因决定的性状则会与小鼠A不同5.阅读、分析下列材料,并结合所学知识回答问题。材料一乳腺癌是癌症中较为常见的一种。最新研究表明,HER2基因控制合成的某种信号蛋白具有促进乳腺细胞生长、增殖的功能。正常人体细胞仅有2个HER2基因、而乳腺癌病人细胞HER2基因往往多于2个。材料二据报道,英国某医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排除乳腺癌隐患的“设计试管婴儿”。如图是该“设计试管婴儿”培育的流程图:家庭乳腺癌病史调查→预测后代发病概率→对妻子进行促排卵处理→体外受精,获得15个受精卵→胚胎的基因检测→选取符合要求的早期胚胎进行胚胎移植→设计试管婴儿(1)从材料一可知,乳腺癌产生的原因是__________________________________________________________________________________________。(2)材料二中“体外受精”主要包括_______________、________________和受精阶段。-4-(3)人的早期胚胎培养过程中要保证全面获得营养物质和调节物质,可在培养液中添加________、激素等;为防止杂菌污染可在培养液中添加________。(4)世界首例抗乳腺癌“设计试管婴儿”的诞生引发了伦理争议,请你说明反对这一技术应用于人类的理由:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)由材料一可知,乳腺癌病人细胞中HER2基因增多,导致表达的信号蛋白增多。(2)体外受精包括精子的获取和获能,卵母细胞的采集和培养以及受精等阶段。(3)动物细胞培养的培养液中应添加血清,为防止杂菌污染可添加抗生素。(4)开放性问题,答案合理即可。答案:(1)乳腺癌细胞信号蛋白合成增多(超出正常范围)(2)精子的获取和获能卵母细胞的采集和培养(3)血清抗生素(4)在“设计试管婴儿”过程中需对胚胎进行筛选,这是对生命的不负责任;含有致癌基因的胚胎在长大成人后,也有不患病的可能;基因筛选会在不久的将来愈演愈烈,最终变成从相貌、智力等方面对人类胚胎事先进行筛选,变成名副其实“设计”出来的婴儿(答对一点即可,其他合理答案也可)6.如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育时期的内细胞团中分离得到的一类细胞。图中分化程度最低的干细胞是________。(2)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因____________的结果。(3)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓的治疗的实质是将上图的________细胞移植到患者体内。(4)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的________,其原因是________________。(5)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的________期。(6)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用__________________细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌____________的杂交瘤细胞。-5-解析:(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育时期的内细胞团中分离得到的一类细胞,图中胚胎干细胞的分裂能力最强、分化程度最低。(2)皮肤干细胞分化成皮肤细胞是细胞分化的结果,细胞分化是机体细胞中基因选择性表达的结果。(3)白细胞本身不具有细胞分裂的能力,它是由造血干细胞分裂分化而来的,因此骨髓的治疗的实质是将题图的造血干细胞移植到患者体内。(4)由于红细胞没有细胞核,不能进行细胞核移植,因此不能用作克隆某种哺乳动物。(5)在有丝分裂过程中,间期时进行了DNA复制和有关蛋白质的合成,因此若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的间期。(6)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。答案:(1)胚胎干细胞(2)选择性表达(3)造血干细胞(4)红细胞细胞中无细胞核(5)间(6)已免疫的B淋巴细胞特异性抗体7.(2019·江西省六校高三联考)某基因研究院培育出了转基因克隆绵羊,该绵羊能合成深海鱼体内富含的不饱和脂肪酸omega­3。(1)在培育转基因克隆绵羊过程中,除去处于________期的卵母细胞的细胞核,通过________使该细胞与供体细胞融合,进而构建重组胚胎。(2)为保证胚胎移植顺利进行,需要在合适的季节对供、受体母羊进行________处理,重组胚胎发育到____________阶段时,可将其移入受体母羊。(3)培育过程中,科研人员同时将omega­3合成酶的基因片段转移到了该羊基因组中,该过程的核心是____________________,目的基因进入受体细胞并维持稳定和表达的过程,称为________。(4)目前,人们主要通过食用深海鱼肉摄取omega­3,人们过度捕杀深海鱼而严重破坏了海洋生态系统,使生态系统的________稳定性下降。建造海底人工鱼礁,其目的是改善海洋环境,是实现海洋渔业可持续发展的举措之一,这体现了生态工程所遵循的____________原理。解析:(1)在培育转基因克隆绵羊过程中,首先要进行细胞核移植,即除去处于MⅡ中期的卵母细胞的细胞核,通过电刺激使该细胞与供体细胞融合,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